6.2.2.1 按绝缘和结构分类
油浸纸绝缘电缆是以绕包电缆纸带并经过干燥处理,而后用油类绝缘剂进行真空浸渍处理作为绝缘的电缆。它有黏性浸渍纸绝缘电缆和不滴流浸渍纸绝缘电缆两个系列。后者的浸渍剂黏度大,在工作温度下不流淌,适用于垂直落差较大的场所(如竖井、矿山等)使用。油浸纸绝缘电缆有以下几种结构型式。
(1)带绝缘电缆10kV及以下纸绝缘电缆的典型结构型式为带绝缘电缆,又称统包型电缆。其结构特点是,在各相导体分别绕包部分纸绝缘后,加适当填料绞合成缆,然后包绕纸绝缘(即带绝缘,以带绝缘补充了各相导体对地的绝缘厚度),最后在带绝缘外挤包金属护套。如图6-6所示是10kV三芯带绝缘浸渍纸绝缘电缆的结构。
带绝缘电缆结构紧凑,节约原材料,价格较低,缺点是绝缘内电场分布不均匀,电力线不是径向分布,而是具有沿着纸面的切向分量,所以这类电缆又叫非径向型电缆。
(2)分相铅包和分相屏蔽型电缆这是25~30kV纸绝缘电缆的典型结构型式,其特点是,在每相绝缘芯制好后,分别挤压铅套或包绕屏蔽层,然后成缆。分相屏蔽电缆在成缆后挤压一个三相共用的金属护套(铅包)。这样的结构使各相之间的电场互不干扰,其电力线呈径向分布,消除了切向分量,所以这类电缆又叫径向型电缆。图6-7是35kV分相铅包油浸纸绝缘电缆的结构。
图6-6 10kV三芯带绝缘浸渍纸绝缘电缆结构
1—导体 2—芯绝缘 3—填料 4—带绝缘 5—铅套 6—内衬垫 7—铠装层 8—外护套
图6-7 35kV分相铅包油浸纸绝缘电缆结构
1—导体 2—内半导电纸 3—绝缘层 4—外半导电纸 5—铅护套 6—PVC带 7—麻填料 8—内衬垫 9—钢带铠装层 10—外护套
(3)挤包绝缘电缆以各种橡皮或塑料,即高分子聚合物为绝缘材料,经挤包成型的电缆称为挤包绝缘电缆,也称橡塑电缆。它包括聚氯乙烯电缆、聚乙烯电缆、交联聚乙烯电缆、乙丙橡皮电缆等。交联聚乙烯电缆是挤包绝缘电缆中技术发展最快的电缆品种,它与油浸纸绝缘电缆相比,制造周期较短,效率较高,安装工艺较为简便。目前,我国35kV及以下的中低压电缆已由交联聚乙烯电缆逐步取代了油浸纸绝缘电缆。
(4)压力电缆在电缆中充以能够流动、具有一定压力的电缆油或气体的电缆称为压力电缆。压力电缆的结构特点是利用补充浸渍剂原理消除绝缘层中形成的气隙,或者用高压力的油、气体填充或压缩绝缘纸层间的气隙,从而提高了绝缘工作场强。压力电缆有自容式充油电缆、钢管充油电缆和钢管压气电缆等品种。
6.2.2.2 按特殊用途分类(www.daowen.com)
1.输送大容量电能的电缆
(1)管道充气电缆管道充气电缆是以压缩的SF6气体为为绝缘介质的电缆,也称SF6电缆。这种电缆相当于以SF6气体为绝缘介质的封闭母线。这种电缆适用于电压等级在400kV及以上、输送容量在1000MV·A以上的大容量线路,比较适用于高落差和防火要求较高的场所。由于管道充气电缆安装技术要求较高,成本较大,对SF6气体的纯度要求很严,所以仅被用于电厂或变电站内短距离的电气联络线路。
(2)高温超导电缆利用超低温下出现失阻现象(超导状态)的某些金属及其合金作为导体的电缆称为超导电缆。能在液氮温度77K及以上温度下处于超导状态的超导体称为高温超导体,利用高温超导体作为导体的电缆称为高温超导电缆。现在世界上投入商业运营的超导电缆均为高温超导电缆,即其所需的低温冷却系统是在液氮温度下运行的。
高温超导电缆的导体由多层高温超导带绕包而成,其外层必须有十分完善和严密的绝热层结构。高温超导电缆具有结构紧凑、传输容量大的特点。与相同截面积普通铜导体电缆相比,高温超导电缆的载流量是普通电缆的3~5倍,一回路35~220kV超导电缆的传输容量可达1~4GV·A。
2.防火电缆
防火电缆是具有防火性能的电缆的总称,它包括阻燃电缆和耐火电缆两类。防火电缆用于有防火要求的场所,如变配电站的电缆层、电缆沟、电缆隧道和竖井等。在这些场所,由于电缆比较密集,电缆周围媒介是空气,当一条电缆因自身故障或外界火源被点燃时,容易引燃相邻电缆。
阻燃电缆是以材料氧指数大于等于28的聚烯烃作为外护套,具有阻滞、延缓火焰沿着其外表面蔓延,使火灾不扩大的电缆,其型号以Z表示。
耐火电缆是当受到外部火焰以一定高温和时间作用时,在施加额定电压状态下具有维持通电运行功能的电缆,其型号以N表示。
我国现行防火电缆有无卤、低卤和低烟等系列产品,用户可根据环境要求选择使用。
3.光纤复合电力电缆
将光纤组合在电力电缆的结构层中,使其具有电力传输和光纤通信两种功能的电缆称为光纤复合电力电缆。与架空线一样,光纤复合电力电缆集两方面功能于一体,因而降低了工程建设投资和运行维护总费用,具有明显的技术经济意义。在制造过程中,这种电缆将光纤与三相电力电缆一起成缆,光纤位于电缆芯的空隙间,能得到铠装层和外护套的机械保护。
光纤复合电力电缆除上述典型结构外,还有将光纤组合在铠装层、屏蔽层或者导体中的。通常应根据光纤在电力系统中的作用、安装技术条件和工厂制造工艺条件等因素,确定光纤在电力电缆中的组合结构形式。
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