第一章电缆结构和特性 1、电缆结构：纸绝缘统包电缆属于非径向型电缆，纸绝缘的切向绝缘强度只有 径向绝缘强度的 1/2~1/10，所以容易产生滑移放电，因此只能使用到 10KV 电压等级。 2、交联聚乙烯（XLPE）电缆：导体工作温度可达到 90°。短时（最长）5S 内 温度可达到 250°。 3、

　　电缆基本知识 第一章电缆结构和特性 1、电缆结构：纸绝缘统包电缆属于非径向型电缆，纸绝缘的切向绝缘强度只有 径向绝缘强度的 1/2~1/10，所以容易产生滑移放电，因此只能使用到 10KV 电压等级。 2、交联聚乙烯（XLPE）电缆：导体工作温度可达到 90°。短时（最长）5S 内 温度可达到 250°。 3、阻燃：分为一般阻燃和高阻燃两种。阻燃（ ZR-）电缆是以材料氧指数≥28 的聚烯烃作为外护套，具有阻滞延缓火焰沿着其外表蔓延，使火灾不扩大的 电缆。用于电缆比较密集的隧道、竖井和电缆夹层中， 35KV 及以下的电缆 应选用阻燃电缆。考虑到一旦发生火灾，能及时扑救，有条件时，应选用低 烟无卤或低烟低卤护套的阻燃电缆。高阻燃电缆（GZR-）是具有特殊结构的 电缆，用于防火要求特别高的场所。其结构特点是，在绝缘芯和外护套间挤 填了一层无机金属化合物，如 AL(OH)3。当遇火时，化合物立即分接，析出 结晶水，并生成一层不可燃、不熔融的胶状进入氧化物，包覆在绝缘芯外， 隔绝氧气，阻止燃烧。这种电缆又称为高阻燃隔氧层电缆。 4、光纤复合架空地线.724*10-8Ω m 电阻温度系数 0.00393/°C 抗拉强度 200~210N/mm2 铝 20°时的密度为 2.70g/cm3 电阻率 2.80*10-8Ω m 电阻温度系数 0.00407/°C 抗拉强度 70~95N/mm2 说明：铝 是铜的 1/3 是铜的 1.62 倍 是铜的 1.035 倍 是铜的 1/3 6、大截面电缆线芯多采用多股导线绞合而成。 主要考虑导线沿某一半径弯曲时， 导体中心外圆部分被拉伸，中心线圆内部分被压缩，绞合导体中心线内外两 部分可以相互滑动，使导体不发生塑性变形。绞合外形包括：圆形、扇形、 腰圆形和中空圆形等。圆形绞合形状固定，稳定性好，表面电场均匀。20KV 以上纸绝缘及 10KV 以上交联聚乙烯电缆，一般采用圆形绞合导体结构。 7、电缆制造厂对电缆导体的质量指标是导体的直流电阻。有时电缆导体的实际 截面积可能比标称截面积小。测量导体截面：可采用称量法、估算法（估算 法应考虑压紧系数的影响） 8、几种电缆绝缘优缺点： 聚氯乙烯 聚乙烯 交联聚乙烯 乙丙橡胶 电气性能较高、 机械 优 良 的 电 气 性 电气性能好、耐热 电气性能好、耐 强度较高； 耐酸、 耐 能、介电常数小、 性能好、机械性能 热性好、耐臭氧 碱、 耐油， 工艺性能 介损小、加工方 好 好 便 和耐气候性能好 耐热性差、 绝缘电阻 耐热性差、机械 分子之间交联成三 不耐油、可以燃 低、介质损耗大 强度低、耐电晕 度空间结构的大分 烧 性能差、容易产 子 生环境应力开裂 6KV 及以下 9、电缆绝缘厚度计算： 一般按照能承受单相电压的 2.5~3.0U0 考虑；按照能承受 的最大场强和工频试验电压（或雷电冲击耐受电压）计算，选择大者。35KV 及以下者，交联电缆工频击穿强度为 10~15KV/mm，110~220KV 击穿强度为 20~30KV/mm。 10、 电缆屏蔽：实质是一种改善电场分布的措施。屏蔽层的半导体材料，其 体积电阻率为 103~106Ω m。没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导电屏蔽层 外，还要增加用铜带或铜丝绕包的金属屏蔽层。这个金属屏蔽层的作用，在 正常运行时通过电容电流；当系统发生短路时，作为短路电流的通道，同时 起到屏蔽电场的作用。在电缆结构设计中，要根据系统短路电流的大小，对 金属屏蔽层的截面积提出相应的要求。 11、 电缆内渗入水分会有什么危害？会产生水树枝，加速绝缘老化。因此， 必须在敷设时，保证水分不会进入到电缆内，采取密封措施；尤其在雨天或 有水的沟内敷设，要特别注意。一旦水分进入到电缆内，要采取去水措施， 非常复杂。一是切除电缆水分多的段，另外是采用抽真空法：一端吹入比较 干燥的空气（湿度小于 50%） ，另一端抽线Pa，同 时用硅胶罐遇潮变色的方法检查，以 5Min 不变色为合格标准。 12、 电缆载流量影响因素： 导体最高允许工作温度：越高，I 越大； 周围媒介温度：越高，I 越小； 导体截面积：越大，I 越低； 导体的电阻率：越大，I 越小； 介质损耗：介损越低，I 越小； 周围媒介热阻：越低，I 越小； （书中都是按照净距 100mm 来计算的，当净 距为 100mm，12 根电缆并联使用时，校正系数为 0.69） 。 13、 电缆热稳定：铜的热熔系数为 3.5*106J/m3K。 举例：已知 35KV 交联聚乙烯铜芯电缆，导体截面为 400mm2，短路前导体温度 为 90°，若系统最大短路电流为 25KA，短路时间为 3S。问该电缆是否具有足 够的短路电流热稳定性？ 解：根据题意，需要计算该电缆的允许短路电流 Isc。 已知 ts=3s，θ 0=90°，θ sc=250°， 取β =93%，电缆导体截面 S=400*10-6m2，则 C=3.5*106*400*10-6=1400[J/(mK)] R? ? A ?1 ? ? (? SC ? 20)? = 0.01724 *10 ?6 ? * ?1 ? 0.00393 （250 - 20） 400 *10 ?6 = 0.82 *10 -4 （Ω m） 带入公式得 I SC ? ?? SC - ? 0 ?C ?t s R ?250 - 20?1400 = 0.93 * 3 * 0.82 * 10 -4 =31.29（KA） 据计算结果，该电缆允许短路电流为 31.29KA，大于系统最大短路电流，所 以，该电缆具有足够的短路电流热稳定性。 总结： 热稳定性决定于：β （本次取 93%） 、导体电阻 R、电缆截面、温度差 （规定） 。 第二章 电缆敷设 1、电缆路径选择的主要依据： （1） 、统一规划原则—业主考虑、设计考虑。 （2） 、安全运行原则 ? 与建筑物基础距离 0.6m；与人行道树木中心距离 0.75m；过路穿管； ? 电缆防止受到敷设，PH 值在 6~8 之间； ? 电缆原理热力管道或足以影响电缆载流量的其他热源； ? 电缆周围不应使电缆长期遭受各种机械力损伤， 如过大的压力、 拉力、 振动等。 （3） 、经济合理原则 2、电缆直埋敷设质量标准： 表-1 敷设距离要求 控制项目 10KV 及以下 埋设深度 35KV 及以上 穿越农田时 电缆与建筑物基础距离 电缆与行道树木距离 10KV 及以下 电缆平行净距 35KV 及以上 不同部门的电缆 无隔板 电缆交叉净距 有隔板 平行 电缆与热力管道净距 交叉 电缆与其他管道净距 一般 电缆与铁道平行间距 电气化铁路 电缆导管内径ф 质量标准 0.7m 1.0m 另加 0.2m 0.6m 0.75m 0.1m 0.25m 0.5m 0.5m 0.25m 2m 0.5m 0.5m 3m 10m （1.5~1.5）D （D 为电缆直径） 表-2 敷设半径要求 电缆类别 铅 油浸纸绝缘电缆 包 护层结构 有铠装 无铠装 铅包 交联聚乙烯绝缘电缆 聚氯乙烯绝缘电缆 多芯 15D 20D 30D 15D 10D 20D 10D 单芯 20D 3、敷设电缆时，作用在电缆上的有哪几种力？牵引力、侧压力、扭力。 牵引力：铜导体允许牵引应力为 70Mpa，铝导体为 40Mpa。自容式充油电缆 为 27Mpa。 侧压力：油浸纸绝缘 7KN/m，有塑料护套电缆侧压力为 3KN/m。 扭力：扭转角不大于 25°/m。 4、电缆敷设牵引力和侧压力计算： 根据牵引力估算侧压力： P? T R 式中：T 为牵引力（N） ，R 为弯曲半径（m） 各种敷设条件下的摩擦系数 牵引时摩擦面情况 钢管 塑料管 混凝土管、无润滑剂 混凝土管、有水 摩擦系数 0.17~0.19 0.4 0.5~0.7 0.2~0.4 牵引时摩擦面情况 混凝土管、有润滑剂 滚轮上牵引 沙 摩擦系数 0.3~0.4 0.1~0.2 1.5~3.5 第三章 电缆附件 1、电缆终端：户内终端、户外终端、设备终端、GIS 终端。 2、电缆接头：普通接头、绝缘接头、塞止接头（油浸纸绝缘多用） 、分支接头、 过渡接头（油浸和交联对接） 、转换接头（一芯和多芯对接） 、软接头。 热缩型、冷缩型、绕包型、模塑型、预制件转配型、浇注型、注 塑型。 3、电缆终端和电缆接头基本技术指标： （1） 、导体连接良好； （2）绝缘可靠； （3） 、密封良好； （4） 、足够的机械强度。 4、电缆终端在电气装置方面应符合什么规定？ （1） 、相位； （2） 、安全净距： 运行电压 室 内 室 外 相~相 带电部位~地 相~相 带电部位~地 0.4 20 6 100 10 125 20 180 35 300 110 900 850 1000 900 220 2000 1800 2000 1800 75 200 200 300 400 （3） 、户外终端引出线： 电缆导体截 硬铜线规格 相 当 截 面 电缆导体截 硬铜线规格 相 当 截 面 面（mm2） 根 数 / 线） 根 数 / 线） （mm） （mm） 16~35 50~70 95~120 7/2.65 7/3.15 7/3.55 35 50 70 150~185 240~400 7/4.00 7/4.75 95 120 5、对电缆头接地线 及以下的电缆，可用 25mm2 的镀锌软 铜线、电缆接头用什么材料做防腐和机械保护： 防腐材料：热涂沥青加塑料带或桑皮纸涂包两层。另外一种是套热缩管，两端用 防水带正搭盖绕包两层，再包自粘性橡胶带一层。 机械保护：保护盒，盒内缝隙填沙。或采用硬质塑料或环氧玻璃钢制造。 7、应力锥的作用：改善金属护套末端电场分布、降低金属护套边缘处电场强度， 避免应力集中。有了应力锥之后，在锥面绝缘厚度逐渐增加，绝缘表面的电场强 度逐渐递减，于是疏散了电力线密度，提高了过渡界面的游离电压。 8、插入式终端特点：由于电缆终端的端子处于完全密封状态，开关柜制造厂商 和电缆终端制造厂商提供电缆耐压试验专用的特殊装置。 插入式电缆头上有专用 的电容测试点，以检验电缆是否带电！该专用测试验电设备，由厂家提供。 第四章 高压交联电缆附件安装 1、高压交联电缆附件安装特殊要求： （1） 、环境要求： ? 防尘，搭建防尘棚，穿防尘服； ? 环境温度高于 0°；否则，应增加保暖措施； ? 响度湿度应低于 75%； ? 施工现场保持通风，在电缆层、工井中施工，应增加强制通风。 （2） 、适当精度的测量工具：尺子允许偏差在 1~2mm。 （3） 、允许公差：电缆在加工过程中，电缆出现偏心现象（ 0.5~1mm） 。因此， 电缆附件生产厂商应充分考虑电缆的偏心问题，留有足够的施工允许误差。 （4） 、必要的专用工具：必须配备专用工具。 2、 “绝缘回缩”？怎样消除？ （1） 、绝缘回缩：交联电缆在生产过程中内部存在热应力，当切除相当长一段电 缆后， 绝缘内部的热应力释放， 导致电缆绝缘在电缆端部相对导体产生轴向的位 移。这种现象，成为“绝缘回缩” ，这种现象普遍存在。 （2） 、 “绝缘回缩”危害： ? 电缆运行一段时间后，如果发生“绝缘回缩” ，会造成终端和接头处产生气 隙，从而引起局部放电，从而导致绝缘击穿。 ? 如电缆“绝缘回缩”现象严重，说明电缆本体存在较大的内应力，比较容易 引起电树枝状放电。 （3） 、产生“绝缘回缩”的主要原因： ? 主要原因在于交联生产过程中的热应力。电缆在生产过程中，交联电缆温度 超过结晶融化温度，使得电缆压缩弹性模数大幅度下降。然而电缆生产线冷 却过程较为迅速，使得热应力没有释放，最终在电缆本体中形成热应力。 ? 交联电缆绝缘和导体的热膨胀系数不同，相差 10~30 倍。交联聚乙烯相对金 属导体而言，较容易回缩。 （4） 、消除“绝缘回缩”的措施： 必须释放电缆内部的热应力。必须在附件安装过程中释放热应力。 ? 加热矫直。去应力、调直。 ? 固定设计。固定装置，是为防止电缆绝缘回缩，对终端或接头特别设计的电 缆固定装置。 ? 切断电缆后，留一段时间等电缆绝缘缓慢回缩。一般等待时间为 24 小时。 此方法较为消极。 3、加热矫直设备和使用： 必须配置热电偶，温度控制在 75±3°C，加热时间 6 小时以上。注意：温度不 得超过 80°C。 4、聚四氟的基本特性： （PTFE） 它在 250℃的温度下不熔化，在-260℃的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常，连冰都比 不过它；它绝缘性能特别好，报纸厚的一层薄膜，便足以抵挡 1500V 的高压电。