鄭州三廠電線講解8種高壓電纜試驗及檢測方法

優(yōu)點

占用地面和空間少，受天氣和外部環(huán)境影響小，可提高系統(tǒng)功率因數(shù)，有利于人身安全，運行維護工作簡單方便，有利于城市規(guī)劃，有利于環(huán)保

缺點

建設(shè)投資費用大，電纜線路不易更改，分支技術(shù)復(fù)雜，電纜接頭需要專門技術(shù)，費用較高，故障尋測困難，修復(fù)時間長，特別適合采用電纜網(wǎng)的情況

重要辦公場所：黨政機關(guān)；科研院所；國內(nèi)外機構(gòu)；使領(lǐng)館

線路密集的場所：如位于市區(qū)的變電站、配電室；發(fā)電廠；大型企業(yè)內(nèi)；商業(yè)中心；CBD區(qū)域；金融中心；城市廣場；高層建筑；居民小區(qū)風景名勝；

文物保護區(qū)重要跨越：跨越鐵路；跨越高速公路；跨越河流。

電力電纜的基本知識：什么是電力電纜？

在金屬線芯上進行絕緣擠包纏繞，用防護材料進行屏蔽、密封，能夠傳輸電能的特殊導線。主要包括線芯、絕緣、防護、密封。

按照電壓等級分類低壓電力電纜：

低壓電力電纜：3kV及以下；中壓電力電纜：6kV~35kV；高壓電力電纜：66kV~110kV；超高壓電力電纜：220kV~500kV；特高壓電力電纜：750kV；1000kV。

按照絕緣材料劃分電纜類型

1、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜2、聚氯乙烯（PVC）絕緣電纜3、聚乙烯（PE）絕緣電纜4、橡膠絕緣電纜5、粘性油紙絕緣電纜6、不滴流油紙絕緣電纜7、充油電纜8、充氣電纜

電纜規(guī)格型號的含義

比如：ZR-YJY22-8.7/10kV-3×240

①前半部分表示型號：ZR-YJY22阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯聚乙烯內(nèi)護套雙層鋼帶鎧裝聚氯乙烯外護套。

②后半部分表示規(guī)格：8.7/10kV-3×240電纜設(shè)計的相電壓U0為8.7kV；電纜設(shè)計的線電壓U為10kV；三個線芯，每芯標稱截面為240㎜2。

電纜網(wǎng)中的兩個電壓概念

①電力系統(tǒng)電壓：電力系統(tǒng)正常運行時的額定電壓。如220V、380V、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等。

②電纜產(chǎn)品電壓：表示為U0/U（Um）。如；6/10(12)kV、8.7/10(12)kV、21/35(40.5)kV、26/35(40.5)kV、64/110(126)kV。其中：U0：相電壓；U：線電壓；Um：設(shè)備可承受的“高系統(tǒng)電壓”的大值（高電壓）。

電力電纜的基本結(jié)構(gòu)線芯

①作用是用來傳輸電能，常用材料為銅、鋁。

②截面積（計量單位平方毫米）：為了便于制造和使用電纜的截面采取標準系列規(guī)格，我國的規(guī)定是：2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、2000、2500等。

③線芯結(jié)構(gòu)：采取多根細絲絞合成束，之后經(jīng)過模具進行壓緊，使緊壓系數(shù)從0.73提高到0.9以上，有利于進行壓接連接。

④電纜導體電阻：導體本身具有電阻，通過電流時會發(fā)熱，其溫升數(shù)值是限制電纜載流量的關(guān)鍵因素。我們希望導體的電阻越小越好。

導體屏蔽層（也稱內(nèi)屏蔽層、內(nèi)半導電層）

①導體屏蔽層是擠包在電纜導體上的非金屬層，與導體等電位，體積電阻率為100~1000Ω?m。與導體等電位。

②一般情況3kV及以下低壓電纜沒有導體屏蔽層，6kV及以上的中高壓電纜都必須有導體屏蔽層。

③導體屏蔽層主要作用：消除導體表面的坑洼不平；消除導體表面的尖端效應(yīng)；消除導體與絕緣之間的孔隙；使導體與絕緣之間緊密的接觸；改善導體周邊的電場分布；對于交聯(lián)電纜導體屏蔽層還具有抑制電樹生長和熱屏蔽作用。

絕緣層（也稱主絕緣）

①電纜主絕緣具有耐受系統(tǒng)電壓的特定功能，在電纜使用壽命周期內(nèi)，要長期承受額定電壓和系統(tǒng)故障時的過電壓，雷電沖擊電壓，保障在工作發(fā)熱狀態(tài)下不發(fā)生相對地或相間的擊穿短路。因此主絕緣材料是電纜的質(zhì)量關(guān)鍵。

②交聯(lián)聚乙烯是一種良好的絕緣材料，現(xiàn)在得到廣泛的應(yīng)用,其顏色為青白色半透明。其特性是：較高的絕緣電阻；能夠耐受較高的工頻、脈沖電場擊穿強度；較低的介質(zhì)損失角正切值；化學性能穩(wěn)定；耐熱性能好，長期允許運行溫度90℃；良好的機械性能，易于加工和工藝處理。

絕緣屏蔽層（也稱外屏蔽層、外半導電層）

①絕緣屏蔽層是擠包在電纜主絕緣上的非金屬層，其材料也是交聯(lián)材料，具有半導電的性質(zhì)，體積電阻率為500~1000Ω?m。與接地保護等電位。

②一般情況3kV及以下低壓電纜沒有絕緣屏蔽層，6kV及以上的中高壓電纜都必須有絕緣屏蔽層。

③絕緣屏蔽層的作用：電纜主絕緣與接地金屬屏蔽之間的過渡，使之有緊密的接觸，消除絕緣與接地導體之間的孔隙；消除接地銅帶表面的尖端效應(yīng)；改善絕緣表面周邊的電場分布。

④絕緣屏蔽按照工藝分為可剝離型和不可剝離型，一般中壓電纜，35kV及以下采用可剝離型，好的可剝離絕緣屏蔽具有良好的附著力，剝離后沒有半導電顆粒殘留。110kV及以上采用不可剝離型。不可剝離型屏蔽層與主絕緣的結(jié)合更緊密，施工工藝要求更高。

金屬屏蔽層

①金屬屏蔽層包裹在絕緣屏蔽層外，金屬屏蔽層一般采用銅帶或銅絲，它是將電場限制在電纜內(nèi)部，保護人身安全的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。也是保護電纜免受外界電氣干擾的接地屏蔽層。

②在系統(tǒng)發(fā)生接地或短路故障時，金屬屏蔽層是短路接地電流的通道，其截面積應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)短路容量、中性點接地方式計算確定，一般10kV系統(tǒng)計算屏蔽層截面積推薦不小于25平方毫米。

③在110kV及以上電纜線路中金屬屏蔽層是由金屬護套構(gòu)成，既有電場屏蔽作用還有防水密封功能，同時還兼有機械保護功能。

④金屬護套的材料和結(jié)構(gòu)一般采用波紋鋁護套；波紋銅護套；波紋不銹鋼護套；鉛護套等。另外有一種復(fù)合護套，是采用鋁箔貼在PVC、PE護套內(nèi)的結(jié)構(gòu)，在歐美的產(chǎn)品中使用較多。

鎧裝層

①在內(nèi)襯層外纏繞有金屬鎧裝層，一般采用雙層鍍鋅鋼帶鎧裝。其作用是保護電纜內(nèi)部，防止在施工、運行過程中機械外力對電纜的損傷。也兼有接地防護的作用。

②鎧裝層有多種結(jié)構(gòu)，如鋼絲鎧裝，不銹鋼鎧裝，非金屬鎧裝等，用于特殊電纜結(jié)構(gòu)。

外護套

①這是電纜外邊的保護，一般采用聚氯乙烯（PVC）聚乙烯(PE)，都是絕緣材料，采用擠包成形。按照技術(shù)要求，一般采用的是阻燃聚氯乙烯（PVC）。適應(yīng)冬季寒冷和夏季炎熱的要求，不開裂，不軟化。

②外護套主要的作用是密封防止水分侵入，保護鎧裝層不受腐蝕，防止電纜故障引發(fā)的火災(zāi)擴大。

③在外護套上還打印有電纜的特性信息，如規(guī)格、型號、生產(chǎn)年份、制造廠、連續(xù)計米長度等。

電纜的包裝、運輸、保管

1、電纜的包裝需要使用電纜盤，有鐵盤、木盤和鐵框木盤，盤的外徑對運輸、保管的成本影響較大，用于10kV及以下電纜的盤徑以3.2米以下為宜，盤寬以不超過2.2米為好，對于超過3.5米的要用特殊的運輸車。

2、每盤電纜的重量與電纜的規(guī)格型號和長度有關(guān)，一般中低壓電纜單盤長度在500米左右，重量在3－10噸。

3、在運輸裝卸過程中，不應(yīng)使電纜及電纜盤受到損傷。嚴禁將電纜盤直接由車上推下。電纜盤不應(yīng)平放運輸、平放貯存。

4、運輸或滾動電纜盤前，必須保障電纜盤牢固，電纜繞緊。滾動時必須順著電纜盤上的箭頭指示或電纜的纏緊方向。

5、電纜在運輸、保管中封頭應(yīng)進行保護，可靠密封，防止受潮進水。當外觀檢查有懷疑時，應(yīng)進行受潮判斷或試驗。保管中封頭有損壞應(yīng)立即處理。

6、電纜保管應(yīng)集中分類存放，并應(yīng)標明型號、電壓、規(guī)格、長度。電纜盤之間應(yīng)有通道。地基應(yīng)堅實，當受條件限制時，盤下應(yīng)加墊，存放處不得積水。當電纜盤有損壞時，應(yīng)及時更換。

7、充油電纜在運輸、保管中應(yīng)保持壓力油箱、油管、閥門和壓力表完好。保管期應(yīng)經(jīng)常檢查油壓，并作記錄，油壓不得降至低值。當油壓降至零或出現(xiàn)真空時，應(yīng)及時處理。

電纜終端、接頭的基本知識

按安裝位置電纜接頭分類

1、電纜終端頭：終端頭的作用是裝配到電纜線路的首末端，用以完成與其他電氣設(shè)備連接的裝置；細分有戶外終端頭、戶內(nèi)終端頭、肘型終端頭、GIS終端頭、變壓器終端頭；

2、電纜中間接頭：中間接頭的作用是電纜與電纜之間相互連接的一種裝置。細分有直通式接頭、絕緣接頭、分支接頭、異形接頭。

電纜終端按技術(shù)工藝分類

電纜終端

1、長沙頭：用于油浸紙鉛包電纜戶外終端。

2、熱縮終端：工藝較簡單，價格低，環(huán)境、人員影響相對小，密封不良，抱緊力差。

3、冷縮終端：使用硅橡膠，彈性好，抱緊力密封好，一體化生產(chǎn)，容易保障安裝質(zhì)量，現(xiàn)場安裝方便，相比價格高。

4、硅橡膠預(yù)制終端：結(jié)構(gòu)與冷縮終端相似，沒有在工廠預(yù)擴張，安裝尺寸要求嚴格，抱緊力密封不穩(wěn)定，相比價格適中。

5、瓷套式終端：工藝成熟，對環(huán)境、人員要求高，笨重。

6、干式終端：終端內(nèi)不需要充絕緣油的產(chǎn)品。

電纜接頭的基本工藝要求

通常電纜接頭工作中要進行的工藝操作可歸納為四類：

1、導體連接

2、絕緣增強

3、電場均衡

4、屏蔽密封

電纜終端頭外絕緣的要求

電纜終端頭外絕緣材料主要分為兩種：無機材料和有機材料；

無機材料主要有瓷、玻璃等；

有機材料主要有橡膠、環(huán)氧樹脂、交聯(lián)聚乙烯等；

1、材料要求：

優(yōu)良的電氣絕緣性能

優(yōu)良的老化性能

優(yōu)良的耐污穢性能

優(yōu)良的增水性能

2、結(jié)構(gòu)要求

干閃距離：干燥狀態(tài)下，因升高電壓而產(chǎn)生放電的途徑

濕間距離：淋雨狀態(tài)下，因升高電壓而產(chǎn)生放電的途徑

泄漏距離（爬電距離）：從高壓端到接地端或兩相之間沿絕緣表面拉伸的長度或距離；泄漏比＝泄漏距離/高工作電壓（額定線電壓）。

污穢等級與泄漏比

IEC標準規(guī)定污穢等級為4級：

污穢等級污穢程度泄漏比

Ⅰ級輕1.6

Ⅱ級中2

Ⅲ級重2.5

Ⅳ級嚴重3.1

電纜附件標準與試驗

電纜附件的設(shè)計與生產(chǎn)應(yīng)遵循相關(guān)的標準，標準及行業(yè)標準。

a.中低壓附件標準：IEC60502，GB12706，JB8144（原GB11033）

b.高壓附件標準：IEC60840，IEC60859，IEC62067，GB11017，GB18890

c.金具標準：GB14315

電纜附件的試驗

主要試驗：分型式試驗、抽樣試驗、出廠試驗和交接試驗等

a.1min工頻：檢驗附件的耐壓質(zhì)量水平；

b.局部放電：檢驗附件材料內(nèi)部是否存在氣隙；

c.循環(huán)試驗：考核附件材料老化水平；

d.沖擊試驗：考核耐受過電壓的能力；

e.直流耐壓：考核以上試驗后的絕緣水平；

f.鹽霧試驗（潮濕試驗）：檢驗附件外絕緣耐污穢水平；

g.密封試驗：考核附件的防水防潮水平；

h.機械性能試驗：考核附件承受外力，內(nèi)部膨脹壓力及電動力的能力

電纜質(zhì)量到貨檢測

目前檢測中心電纜常規(guī)檢測項目及目前檢測中心常規(guī)檢測項目包括：

結(jié)構(gòu)尺寸檢查；

導體直流電阻；

絕緣熱延伸；

如有特殊要求，還需進行電纜的成束燃燒試驗。

檢測中心電纜常規(guī)檢測項目

結(jié)構(gòu)尺寸檢查：檢查電纜各部分材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、直徑、偏心度、厚度等是否符合標準。

導體直流電阻：檢查電纜線芯的材質(zhì)和截面，通過直流電阻換算是檢查線芯的物理截面積是否符合標準，同時檢查線芯表面是否受潮氧化等。

絕緣熱延伸試驗：針對交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的檢查，電纜主絕緣的交聯(lián)度是考察其絕緣原材料質(zhì)量和交聯(lián)工藝是否達標。絕緣熱延伸不合格，則反映電纜成品絕緣性能不良，可能造成電纜在長時間運行的過程中發(fā)生加速老化變形，終形成擊穿。

電纜附件標準與試驗

電纜附件的設(shè)計與生產(chǎn)應(yīng)遵循相關(guān)的標準，標準及行業(yè)標準。

a.中低壓附件標準：IEC60502，GB12706，JB8144（原GB11033）

b.高壓附件標準：IEC60840，IEC60859，IEC62067，GB11017，GB18890

c.金具標準：GB14315

電纜附件的試驗

主要試驗：分型式試驗、抽樣試驗、出廠試驗和交接試驗等

a.1min工頻：檢驗附件的耐壓質(zhì)量水平；

b.局部放電：檢驗附件材料內(nèi)部是否存在氣隙；

c.循環(huán)試驗：考核附件材料老化水平；

d.沖擊試驗：考核耐受過電壓的能力；

e.直流耐壓：考核以上試驗后的絕緣水平；

f.鹽霧試驗（潮濕試驗）：檢驗附件外絕緣耐污穢水平；

g.密封試驗：考核附件的防水防潮水平；

h.機械性能試驗：考核附件承受外力，內(nèi)部膨脹壓力及電動力的能力

電纜質(zhì)量到貨檢測

目前檢測中心電纜常規(guī)檢測項目及目前檢測中心常規(guī)檢測項目包括：

結(jié)構(gòu)尺寸檢查；

導體直流電阻；

絕緣熱延伸；

如有特殊要求，還需進行電纜的成束燃燒試驗。

檢測中心電纜常規(guī)檢測項目

結(jié)構(gòu)尺寸檢查：檢查電纜各部分材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、直徑、偏心度、厚度等是否符合標準。

導體直流電阻：檢查電纜線芯的材質(zhì)和截面，通過直流電阻換算是檢查線芯的物理截面積是否符合標準，同時檢查線芯表面是否受潮氧化等。

絕緣熱延伸試驗：針對交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的檢查，電纜主絕緣的交聯(lián)度是考察其絕緣原材料質(zhì)量和交聯(lián)工藝是否達標。絕緣熱延伸不合格，則反映電纜成品絕緣性能不良，可能造成電纜在長時間運行的過程中發(fā)生加速老化變形，終形成擊穿。

電纜網(wǎng)的主要特點

優(yōu)點

占用地面和空間少

受天氣和外部環(huán)境影響小

可提高系統(tǒng)功率因數(shù)

有利于人身安全

運行維護工作簡單方便

有利于城市規(guī)劃，有利于環(huán)保

缺點

建設(shè)投資費用大

電纜線路不易更改

分支技術(shù)復(fù)雜

電纜接頭需要專門技術(shù)，費用較高

故障尋測困難，修復(fù)時間長

特別適合采用電纜網(wǎng)的情況

重要辦公場所：黨政機關(guān)；科研院所；國內(nèi)外機構(gòu)；使領(lǐng)館

線路密集的場所：如位于市區(qū)的變電站、配電室；發(fā)電廠；大型企業(yè)內(nèi)；商業(yè)中心；CBD區(qū)域；金融中心；城市廣場；高層建筑；居民小區(qū)風景名勝；

文物保護區(qū)重要跨越：跨越鐵路；跨越高速公路；跨越河流。