电力电缆结构分析

电缆电缆结构分析

电力电缆的使用至今已有百余年历史。1879年，美国发明家T.A.爱迪生在铜棒上包绕黄麻并将其穿入铁管内，然后填充沥青混合物制成电缆。他将此电缆敷设于纽约，开创了地下输电。次年，英国人卡伦德发明沥青浸渍纸绝缘电力电缆。1889年，英国人S.Z.费兰梯在伦敦与德特福德之间敷设了10千伏油浸纸绝缘电缆。1908年，英国建成20千伏电缆网。电力电缆得到越来越广的应用。1911年，德国敷设成60千伏高压电缆，开始了高压电缆的发展。1913年，德国人M.霍希施泰特研制成分相屏蔽电缆,改善了电缆内部电场分布,消除了绝缘表面的正切应力，成为电力电缆发展中的里程碑。1952年，瑞典在北部发电厂敷设了380千伏超高压电缆,实现了超高压电缆的应用。到80年代已制成1100千伏、1200千伏的特高压电力电缆。

基本结构

电力电缆的基本结构由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。

线芯

线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，是电力电缆的主要部分。

绝缘层

绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能输送，是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。

屏蔽层

15KV及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。

保护层

保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。

与控制电缆的区别

电力电缆在电力系统主干线中用以传输和分配大功能电能，控制电缆从电力系统的配电点把电能直接传输到各种用电设备器具的电源连接线路。电力电缆的额定电压一般为

0.6/1KV及以上，控制电缆主要为450/750V。同样规格的电力电缆和控制电缆在生产时，电力电缆的绝缘和护套厚度比控制电缆厚。

（一）控制电缆属于电器装备用电缆，和电力电缆是电缆五大类中的2个。

（二）控制电缆的标准是9330，电力电缆的标准是GB12706。

（三）控制电缆的绝缘线芯的颜色一般都是黑色印白字、还有电力电缆低压一般都是分色的。

（四）控制电缆的截面一般都不会超过10平方，电力电缆主要是输送电力的，一般都是大截面。

分类

按电压等级分

按电压等级可分为中、低压电力电缆（35千伏及以下）、高压电缆(110千伏以上)、超高压电缆（275～800千伏）以及特高压电缆（1000千伏及以上）。此外，还可按电流制分为交流电缆和直流电缆。

按绝缘材料分

1、油浸纸绝缘电力电缆以油浸纸作绝缘的电力电缆。其应用历史最长。它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。自从开发出不滴流浸纸绝缘后，解决了落差限制问题，使油浸纸绝缘电缆得以继续广泛应用。

2、塑料绝缘电力电缆绝缘层为挤压塑料的电力电缆。常用的塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。塑料电缆结构简单,制造加工方便，重量轻，敷设安装方便,不受敷设落差限制。因此广泛应用作中低压电缆，并有取代粘性浸渍油纸电缆的趋势。其最大缺点是存在树枝化击穿现象，这限制了它在更高电压的使用。

3、橡皮绝缘电力电缆绝缘层为橡胶加上各种配合剂，经过充分混炼后挤包在导电线芯上，经过加温硫化而成。它柔软，富有弹性，适合于移动频繁、敷设弯曲半径小的场合。

常用作绝缘的胶料有天然胶-丁苯胶混合物，乙丙胶、丁基胶等。

按电压等级分

1、低压电缆：适用于固定敷设在交流50Hz，额定电压3kv及以下的输配电线路上作输送电能用。

2、中低压电缆：（一般指35KV及以下）：聚氯乙烯绝缘电缆，聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯绝缘电缆等。

3、高压电缆：（一般为110KV及以上）：聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等。

4、超高压电缆：（275～800千伏）。

5、特高压电缆：（1000千伏及以上）。

型号说明

电力电缆的型号

1.用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体材料、内护层材料和结构特点。如用Z代表纸（zhi）；L代表铝（lv）；Q代表铅（qian）；F代表分相（fen）；ZR代表阻燃（zuran）；NH代表耐火（naihuo）。

2.用数字表示外护层构成，有二位数字。无数字代表无铠装层，无外被层。第一位数字表示铠装，第二位数字表示外被，如粗钢丝铠装纤维外被表示为41。

3.电缆型号按电缆结构的排列一般依次序为：绝缘材料；导体材料；内护层；外护层。

4.电缆产品用型号、额定电压和规格表示。其方法是在型号后再加上说明额定电压、芯数和标称截面积的。

研究报告

《2012年中国电力电缆产业深度研究报告》是目前电力电缆领域最专业和最全面系统的深度市场研究报告。报告首先介绍了电力电缆的背景知识，包括电力电缆的相关概念、分类、应用、产业链结构、产业概述，国际市场动态分析，国内市场动态分析，宏观经济环境分析及经济形势对电力电缆行业的影响，电力电缆行业国家政策及规划分析，电力电缆产品技术参数，生产工艺技术，产品成本结构等；接着统计了中国主要企业电力电缆产能产量成本价格利润产值利润率等详细数据，同时统计了国内32个企业电力电缆产品客户应用产能市场地位企业联系方式等信息，然后对这些企业相关数据进行汇总统计和总结分析，得到中国电力电缆产能市场份额，产量市场份额，供应量需求量供需关系，进口量出

口量消费量等数据统计，同时介绍中国电力电缆2009-2013年产能产量售价成本利

润产值利润率等，最后还采用案例的模式分析了电力电缆新项目机会风险分析和投资可行性分析。总体而言，这份是专门针对中国电力电缆产业的深度报告。

市场空间

中国经济持续快速的增长，为线缆产品提供了巨大的市场空间，中国市场强烈的诱惑力，使得世界都把目光聚焦于中国市场，在改革开放短短的几十年，中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。

2008年11月，我国为应对世界金融危机，政府决定投入4万亿元拉动内需，其中有大约40%以上用于城乡电网建设与改造。全国电线电缆行业又有了良好的市场机遇，各地电线电缆企业抓住机遇，迎接新一轮城乡电网建设与改造。

电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。伴随着中国电线电缆行业高速发展，新增企业数量不断上升，行业整体技术水平得到大幅提高。

中国线缆制造业所形成的庞大生产能电力电缆。

力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。

防火防爆

发电厂、变电站及工矿企业都大量使用电力电缆，一旦电缆起火爆炸，将会引起严重火灾和停电事故，此外，电缆燃烧时产生大量浓烟和毒气，不仅污染环境，而且危及人的生命安全。为此，应注意电力电缆的防火。

起火原因

电缆爆炸起火的原因

电力电缆的绝缘层是由纸、油、麻、橡胶、塑料、沥青等各种可燃物质组成，因此，电缆具有起火爆炸的可能性。导致电缆起火爆炸的原因是：

（1）绝缘损坏引起短路故障。电力电缆的保护铅皮在敷设时被损坏或在运行中电缆绝缘受机械损伤，引起电缆相间或铅皮间的绝缘击穿，产生的电弧使绝缘材料及电缆外保护层材料燃烧起火。

（2）电缆长时间过载运行。长时间的过载运行，电缆绝缘材料的运行温度超过正常发热的最高允许温度，使电缆的绝缘老化干枯，这种绝缘老化干枯的现象，通常发生在整个电缆线路上。由于电缆绝缘老化干枯，使绝缘材料失去或降低绝缘性能和机械性能，因而容易发生击穿着火燃烧，甚至沿电缆整个长度多处同时发生燃烧起火。

（3）油浸电缆因高差发生淌、漏油。当油浸电缆敷设高差较大时，可能发生电缆淌油现象。淌流的结果，使电缆上部由于油的流失而干枯，这部分电缆的热阻增加，使纸绝缘焦化而提前击穿。另外，由于上部的油向下淌，在上部电缆头处腾出空间并产生负压力，使电缆易于吸收潮气而使端部受潮。电缆下部由于油的积聚而产生很大的静压力，促使电缆头漏油。电缆受潮及漏油都增大了发生故障起火的机率。

（4）中间接头盒绝缘击穿。电缆接头盒的中间接头因压接不紧、焊接不牢或接头材料选择不当，运行中接头氧化、发热、流胶；在做电缆中间接头时，灌注在中间接头盒内的绝缘剂质量不符合要求，灌注绝缘剂时，盒内存有气孔及电缆盒密封不良、损坏而漏入潮气，以上因素均能引起绝缘击穿，形成短路，使电缆爆炸起火。电气自动化技术网

（5）电缆头燃烧。由于电缆头表面受潮积污，电缆头瓷套管破裂及引出线相间距离过小，导致闪络着火，引起电缆头表层绝缘和引出线绝缘燃烧。

（6）外界火源和热源导致电缆火灾。如油系统的火灾蔓延，油断路器爆炸火灾的蔓延，锅炉制粉系统或输煤系统煤粉自燃、高温蒸汽管道的烘烤，酸碱的化学腐蚀，电焊火花及其他火种，都可使电缆产生火灾。

电力电缆最外层一般为橡胶或橡胶合成套,这一层的作用一是绝缘,同时也起保护电缆

不受伤害的作用。

电力电缆，又分高压还是低压电缆。如果是高压的,里面还会有一层类似树脂的填充物,这是起绝缘作用的,在高压电缆中,这层是绝缘的最重要部分。低压的没有这层东西，然后里面还会缠一些类似丝带一样的东西,这是为了固定住电缆每一芯,把中间的空隙填满。

屏蔽层,分两种情况,电力电缆的屏蔽层的作用有二:一是因为电力电缆通过的电流比较大,电流周围会产生磁场,为了不影响别的元件,所以加屏蔽层可以把这种电磁场屏蔽在电缆内；二是可以起到一定的接地保护作用,如果电缆芯线内发生破损,泄露出来的电流可以顺屏蔽层流如接地网,起到安全保护的作用。

控制电缆在很多地方,特别是计算机系统的控制电缆,这里的屏蔽层是用来屏蔽外来影

响的,因为其本身电流很弱,非常怕外界的电磁场影响。

电力电缆的组成方式应该是：导电线芯、绝缘层、保护层组成的。详细分类（高压,低压就不说了）：导电线芯、内半导层、绝缘层、外半导层、铜屏蔽、填充物、内衬层、双钢带保护层、外护层。这些部分组成！以上针对10kV电力电缆进行说明。

线路故障

常见的线路故障

短路性故障：有两相短路和三相短路,多为制造过程中留下的隐患造成。

接地性故障：电缆某一芯或数芯对地击穿，绝缘电阻低于10kΩ称低阻接地，高于10kΩ称为低阻接地。主要由于电缆腐蚀、铅皮裂纹、绝缘干枯、接头工艺和材料等造成。

断线性故障：电缆某一芯或数芯全断或不完全断。电缆受机械损伤、地形变化的影响或发生过短路，都能造成断线情况。

混合性故障：上述两种以上的故障

电力电缆线路故障原因及对策

外力损伤：在电缆的保管、运输、敷设和运行过程中都可能遭受外力损伤，特别是已运行的直埋电缆，在其他工程的地面施工中易遭损伤。这类事故往往占电缆事故的50%。为避免这类事故，除加强电缆保管、运输、敷设等各环节的工作质量外，更重要的是严格执行动土制度。

保护层腐蚀：地下杂散电流的电化腐蚀或非中性土壤的化学腐蚀使保护层失效，失去对绝缘的保护作用。解决办法是，在杂散电流密集区安装排流设备；当电缆线路上的局部土壤含有损害电缆铅包的化学物质时，应将这段电缆装于管内，并用中性土壤作电缆的衬垫及覆盖，还要在电缆上涂以沥青。

过电压、过负荷运行：电缆电压选择不当、在运行中突然有高压窜入或长期超负荷，都可能使电缆绝缘强度遭破坏，将电缆击穿。这需要过加强巡视检查、改善运行条件来及时解决。

户外终端头浸水：因施工不良，绝缘胶未灌满，致终端头浸水，最终发生爆炸。因此要严格执行施工工艺规程，认真验收；加强检查和及时维修。终端头漏油，破坏了密封结构，使电缆端部浸渍剂流失干枯，热阻增加，绝缘加速老化，易吸收潮气，造成热击穿。发现终端头渗漏油时应加强巡视，严重时应停电重做。[2]

上述资料仅供参考！