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01 前言

在城鎮(zhèn)居民密集的地方，在高層建筑內(nèi)及工廠廠區(qū)內(nèi)部，或在其他有腐蝕性氣體和易燃、易爆的場(chǎng)所，考慮到安全和市容美觀的問題以及受地理位置的限制，不宜架設(shè)甚至有些場(chǎng)所規(guī)定不準(zhǔn)架設(shè)架空線路時(shí)，就需要使用電力電纜線路。

電纜線路 指由 電纜、 附件、 附屬設(shè)備 及 附屬設(shè)施 所組成的整個(gè)系統(tǒng)。

電纜系統(tǒng) 指由電纜和安裝在電纜上的附件構(gòu)成的系統(tǒng)。

電纜附件 是連接電纜與輸配電線路及相關(guān)配電裝置的產(chǎn)品，一般指電纜線路中各種電纜的中間連接及終端連接的中間接頭和終端頭。

附屬設(shè)備 指與電纜系統(tǒng)起形成完整電纜線路的附屬裝置與部件，包括 油路系統(tǒng)、交叉互聯(lián)系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng) 等。

附屬設(shè)施 指與電纜系統(tǒng)一起形成完整電纜線路的土建設(shè)施，主要包括電纜隧道、電纜豎井、排管、工井、電纜溝、電纜橋、電纜終端站 等。

下面根據(jù)以上將分為電纜系統(tǒng)（分為電纜 、附件）、附屬設(shè)備及附屬設(shè)施進(jìn)行分期專題介紹（本次所闡述的為陸地電力電纜）。

▲圖 電纜線路

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02 電纜分類

電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部供電及過江海水下輸電線。

電力電纜按電壓等級(jí)可分為低壓電力電纜（3千伏及以下）、中壓電力電纜（35千伏及以下）、高壓電纜(110千伏以上)、超高壓電纜（330～500千伏）。

按絕緣材料性質(zhì)分為油紙絕緣電纜（黏性浸漬紙絕緣型、不滴流浸漬紙絕緣型、有油壓、 油浸漬紙絕緣型）、塑料絕緣電纜（聚氯乙烯絕緣型、聚乙烯絕緣型、交聯(lián)聚乙烯絕緣型）和橡膠絕緣電纜（天然橡膠絕緣型、乙丙橡膠絕緣型）。

按結(jié)構(gòu)特征分為統(tǒng)包型電纜、分相型電纜和扁平型電纜。

按電流性質(zhì)分為交流電纜和直流電纜。

按敷設(shè)環(huán)境分為陸地電纜和海底電纜。

▲圖 三芯電纜

▲圖 單芯鋼絲鎧裝

▲圖 單芯無凱鋁護(hù)套

電力電纜按絕緣材料分 油浸紙絕緣電力電纜、塑料絕緣電力電纜 、橡皮絕緣電力電纜。常用的聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯的電纜就屬于塑料絕緣電力電纜 。

▲圖 35kV 單芯電纜

▲圖 35kV 三芯電纜

▲圖 110kV及以上單芯電纜

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03 結(jié)構(gòu)

▲圖 110kV及以上單芯電纜結(jié)構(gòu)

3.1 導(dǎo)體

導(dǎo)體是提供負(fù)荷電流的通路。現(xiàn)在高壓電纜導(dǎo)體主要采用高電導(dǎo)系數(shù)的金屬銅導(dǎo)體。銅的電導(dǎo)率大，機(jī)械強(qiáng)度高，易于進(jìn)行壓延、拉絲和焊接等加工。銅是電纜導(dǎo)體最常用的材料。

一般35kV及以下，110千伏敷設(shè)于湖、海水下且電纜截面不大時(shí)采用三芯電纜。

110kV以上三相供電回路采用單芯電纜。

常用截面（mm2）：240、300、400、500、630、800、1000、1200、1600、2000、2500。

▲圖 電纜導(dǎo)體

導(dǎo)體截面主要與電纜的載流量相關(guān)，線路載流量可以參考下列規(guī)范進(jìn)行計(jì)算：

1)JB /T 10181.11-2014 電纜載流量計(jì)算 第11部分：載流量公式(100%負(fù)荷因數(shù))和損耗計(jì)算 一般規(guī)定。

2）JB/ T 10181.12-2014 電纜載流量計(jì)算 第12部分：載流量公式(100%負(fù)荷因數(shù))和損耗計(jì)算 雙回路平面排列電纜金屬套渦流損耗因數(shù)

3）JB/ T 10181.21-2014 電纜載流量計(jì)算 第21部分：熱阻 熱阻的計(jì)算

4）JB /T 10181.22-2014 電纜載流量計(jì)算 第22部分：熱阻 自由空氣中不受到日光直接照射的電纜群載流量降低因數(shù)的計(jì)算

5）JB /T 10181.31-2014 電纜載流量計(jì)算 第31部分：運(yùn)行條件相關(guān) 基準(zhǔn)運(yùn)行條件和電纜選型

6）JB/ T 10181.31-2014 電纜載流量計(jì)算 第31部分：運(yùn)行條件相關(guān) 基準(zhǔn)運(yùn)行條件和電纜選型。

電纜的載流量公式如下：

▲圖 電纜載流量影響部分因素

3.2屏蔽

在電纜結(jié)構(gòu)上的所謂“屏蔽”，實(shí)質(zhì)上是一種改善電場(chǎng)分布的措施。

※ 導(dǎo)體屏蔽

電纜導(dǎo)體由多根導(dǎo)線絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導(dǎo)體表面不光滑，會(huì)造成電場(chǎng)集中。在導(dǎo)體表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導(dǎo)體等電位，并與絕緣層良好接觸，從而避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電。這一層屏蔽，又稱為內(nèi)屏蔽層。

※ 絕緣屏蔽

在絕緣表面和護(hù)套接觸處，也可能存在間隙，電纜彎曲時(shí)，油紙電纜絕緣表面易造成裂紋，這些都是引起局部放電的因素。在絕緣層表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸，與金屬護(hù)套等電位，從而避免絕緣層與護(hù)套之間發(fā)生局部放電。這一層屏蔽，又稱為外屏蔽層。

3.3 絕緣

絕緣是將高壓電極與地電極可靠隔離的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50217-2018 ）3.3.2 條 電力電纜絕緣類型 提出“高壓交流電纜宜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣類型，也可選用自容式充油電纜。”高壓電力電纜目前應(yīng)用較多的絕緣類型主要有交聯(lián)聚乙烯絕緣和充油電纜。

交聯(lián)聚乙烯電纜具有優(yōu)良的電氣性能和機(jī)械性能，施工方便，是目前最主要的電纜品種，可推薦優(yōu)先選用。

充油電纜的制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，電氣性能優(yōu)良，可靠性也高，但需要供油系統(tǒng)。對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)，經(jīng)與交聯(lián)電纜做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后認(rèn)為合適時(shí)仍可選用充油電纜。

3.4 阻水帶

半導(dǎo)電阻水膨脹帶。

3.5 金屬護(hù)層(套)

電纜金屬護(hù)層(套)一般采用波紋鉛套和鋁套，其作用在于保護(hù)電纜絕緣在敷設(shè)、運(yùn)行過程中，免受機(jī)械損傷和各種環(huán)境因素如水、日光、生物、火災(zāi)等引起的破壞，以保證電纜長(zhǎng)期穩(wěn)定的電氣性能。波紋鋁套，導(dǎo)電率高、彎曲性能優(yōu)良；鉛套，耐腐蝕性好。

金屬護(hù)層是接地故障短路電流流回系統(tǒng)中性點(diǎn)的有效通道，所以還應(yīng)滿足熱穩(wěn)定要求。金屬護(hù)層又為內(nèi)護(hù)層。

3.6 防蝕層

金屬套表面，用瀝青或熱熔膠防蝕層。

3.7 電纜外護(hù)層(套)

電纜外護(hù)層是保護(hù)電纜免受機(jī)械損傷和腐蝕的保護(hù)覆蓋層。其作用是防止鎧裝層和金屬護(hù)套遭受化學(xué)腐蝕，絕緣和防火的作用也十分重要，一般為非金屬材料聚合物。PVC（聚氯乙烯）外護(hù)套和PE（聚乙烯）外護(hù)套是最常用的兩種非金屬外護(hù)套。PV阻燃性好，力學(xué)性能差，常用在電纜溝及隧道環(huán)境中；PE阻燃性較差、力學(xué)性能好，防水性好，價(jià)格稍高但環(huán)保性能好，常用在排管中。PVC易滿足C類阻燃等級(jí)要求，而PE需要添加阻燃劑。

3.8 導(dǎo)電層

采用半導(dǎo)電材料，涂敷于外護(hù)套外、或與外護(hù)套一并擠出。作為電纜外護(hù)套耐壓試驗(yàn)的外電極。

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04 命名

▲圖 命名

※ 絕緣

交聯(lián)聚乙烯絕緣 YJ

※ 導(dǎo)體

銅導(dǎo)體 T(省略)

鋁導(dǎo)體 L

※ 護(hù)層(內(nèi))

皺紋鋁套 LW (110kV及以上)

鋁套 Q (35kV及以上)

金屬塑料復(fù)合護(hù)套 A (35kV及以上)

聚氯乙烯護(hù)套 V (35kV)

聚乙烯或聚烯烴護(hù)套 Y (35kV)

彈性體護(hù)套 F (35kV)

※ 鎧裝層

雙鋼帶鎧裝 2

細(xì)圓鋼絲鎧裝 3

粗圓鋼絲鎧裝 4

(雙)非磁性金屬帶鎧裝 6

非磁性金屬絲鎧裝 7

※ 外護(hù)套

聚氯乙烯外護(hù)套 02（無凱）

聚乙烯外護(hù)套 03（無凱）

聚氯乙烯外護(hù)套 2

聚乙烯或聚烯烴外護(hù)套 3

彈性體外護(hù)套 4

※ 其他

縱向阻水結(jié)構(gòu) Z（110kV及以上）

銅帶屏蔽 D(省略)

銅絲屏蔽 S

※ 例

▲圖 35kV（銅芯）交聯(lián)聚乙烯絕銅屏蔽鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜

▲圖 110kV及以上（銅芯）交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁套聚氯乙烯護(hù)套縱向阻水電力電纜