架空絕緣電(diàn)纜簡介
架空電纜(全稱架(jià)空絕緣電纜(lǎn)),是裝有絕緣層和保護外皮的架空(kōng)導線,采用類似於交聯(lián)電纜(lǎn)生產工藝製(zhì)造的一種專用電纜,是介於架空導(dǎo)線(xiàn)和地下電纜之間的新的輸電方式(shì) 。架(jià)空電纜(lǎn)都(dōu)是單芯的,按其結構(gòu)不同(tóng)可分為(wéi)硬鋁線結構、硬(yìng)拉銅線結構、鋁合金線結構、鋼(gāng)芯或鋁合金芯支撐結構和自承式三芯紋合結構(線芯可(kě)為硬鋁或硬銅(tóng)線(xiàn))等。架空絕緣(yuán)電纜(lǎn)具有供電可靠性高、供電安全性好、架設和維修方便和(hé)經濟性合理等主要特點。其主要技術參數包(bāo)括(kuò)耐候性、絕緣水平、內、外半導電屏蔽層。架(jià)空(kōng)電纜在國內(nèi)外輸電應用廣(guǎng)泛。
用途
架空電纜主要用於電信係統或(huò)電壓低於1000伏的電力傳(chuán)輸(shū)。還建造了電壓(yā)高達69,000伏的架(jià)空電纜,用於為城市地區以外的農場、自來水(shuǐ)廠、變送器和其他設施供電。由於難以絕緣這種高壓(yā)電線,因此架空線不常用於傳輸電(diàn)路中。絕緣架(jià)空電纜比傳統的空氣絕緣電線具有更高的可靠性優勢,架空絕緣(yuán)電纜產品為架空輸電線路輸送電能之新型係列產品,為電網建設(shè)與改造(zào)10kV輸電工程線路優先選用。它是線路(lù)維護與安(ān)全(quán)最合適的係(xì)列產品。軟銅線芯產品適用於變壓器下引線。
分類
架(jià)空(kōng)電纜並(bìng)不是將普通的油紙絕緣電(diàn)纜或是交聯絕緣電纜直接掛(guà)在架空杆塔(tǎ)上(shàng),而(ér)是采用類似於交聯電纜生產工藝製造的一種專用電纜。
一(yī)般的架空電纜都是單(dān)芯的,按其結構(gòu)不同可分為硬鋁線結構、硬拉銅線結構、鋁合金線結構、鋼芯(xīn)或(huò)鋁合金芯支撐(chēng)結構和自承式三芯紋合結構(線芯可為硬鋁或硬銅線)等 。
硬鋁線結構(gòu)重(chóng)量輕,拉力適中,電纜易於彎曲,安(ān)裝方便,而且(qiě)工程造價低,可(kě)就便安裝在現有杆塔上使用(yòng),一般改造或新建工程(chéng)多采用此種。
硬拉銅線結構較重,但拉力(lì)大,抵抗外力的作用能力強,甚至杆(gǎn)塔折斷(duàn)時電纜(lǎn)仍可繼續通電。鋁合金線結構的重量輕,拉力大,主要用於跨距為100m的大跨距杆塔係(xì)統中。
鋼芯或鋁合金芯支撐結構一般用於35kV電壓係統,跨距也(yě)較(jiào)大(dà),用方形(xíng)絕(jué)緣(yuán)件將支撐線(裸線)和三個(gè)絕緣相線分開,支撐線可作避雷線用,其(qí)最大優點(diǎn)是弧垂小,弧重隻為跨距的(de)2.4%左右(yòu)。
自承式三芯絞合結構用(yòng)於(yú)跨距中等的係(xì)統中,這種電纜的缺點(diǎn)是:三芯電纜的製造長度較單芯短,接頭較(jiào)多,且有外半導電屏蔽層,在電纜末端要象普通電纜那樣裝置終端頭或(huò)應(yīng)力錐結構。
優(yōu)點
1.可以簡化線路杆塔結構,甚至可(kě)沿牆敷設,既節約了線路材料,又美化了城市街道。
2.有利於改善和提高配電係統的安全可靠性(xìng),大大減少(shǎo)人身觸電傷亡危(wēi)險,絕緣導線可以防止外物引起的(de)相(xiàng)間短路,減少(shǎo)合杆線路作業時的停電次數,減少維護工作量,提(tí)高了線路的供電(diàn)利用率。
3.節(jiē)約線路(lù)電能損失,降低(dī)電壓損失,線路電抗僅為普通裸導線線路電抗的1/3。
4.於高壓深入負荷中心,以提高電壓(yā)質量、減少電能損耗。
5.降低線路(lù)的重力要求,減少配合件的投資,降(jiàng)低了工人架線時勞動(dòng)強度。
6.節(jiē)約了架空線路所(suǒ)古用(yòng)的(de)空間,便於(yú)架空(kōng)線路在狹小通道內穿越。縮小了線(xiàn)路走廊,與架空裸線相比較,線(xiàn)路走廊可縮1/2。
7.減少導線腐蝕,因(yīn)而相應提高線路的使用壽(shòu)命和配電可靠性。
8.降低了對線路支持件的絕緣要(yào)求,提高(gāo)同杆線路回路數。由(yóu)於線路技術狀況的提(tí)高,減少了維修工(gōng)作量,延長了檢修周期,減少了(le)因檢修而停電的時間。
缺點
1.高壓絕緣架空線的允許載流量比裸導線小,因為加上塑料層(céng)以後,導線的散熱較差,架空絕緣導線通常造型時應比(bǐ)平時提高一個檔次,如原來配70mm²的導線,則要配到95mm²。
2.高壓絕(jué)緣架空線(xiàn)的線徑較大,又加上塑料外皮(pí),線徑比同型截麵鋼芯鋁絞線大一個檔次(cì)。絕緣導線雖然有諸多優點,但單位造價高(gāo)於裸導線,中壓(yā)線路約高出(chū)一倍,低壓線路約高出25%。
主要特點
1. 供電可靠性高
采用架空電纜可大大降低各類的短路故障(特別是架空裸導線常見的閃絡性故障),與架空裸導線相比,故障率要(yào)低4-6倍。
國產架空電纜1988年在上海作試運行,試驗架空電纜沿淮海(hǎi)路茂密的林蔭道穿行,經過上海地區台風季節及夏季高溫的考驗,運行良好,其供電故障率比原來的架空裸導線大大降低。架空電纜在(zài)使用中也不會(huì)產(chǎn)生(shēng)水樹,電纜經多年(nián)運行後,絕緣(yuán)品質無明顯下降。
2.供電安全性好
采用架空電纜使人身(shēn)觸電傷亡事故(gù)大為減少 。上(shàng)海電纜研究所曾設(shè)專門課題,進行架空電(diàn)纜絕緣對人(rén)身安全的研究試驗。經測試和(hé)計算表明:即(jí)使用手觸及帶電的電纜絕緣表麵,其感應電流不到0.1mA(10kV)和0.2mA(35kV),大大低於國家電氣安全規程規定的50-100mA致死的標準。可見(jiàn)在架空電纜通(tōng)電時,當人體或(huò)其它動物不慎觸及電纜絕緣表(biǎo)麵時,隻要電(diàn)纜未擊穿,對(duì)人(rén)畜均不會造成危害。
3. 架設和維(wéi)修(xiū)方便
架空電纜可在任(rèn)何種類的杆塔上架設,也可沿牆架設,特殊情況下(xià)還可在樹叢中穿行,直接(jiē)用金具固定在樹杆上。可以單回路架設,也可(kě)以在同一電杆上架設多回線路,而不要求有寬闊的(de)"電氣(qì)走廊"。在安裝上可就便架設在(zài)原架空線路上,利用原有的橫擔和瓷瓶,也可采用全套的配(pèi)套金具及附(fù)件。還(hái)可(kě)根據現場實際情況,請廠家特製或自製一些特殊的金(jīn)具,因此施工極為方(fāng)便。架空電纜也(yě)不必進行專門的巡視檢查,而且也不會因樹枝閃絡及居(jū)民亂扔雜物,或吊車吊臂誤碰撞等而形成短路跳閘事故,從而(ér)大(dà)大減輕(qīng)了線路的(de)維護與檢修工作。
4 .經濟性合理
雖然采用架空電纜比采用架空裸導線在(zài)價格上要貴一些,但(dàn)比普通的地下安裝電纜要便宜。因而采用架空電纜雖(suī)然一(yī)次性投資略高,但綜合其它的因素,其運行費用將明顯(xiǎn)低於架空裸導線。如(rú)采用架空電纜使得線路(lù)廊縮(suō)小,甚至多回線路共用一(yī)個杆塔,減少了征地占地費用,運行中也無需砍伐修剪線(xiàn)下樹木,節省(shěng)了砍伐修(xiū)剪(jiǎn)費,最主要的是減少了線路故障及其所造成的直接或間接損失費(fèi)用。因而其綜合造價顯然更(gèng)低、更經濟、更合理。
對(duì)環境要求(qiú)
1.電纜鋪(pù)設時,環境(jìng)溫度不應低於-20C,低於(yú)-20C敷設時,電纜(lǎn)必須預先加熱。
2.架空電纜敷設時,額定電壓1KV架空絕緣電纜彎曲半徑應不小於電纜外徑的(de)6倍,101kV、35KV架(jià)空絕緣電纜應不小於外徑的15倍。
3.電纜的架設方法,與裸(luǒ)架空線同樣,仍需固定在橫擔的絕緣子上,但距(jù)離(lí)可以適當減小。
4.電纜(lǎn)應與專門設計的架空絕(jué)緣電纜金屬器具配(pèi)套使用。
5.在敷設施工和存放過程中,應注意電纜端頭的密封,防止電纜(lǎn)進水,降低其性能。
6.架(jià)空電纜長期運行(háng)溫度(即電纜導電線芯長期允許工作溫度),交(jiāo)聯(lián)聚乙烯絕緣應(yīng)不超過90C,高密度聚乙烯絕(jué)緣(yuán)不超過75℃,聚乙烯、聚氯乙烯(xī)絕緣應不超過70C;短路時交聯聚乙烯(xī)絕緣(yuán)不超過250℃;高密度聚乙烯、聚氯(lǜ)乙烯絕緣應不超過150℃,最長持(chí)續時間不超過5秒。
主要技(jì)術性能
耐(nài)候性
高壓架空電纜絕緣,除必須滿足較高的電氣性能要求外,還要求有(yǒu)很好的耐候性 ,才能長期在日光輻照下安全地(dì)工作。現有的(de)架空電纜絕緣材料是由高分子絕緣材(cái)料和一(yī)定量的碳黑摻合而成。因為高分(fèn)子絕緣材料(liào)可以把能(néng)量(liàng)占94%以上的可見(jiàn)光和紅外光拒之,使其無法滲入高分子聚合物內部來,但仍有少量(占總能量的6%)的超(chāo)紫外光(guāng)(俗稱VA光)可以滲入(rù)絕緣內部,在長期作用下(xià)使高分子裂解,絕緣表麵變得粗糙甚至開裂,最(zuì)終使絕緣破壞。如果絕緣內參入2%以(yǐ)上(shàng)的(de)碳黑(hēi)就完全可以阻止VA光的入侵(qīn),但這樣對電纜的電氣絕緣性能來說是不利的,將會使gt乙值急劇升(shēng)高。為(wéi)解決這個矛盾,電纜絕緣是經過不(bú)同配方並多次試驗(yàn)後(hòu)確定的最佳耐候交聯絕緣配方,該配(pèi)方已由國(guó)內一些廠家試生產成功,用這種料生產的交聯(lián)二架(jià)空電(diàn)纜也已正式投入(rù)運行。
絕(jué)緣水平
架(jià)空電纜使用時,由於對地電壓並不完全是加在電纜絕緣上 ,其(qí)對地大部份是由空氣介質承擔,由此架空電纜的絕緣性能較高,且明顯優於(yú)一般的普通油紙以及交(jiāo)聯電纜。因為油紙(zhǐ)電纜的鉛包以及(jí)交聯電纜的屏蔽層(céng)通常都是接地的,所以電纜通(tōng)過的電(diàn)壓完全是加在主絕緣上,而(ér)架空電纜則是由主絕緣和空氣介質共同(tóng)承擔。因(yīn)此各國有關標準都規定了架空電纜(lǎn)比地敷普通電纜的絕緣厚度要取得薄一些,一(yī)般歐美和(hé)日本等國的架(jià)空(kōng)電纜絕緣厚度均(jun1)比普通電纜薄10-20%。同時架空電纜在長(zhǎng)期電壓作用下,絕緣品質(zhì)不會明(míng)顯下降,不象埋地敷設電纜在長(zhǎng)期運行時會產生水樹,水樹達到飽和時,電纜(lǎn)擊穿電壓將(jiāng)下降1/3-1/2,而架空電纜一般不(bú)會產生水樹。因此,綜合地看,架空電纜(lǎn)的絕緣性能是較高的。
內、外半導電屏(píng)蔽層
1KV的低壓架空電纜,由於導體表麵電場強度(dù)很低,不需(xū)要采用內半(bàn)導(dǎo)電屏蔽層 。當(dāng)架(jià)空電纜接近接地體時(shí),10kV架(jià)空電纜導(dǎo)體表麵的電場強度為2~3kV/mm,35kV架空(kōng)電纜導體表麵的電場(chǎng)強度可高達5kV/mm左右,這就非要(yào)采用內半導電層不可。因電(diàn)纜中的導體和絕緣層是粘合不牢的,在溫度的變化下兩層(céng)會相互脫開(kāi),遇陰雨天氣,脫(tuō)開的部分充滿水(shuǐ)汽,使其耐電強度降低。幹燥時空氣的耐電強度可達3kV/mm,而(ér)濕空氣僅0.5-1KV/mm。這樣電(diàn)纜在正常(cháng)情況(kuàng)下(xià)運行時,導體表麵和絕緣間隙間形成一層電暈,除造成電暈放電損耗外,而且很容易破壞絕緣介質。為(wéi)此世界各(gè)國,10kV以上的架(jià)空電纜均(jun1)采用導體的內半導電屏蔽層。
分相單芯架空電纜不必采用外半導電屏薇層(céng),但10kV以(yǐ)上的三芯紋合架空電纜就一定要采用外半(bàn)導電屏(píng)蔽層。因(yīn)為三芯紋合的(de)架空電纜其對外電場是不均勻的,如果沒有外半導電屏蔽層,則在空氣潮濕時,將會產生很強的電(diàn)暈放(fàng)電。
常見規格型號
JKL、JKLY、JKYJ、JKTRYJ、JKLYJ、JKLYJ/B、JKLYJ/Q、JKLY/Q等。並且JKL、JKLY、JKYJ、JKTRYJ、JKLYJ、JKLYJ/B、JKLYJ/Q、JKLY/Q等係列額定(dìng)電壓10KV及以下架空絕緣電(diàn)纜(lǎn)為架(jià)空輸電線路輸送電能之新型係列(liè)產品。為電網建設與改(gǎi)造10kV輸電工程線路優先選用。它是線路維護與安全最合適的係列產品。軟銅線芯產品適用於(yú)變壓器下引線。
架空電纜和地埋電纜區(qū)別
1.含義不同
架空電纜主要指架空明線,架設在地麵之上,是用絕緣子將輸電導線固定在直立於(yú)地麵(miàn)的杆塔(tǎ)上(shàng)以傳輸電能的輸電線路。
地下電纜是(shì)指與常見的架空線相比,常埋於地下的電纜,故又稱地埋電纜。
2.材料不同
架(jià)空電纜一般采用鋼芯鋁絞線作導體(tǐ),鋼的強(qiáng)度高,不容(róng)易拉斷,鋁的比重低,便於安裝,而目用於架空截(jié)流量還可以,
如果(guǒ)距離不長,也可以不用鋼芯,直接用鋁線。如果有絕緣,一般(bān)用耐氣候(hòu)性黑色聚乙烯(xī)或交聯聚乙烯,一般無護(hù)套層。地下電(diàn)纜一般采(cǎi)用鋁材料作導體,聚乙烯作絕緣,聚氯乙烯或聚乙烯作護套層。

