- 電氣工程師手冊(第4版)
- 王建華主編
- 10656字
- 2024-05-24 17:08:21
第8章 電力電纜和裝備用電線電纜[5,6,9,27]
8.1 電力電纜的品種、結構和性能
153 電力電纜概述
電力電纜也是傳輸電能的元件,雖然基建費用高,但它有以下特點:1)一般埋設于土壤中或敷設于室內、溝道中,不用桿塔,占地少;2)受氣候條件和周圍環境影響少,傳輸性能穩定,可靠性高;3)具有向超高壓、大容量發展的條件,如低溫、超高電力電纜等。因此它在電力線路中的比重逐漸增大。
電力電纜主要的結構部件有:1)導體;2)絕緣層;3)護層;4)屏蔽層(低壓電纜除外);5)各種中間連接頭和終端等附件。電力電纜的品種及型號見表3.8-1。
表3.8-1 電力電纜的品種及型號

154 塑料絕緣電纜
絕緣為PVC、PE和XLPE。PVC電纜用于10kV及以下電壓等級,其結構見圖3.8-1。PE電纜應用較少。XLPE的εr、σ和tanδ低,耐熱性能突出,適用于工頻交流500kV及以下輸配電線路中,XLPE電纜結構見圖3.8-2,是高壓和超高壓電纜發展的方向。塑料絕緣架空電力電纜的發展也很快。

圖3.8-1 PVC電纜結構
1—導線 2—PVC絕緣 3—PVC內護套 4—鎧裝層 5—填料 6—PVC外護套
(1)塑料絕緣電力電纜 主要用于地下敷設。電纜結構有絕緣層、屏蔽層和護層,6kV PVC電纜和1.8kV以上的XLPE電纜要有導體屏蔽層和絕緣屏蔽層。絕緣屏蔽層由半導電材料與銅帶或銅絲組成。塑料絕緣電力電纜通常采用PVC護套,內外護層間用銅帶或鋼絲鎧裝后可加強電纜力學性能;110kV及以上電纜或防水要求高時采用金屬護套,或用PE-鋁的組合護套,還常用遇水能膨脹的阻水材料以形成縱向阻水結構。塑料電纜的電氣性能見表3.8-2。

圖3.8-2 XLPE電纜結構
1—導線 2—導體屏蔽層 3—XLPE絕緣層 4—半導電層 5—銅帶 6—填料 7—扎緊布帶 8—PVC外護套
表3.8-2 塑料電纜的電氣性能

①括號中數值為例行試驗要求值;
②導體加熱到100~105℃至自然冷卻,在128kV下經20個周期循環后,電纜在96kV電壓下進行局部放電試驗,其放電量不大于5pC;
③沖擊耐壓試驗的導體溫度為最高工作溫度+5℃(U0=64kV時為100~105℃),沖擊次數為正負極性各10次;
(2)塑料絕緣架空電力電纜 用于架空敷設,多數采用半絕緣結構(單層絕緣、內屏加絕緣、內外屏加絕緣三種型式,GB/T 12527—2008,GB/T 1409—2006),接觸空氣的外表層應采用黑色耐候材料。塑料絕緣架空電力電纜的使用特性見表3.8-3。
表3.8-3 塑料絕緣架空電力電纜的使用特性

(3)新型塑料電纜 目前主要發展無鹵低煙塑料電纜和阻燃扁平交聯聚烯烴絕緣電纜。無鹵低煙塑料電纜的特點是具有強的阻燃性,而且煙密度低、毒性低,能大大降低火災故障中對人的傷害。扁平電纜(見圖3.8-3)的優點是能減小占用建筑空間、易施工、易維護。

圖3.8-3 扁平電纜
a)扁平型交聯聚烯烴絕緣電纜
b)扁平雙體交聯聚烯烴絕緣電纜
1—導體 2—絕緣體 3—護套 4—護套肋
155 橡皮絕緣電纜
橡皮電纜一般用于低壓、可曲度要求高和環境復雜的場合。其絕緣層常用的材料有天然橡皮、丁基橡皮和乙丙橡皮三種。護套材料主要有聚氯乙烯、氯丁橡皮和鉛。結構與交聯聚乙烯電纜相似,6kV及以上電壓等級有導體屏蔽和絕緣屏蔽。電氣性能和力學性能要求參見GB/T 5013—2008。
156 自容式充油電纜和鋼管充油電纜
絕緣層由油浸紙絕緣所構成,利用補充浸漬劑的辦法消除絕緣層中的間隙以提高電纜的工作電壓,長期老化性能好,廣泛應用于高電壓等級,單芯自容式充油電纜的電壓等級為110~750kV,油道位于線芯中空部分;三芯自容式充油電纜電壓等級為35~110kV,油道由3個纜芯間的間隙組成。浸漬劑采用低黏度礦物油或合成絕緣油,供油箱壓力有高、中、低三種,絕緣油的電氣強度隨油壓的提高而提高。鋼管充油電纜中有兩根屏蔽的電纜線芯,其油道為鋼管壁與纜芯間的空隙,采用高黏度聚丁烯油,油壓高,電氣性能優越。自容式和鋼管充油電纜的電氣性能見表3.8-4,單芯自容式充油電纜結構見圖3.8-4,三芯自容式充油電纜結構見圖3.8-5,鋼管充油電纜結構見圖3.8-6。
表3.8-4 自容式和鋼管充油電纜的電氣性能

(續)

①工頻15min耐壓允許用直流電壓代替,直流電壓為工頻電壓的2.4倍,時間為15min。
②彎曲直徑(mm)符合GB/T 2951.23—1994《電線電纜彎曲機械物理性能 試驗方法》的規定。
③沖擊電壓波形為1~5/40~50μs,沖擊次數為正負極性各10次。
④操作沖擊電壓波形為250/2500μs,沖擊次數為正負極性各3次。
⑤Δtanδ(U0~1.67U0)。

圖3.8-4 單芯自容式充油電纜結構
1—油道 2—導線 3—導線屏蔽 4—絕緣層 5—絕緣屏蔽 6—鉛套 7—內襯墊 8—加強層 9—外護層

圖3.8-5 三芯自容式充油電纜結構
1—導線 2—導線屏蔽 3—絕緣層 4—絕緣屏蔽 5—油道 6—填料 7—銅絲編織帶 8—鉛套 9—內襯墊 10—加強層 11—外護層

圖3.8-6 鋼管充油電纜結構
1—導線 2—導線屏蔽 3—絕緣層 4—絕緣屏蔽 5—半圓形滑絲 6—鋼管 7—防腐層
157 直流電纜
直流電纜輸電輸送效率高,線路損失小,功率調節方便,不受電容電流和頻率的限制,主要用于過江過海和電網間的連接線等。其結構與交流電纜相似,但絕緣長期承受直流電壓可比交流高5~6倍。投入運行的直流電纜主要有黏性浸漬紙絕緣和充油電纜。聚乙烯絕緣的直流電纜需解決空間電荷對電氣性能的影響問題。
158 壓縮氣體絕緣電纜
(管道充氣絕緣電纜,CGI)電纜容量大,傳輸功率可達2000MV·A以上,最高電壓可超過800kV。鋁(單芯結構用不銹鋼)制的剛性或撓性外圓管既是壓力容器又是電纜護套,絕緣為壓縮SF6氣體(氣壓為0.196~0.49MPa)和環氧樹脂澆鑄絕緣子。內外導體和絕緣子的表面狀態以及氣體中的自由導電粒子對電纜電氣性能有很大影響,需要采取特殊措施。它主要用于短距離的電氣連接,如發電廠和變電所的出線以及斷路器與主變壓器之間的連接,特別適用于封閉式電站。CGI不同于充氣電纜,后者絕緣為氣體浸漬紙型,電壓等級和容量都低于CGI。
159 黏性浸漬紙絕緣電纜
包括普通黏性紙浸漬電纜、干絕緣電力電纜和不滴流電纜,絕緣為油浸紙,用于35kV及以下電壓等級,目前已基本上被橡膠和塑料絕緣電纜所替代。
160 低溫電纜和超導電纜
均為大容量電纜,低溫電纜傳輸容量在5000MV·A以上,超導電纜傳輸容量在10000MV·A以上;低溫電纜利用高純度鋁或銅電阻在德拜溫度以下大幅降低的特性來提高其傳導電流的能力,絕緣為非極性合成纖維紙或真空,超導電纜利用超導體在臨界溫度下損耗極小、可承載大電流的特性來提高其傳輸容量。一般絕緣為真空,冷媒為液氮或液氦。低溫電纜示例性結構見圖3.8-7,交流超導電纜示例性結構見圖3.8-8。
在低溫和超導電纜中,熱絕緣是一個極為重要的問題。通常其熱絕緣層有兩級。第一級為超級熱絕緣,由真空噴涂鋁層的聚酯薄膜等構成;第二級為熱屏蔽層,采用高真空。
高溫超導電纜也正在開發中,參見本篇第109條。
161 電纜的載流量
電纜有不同的運行情況:1)長期穩定負載;2)周期負載;3)短時過載;4)短路,分別對應不同的允許載流量,見表3.8-5。

圖3.8-7 低溫電纜示例性結構
1—外護層 2—絕緣層 3—鋼管(電磁屏蔽) 4—冷卻媒質通道 5—靜電屏蔽層 6—絕緣 7—線芯 8—冷卻媒質通道

圖3.8-8 交流超導電纜示例性結構
1—熱絕緣 2、3—液氮管道 4—真空 5—以鋁為基的鈮超導體 6—防蝕鋼管 7—超級熱絕緣層
表3.8-5 電力電纜的允許載流量

(續)

8.2 電力電纜附件及其安裝
162 電纜終端和連接
電纜終端和連接處的電場的分布很不均勾,一般需要釆用具有電容、電阻或合適電極結構的電纜終端頭和連接來改善電場分布。
(1)終端低壓(≤35kV) 油浸紙電纜終端有戶外型和戶內型,各有多種品種,例如戶外型有鼎足式、倒掛式和扇形等,戶內型有尼龍、環氧樹脂和熱收縮式等。分別釆用繞包、熱收縮、預制件、冷收縮、澆鑄和模塑等工藝,要根據運行條件和現場制作條件選擇。低壓(≤10kV)橡皮、塑料電纜終端一般為干式結構,通常用熱縮管分支盒和雨罩等。
110kV及以上高壓電纜終端也有敞開式、封閉變電站用和油浸變壓器用(象鼻式)終端等多種形式,110~220kV終端內絕緣用增繞絕緣式,330kV及以上用電容式結構。要通過專業廠家精心設計和施工。
(2)連接 塑料電纜連接有繞包型、模塑型、模鑄型和預制型四種。繞包型廣泛使用乙丙橡膠、絕緣自黏帶,適用于110kV以下級中;模塑型采用交聯聚乙烯材料為絕緣,適用于110~154kV級中;模鑄型在模塑型的基礎上又擠入與電纜絕緣相同的材料,適用于220~275kV級中;預制型有乙丙橡膠或硅橡膠絕緣、乙丙橡膠和環氧樹脂復合絕緣兩種。高壓充油電纜連接有普通連接、絕緣連接和塞止連接等。
連接溫升限制電纜線路的傳輸容量,可用冷卻和采用低熱阻系數絕緣材料以及減薄連接的絕緣厚度等方法降低連接的溫升。
163 充油電纜線路供油箱
主要用于自容式充油電纜線路,電纜線路的需油量由壓力箱供給。供油箱有三類:1)重力供油箱,利用供油箱與電纜之間的相對位差保持電纜中油壓的供油裝處,油箱內的彈性元件充滿電纜油與電纜相通,與大氣相通的油箱內的油互相隔離。2)壓力箱,主要由一組彈性元件組成,在元件內充有一定壓力的氣體,置于密封的盛油箱中,箱中的油與電纜相通,壓力箱的壓力是由元件內的氣體壓力所決定。元件內的氣體體積、溫度和壓力的關系,認為遵守波義耳-査理定律,元件內的氣體常數是壓力箱的重要特性常數,表征壓力箱供油特性。還有一種外氣體壓力箱,適用于高壓力電纜線路,元件內充滿油,與電纜相通,在箱中是壓縮氣體。3)恒定壓力箱,供油壓力泵或氣體維持恒定。
要按規定精心選擇壓力箱數目和整定油壓,油流壓力降、供油長度等。
164 電纜護層保護器
當電纜護層一端接地或交叉換位互聯接地而使電纜受到過電壓時,金屬護層中會產生感應過電壓,可能使外護層擊穿。因此,需在護層不接地端裝護層接地保護器,限制護層過電壓值,防止外護層擊穿。對護層保護器的要求是:1)通流能力,應具有耐壓10kV(波形8/20μs)、共10次的能力;2)在沖擊電壓10kV下殘壓(U10kV)要盡量低;3)殘工比,工頻2s耐壓值U工頻2s工頻(有效值)應大于實際的工頻過電壓值,(U10kV/U工頻2s)稱為殘工比,該比值越小則保護器性能越好。目前有氧化鋅壓敏電阻保護器及碳化硅閥片保護器,殘工比分別為2.52~2.8和4.5~5。
8.3 電力電纜的敷設和安裝維護
165 電力電纜敷設環境條件和彎曲半徑要求
(1)最大允許敷設位差 見表3.8-6。不能滿足時可采取線路分段裝塞止連接盒等措施。
表3.8-6 電纜的最大允許敷設位差(單位:m)

(2)電纜敷設時的環境溫度 見表3.8-7。如低于下列數值,應將電纜均勻預熱,使其表面溫度不得低于5℃,否則不允許敷設。
表3.8-7 電纜敷設時的環境溫度

(3)電纜的最小彎曲半徑 電纜敷設時的最小彎曲半徑見表3.8-8。
166 電纜外護層的選擇
根據敷設場合選擇合適外護層的電纜進行敷設。各種電纜護層的適用敷設場合見表3.8-9。
表3.8-8 電纜敷設時的最小彎曲半徑

注:D為電纜外徑。
表3.8-9 各種電纜護層的適用敷設場合

(續)

注:1.適用范圍根據技術性和經濟性考慮。
2.“√”表示適用;“〇”表示外護層為玻璃纖維時適用;“—”表示不推薦釆用。
3.裸金屬護套一級防腐外護層,由瀝青復合物加聚氯乙烯護套組成。
4.鎧裝一級防腐外護層由襯墊層、鎧裝層和外被層組成:襯墊層由兩個瀝青復合物、聚氯乙烯帶和浸漬皺紙帶的防水組合層所組成;外被層由瀝青復合物、浸漬電纜麻(或浸漬玻璃纖維)和防止黏合的涂料組成。
5.裸鎧裝一級防腐外護層的襯墊層與注4的襯墊層相同,沒有外被層。
6.鎧裝二級防腐外護層的襯墊層與注4的襯墊層相同,鋼帶及細鋼絲鎧裝的外被層由瀝青復合物和聚氯保護套組成,粗鋼絲鎧裝的鍍鋅鋼絲外面應擠包一層聚氯乙烯護套或其他等同效能的防腐涂層,以保護鋼絲免受外界腐蝕。
167 水底電纜的敷設
宜敷設于河床堅固平緩、很少受沖刷的地段,不可懸空吊掛及交叉,電力電纜習慣采用專業敷設船敷設,要求電纜能埋在河床底下不少于0.5m。水底電纜引到陸上的部分應穿入管中或加蓋板等加以保護。保護范圍的下端達到最低水位以下,上端高于最高洪水位。
為防止電纜在施放過程中扭結或打圈,電纜船上的支架高度不應小于最大圈的周長,或艙內有可以旋轉的平托盤。敷設過程中需隨時調整電纜的張力T,即要按不同的水深、船速來改變電纜的入水角α,使電纜持續保持少許張力。入水角一般在50°~80°之間。張力T(N),可按下式計算:

式中 g——重力加速度常數(9.8m/s2);
w——電纜在水中的重量(kg/m);
d——水深(m)。
導管的入水角可按下式計算:

式中 H——沉降常數;
V——船的速度(m/s);
g——重力加速度常數(9.8m/s2);
C——電纜表面毛糙系數,麻護層為1.5;
ρ——水的密度(kg/m3);
D——電纜外徑(m)。
168 高落差電纜的敷設
有上引和下降兩種方法:前者對電纜性能的影響較小,垂直敷設時應將底部電纜先行固定,逐漸松下電纜裕度并依次由下向上將電纜在豎井壁上作蛇形固定;后者需要較多的設備,電纜要受到較大的側壓力,但不必將電纜盤運至豎井或洞的底部。
高落差電纜的固定采用懸吊法或一點固定法在井的上端用夾具軋住鎧裝加以固定,避免電纜受到夾具的側壓力。電纜用夾具固定時,則由固定點數、夾具寬度以及允許側壓力和熱伸縮的計算來確定最合適的固定點。
169 電纜終端及連接的安裝與接地
(1)電纜終端及連接頭的安裝 要注意如下幾點:1)安裝前應做好充分準備,施工地點應保持清潔干燥,相對濕度不高于60%,雨天施工應有特殊的防潮措施,周圍溫度一般應超過5℃;2)從開始剝切電纜到安裝完畢必須連續進行,盡量縮短油紙絕緣在空氣中的暴露時間,免受潮;3)切割絕緣紙時不得切傷內部絕緣紙,紙卷繞包要均勻緊密,屏蔽層應連續完整;4)對于自容式充油電纜,紙卷繞包完畢后要抽真空和充油,要求真空度達到13.3~66.5Pa,維持4~8h,然后在真空下充油直至充滿,終端在出線桿頂端抽真空,從尾管閥門充油,充油完畢24h后取油樣檢査,330kV電壓等級tanδ(100℃)≤0.003,110~220kV電壓等級tanδ(100℃)≤0.005,Ub(室溫,2.5mm)≥50kV,合格后剝開的銅帶應仍繞包好,卷繞到封鍋處固定;5)塑料電纜與油紙電纜的連接,必須防止油紙絕緣端的油流入塑料絕緣端,方法是釆用橡膠管和熱收縮管在紙絕緣上形成隔離層或對線芯接頭用堵油連接管等。
(2)接地 單芯電纜導體電流所產生的磁場與金屬護層交鏈所感生的電壓較低,在傳輸容量容許范圍內可采取護層兩端接地,接地電阻應不大于2Ω;當線路較長時,為提高傳輸容量可將護層一端接地,另一端經護層保護器接地,該端護層中的感應電壓應不超過65V,也可在電纜線路中間接地,兩端經保護器接地。
大長度單芯電纜線路用絕緣連接盒對電纜護層進行交叉換位互聯,以減少護層損耗及接地點,此時每段電纜長度應力求相等,電纜敷設位置應力求對稱平衡。不對稱敷設時用電纜換位方法使各相接近平衡。保護器宜用△聯結或與之等值的Y聯結,此時所受的工頻過電壓及殘壓比Yo聯結低得多。還可用回流線加保護器的方式降低過電壓,回流線兩端接地,它同中間電纜與兩側電纜的軸間距離分配比例為7:3,保護器一端接在金屬護層上,另一端直接接地。
170 電纜竣工試驗及預防性試驗
電纜線路安裝完工后必須進行竣工試驗。運行中的電纜應定期進行預防性試驗,一般應每年試驗一次。兩項試驗的主要項目是直流耐壓試驗,直流試驗電壓見表3.8-10。
充油電纜線路除進行直流耐壓試驗外,還需對電纜油定期進行電氣性能及含氣量試驗。電氣性能試驗要求為tanδ(100℃)≤0.005,Ub(室溫,2.5mm)≥45kV。
表3.8-10 直流試驗電壓

(續)

①U0為額定相電壓;
②U1為額定線電壓;
③1.8/3kV等級為11kV;127/220kV等級為305kV。
171 電纜線路的故障及其檢測
(1)電纜線路故障的原因 電纜在運行中或預防性試驗中的擊穿稱為故障,電纜線路故障的一般原因見表3.8-11。
表3.8-11 電纜線路故障的一般原因

終端及連接頭故障一般因施工不良及其他外因造成。
(2)電纜故障的分類及其檢測 先用1500V以上絕緣電阻表或高阻計判別故障類型,再用不同儀器和方法初測故障,最后用定點法精確確定故障點。電纜故障類型及其檢測方法見表3.8-12。
表3.8-12 電纜故障類型及其檢測方法

故障點的精測方法有感應法和聲測法:1)感應法。原理是當音頻電流經過電纜線芯時,在故障點有電流突變,電磁波的音響也發生突變,可用電磁感應接收器加以檢測,該法能方便找出斷線、相間低電短路點,但不宜尋找高電阻短路及單相接地故障;2)聲測法。原理是用高壓脈沖促使故障點放電,用傳感器在地面上接收這種放電,以測出故障點精確位置。
(3)充油電纜漏油點的檢測 一般用冷凍法或油流法:1)冷凍法。冷凍法常用液氮作為冷卻劑,對漏油電纜進行分段多次冷凍,即先在漏油劑度的中點進行冷凍,確定漏油的一側,再在漏油側電纜長度的中點冷凍,第二次確定漏油在漏,這樣依次縮小漏油側的范圍,最后比較準確地測定漏油點;2)油流法。油流法檢測漏油點的原理圖見圖3.8-9,根據流量與油流途徑長度成反比的關系,可求得漏油距離:

式中 X——漏油距離(m);
L——電纜長度(m);
Q1、Q2——通過流量計A、B的油流量。

圖3.8-9 油流法檢測漏油點的原理圖
8.4 電氣裝備用電線電纜
172 電氣裝備用電線電纜的用途和分類
主要用于電氣裝備內部或外部的連接、低壓輸配線及各種電信號的傳遞線等,除電力電纜、通信電纜和電磁線外的大部分絕緣電線電纜都歸入這一范疇。按敷設方式分為固定式和移動式兩種,我國習慣按用途分類,如礦用電纜、油礦電纜、船用電纜、信號及控制電纜等。
產品型號比較復雜,可參見相應各類產品標準。編制方法通常為

173 電氣裝備用電線電纜的結構
由于使用環境和要求等不同,因此電氣裝備用電線電纜的結構呈多樣化形式。其最基本的組成部分如下:
(1)導電線芯 一般用銅和鋁,為了提高導線的工作溫度,可使用各種金屬鍍層的銅線等,線芯結構可分為實芯單線和多根絞線,并按柔軟度分類,移動式用柔軟度大的,固定式可用柔軟度小的。
(2)絕緣層 主要由橡膠或塑料材料組成,根據電性、熱性、力學性能、耐環境性及工藝要求選用合適的絕緣層材料。
(3)護層 多數選用橡皮、塑料擠出護套來提高電線電纜力學和耐環境性能,有些以纖維編織等做護層。鎧裝層只用于受機械外力損傷作用較嚴重的場合,由鋼絲、鋼帶和鐵絲等構成。
(4)屏蔽層 用來屏蔽由電纜產生的電磁場對外界的干擾,以及外界電磁場對電線電纜的干擾。一般用銅絲或半導電材料等屏蔽電場,用鐵絲等屏蔽磁場。
(5)填充料 在多芯線纜中,為使其結構穩定,一般采用纖維或橡塑材料填充線芯間、線芯與護套間的間隙。
174 通用橡皮、塑料絕緣電線
(1)固定敷設用電線 包括戶外架空絕緣電線、用戶引入線、戶內配線、電氣電源連接線及農用低壓地埋線等。廣泛應用于交流額定電壓450/750V及以下動力、照明、電器裝置、儀器儀表及電信設備之間的連線。超薄型電纜安裝方便(可直接安裝于地氈下)、比傳統電纜經濟,可連接動力設備、電話、計算機設備等。導電物以銅、鋁為主。絕緣主要采用聚氯乙烯、丁苯橡皮和乙烯-乙酸乙烯酯橡皮等,護套材料有聚氯乙烯、尼龍、氯丁橡皮和黑色聚乙烯等。我國已制定了額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯和橡皮絕緣軟線和電纜標準:GB/T 5023.1~7—2008、GB/T 5013.1—2008、JB/T 8734.1~5—2016和JB/T 8735.1~3—2016。
(2)移動式通用電線 通常用軟結構導體,絕緣和護套使用柔軟聚氯乙烯、天然橡膠、天然-合成橡膠混合物材料,用于各種電動工具、儀器和日用電器的移動電源線和連接線。所用標準與(1)相同。
175 屏蔽絕緣電線
為了減少外界電磁波對絕緣電線內電流的干擾以及絕緣電線內電流產生的電磁對外界的影響,在絕緣軟電線的絕緣外編織或繞包一層金屬絲或箔,構成屏蔽絕緣電線。主要用于要求防干擾的各種電器、儀表以及電氣電信設備的線路中。屏蔽絕緣的電線要求屏蔽體的電阻要小,并應根據使用要求設計屏蔽層結構和厚度。
176 控制和信號電纜
用于控制、監控聯鎖回路及保護線路等場合,起著傳遞控制、信號等各種作用。控制電纜均為750V級以下,導體截面大,傳輸較大的動力控制電流。信號電纜一般為250V級,用于傳輸信號或測量用弱電流。絕緣主要為塑料類材料,在需柔軟、低溫和野外場合使用時,選用橡皮和熱塑性體為絕緣。在有阻燃性要求的場合,可選用防火和阻燃橡塑材料為絕緣和護套。為提髙電纜的抗干擾能力,可釆用銅節繞包、鋼絲編織等屏蔽結構。
177 橡套軟電纜
橡套軟電纜的絕緣和護套均釆用橡皮類材料,它包括通用橡套軟電纜、電焊機電纜、潛水電動機用橡套電纜、無線電裝置電纜和攝影光源電纜等。橡套軟電纜具有良好的通用性,廣泛用于各種電器設備的移動式電源線。根據承受機械外力的大小,分為輕型、中型和重型三類。導電線芯釆用銅軟線束絞,絕緣采用天然-丁苯橡皮,戶外型產品橡套釆用氯丁膠。電焊機電纜在低壓大電流下工作,移動頻繁,要求具有較好的耐熱性和柔軟性;導線采用柔軟型結構,外包一層聚酯薄膜;絕緣采用各項性能較好的橡皮絕緣,厚度大,既作絕緣又作護套。潛水電動機用橡套電纜分為防水電纜和潛水泵用扁電纜兩種。前者用于一般的場合,而后者主要用于礦井中。此類電纜一般在交流500V及其以下工作,護套吸收量小,電纜絕緣性能優良。無線電裝置用電纜主要用于無線電裝置的移動電源線和連接線,最高電壓等級可達3000V。攝影光源用軟電纜使用中頻繁移動,傳輸容量大,要求柔軟耐高溫,絕緣一般釆用乙丙橡膠。
178 直流高壓軟電纜
(1)醫療用直流高壓軟電纜 主要用于醫療高壓直流設備與其高壓整流裝置的連接,也可用于電子顯微鏡、電子分析儀器等設備的接線。三芯結構,兩根外包絕緣橡皮,用于燈絲加熱,另一根為控制線,外包半導電橡皮。
(2)工業儀器設備用直流高壓軟電纜 傳輸電流范圍廣,可用聚氯乙烯、聚乙烯、乙丙橡膠和交聯聚乙烯作絕緣,聚氯乙烯和氯丁橡皮作護套,并應特別注意屏蔽層的接地及其與保護系統的可靠連接以保護人身安全。用于各種高壓直流工業儀器設備作電源線,移動用或手提操作且頻繁移動的機器,要求電纜線芯柔軟。
179 電機繞組引接軟線
直接永久與電機繞組相連并引出電機殼體的絕緣軟線。引接線的耐熱特性與電機絕緣匹配,具有良好的電氣性能和柔軟性,并且耐溶劑和耐浸漬劑。引接線應滿足JB/T 6213—2006《電機繞組引接軟電纜和軟電線》和《125℃電機繞組引接軟電線和軟線技術規范》的要求。引接線的長期工作溫度分為90℃、125℃、180℃等級別,分別與耐熱等級為B、F、H的電機相匹配,其電壓等級分為500V、1000V、3000V、6000V四檔。引接線絕緣材料可使用塑料、橡皮和薄膜繞包纖維編織等。由于良好的性能,此類電線除用于電機外,也可應用于變壓器和其他電器的接線。
180 公路車輛用絕緣電線
(1)公路車輛用低壓電線電纜 耐熱、耐寒、耐油、耐磨及柔軟性良好,顏色種類多,用于汽車等公路車輛的電器及儀表線路、車輛與掛車之間的電器連接,在機床等設備的內部電氣連接上也得到了廣泛應用。單芯絕緣電線一般采用聚氯乙烯或聚氯乙烯-丁腈復合物為絕緣,七芯電纜一般釆用聚氯乙烯為絕緣和護套材料。
(2)公路車輛用高壓點火電線 具有良好的電氣絕緣性能和耐熱性能,用于連接車輛發動機的點火裝置、工作在高壓和高溫場合。該類電線一般采用具有較高電阻的高阻合金或纖維為導線材料,以抑制點火所產生的無線電干擾。絕緣和護套材料釆用塑料和橡皮。
181 石油及地質勘探用電纜
是一類綜合性能要求很高的電纜,用于石油工業、地質勘探及海洋勘探等場合,主要有檢測電纜、鉆探電纜、潛油泵電纜和加熱電纜四大類:
1)檢測電纜。用于陸地地震勘探、野外地質勘探、海上和航用探測、河海口放射性測量等場合,作為信號傳輸和連接線,要求柔軟、重量輕、強度高、抗干擾、無磁性,海上使用時要使用發泡內護套,以求有一定的漂浮能力。
2)鉆探電纜。用于各類油氣井的承荷探測,地球物理野外測井以及野外井層電氣參數測量等場合,要求高抗拉力、耐復雜環境能力強,抗干擾能力強并具有光機電綜合性能。
3)潛油泵電纜。用于3.6/6kV及以下潛油泵機組與潛沒式電機,作用是和地面控制箱等的連接和引接,要求尺寸小,耐高溫高壓,結構穩定,電氣和力學性能優良,一般采用乙丙、交聯聚乙烯等耐熱絕緣,護套采用丁腈橡皮或氯磺化聚乙烯,通過鎖鎧裝以提高絕緣穩定性,鎧裝外有防鹵護套。
4)加熱電纜。為交流380V固定敷設電纜,用于加熱含蠟較高和黏度較大的油井,要求耐油、耐高低溫、結構穩定,發熱元件為導體本身或電阻絲、有機半導體和有機PTC材料,絕緣采用含氟塑料、交聯乙烯等,采用聯鎖鎧裝或雙鋼絲鎧裝等。
182 礦用電纜
主要用于井下或井上移動式電器設備、配電站以及采掘、起重機和運輸機械。因工作環境復雜,要求電纜不延燃、防爆、輕便耐用、運行安全、力學性能優良,并能與電氣監視保護相配合。按電壓等級的不同可分為660V及以下、千伏級和6kV系統級礦用電纜:660V以下礦用電纜包括礦用帽燈線和橡套軟電纜;千伏級礦用電纜適用于額定電壓1140V井下采煤機或移動電器設備配電線路;6kV級礦用電纜供移動設備用。
183 船用電纜
用于船艦及水上浮動建筑物的電力照明、控制、信號和通信線路。
1)橡皮絕緣船用電纜。導體要使用鍍錫銅線,絕緣采用電性優良的普通橡皮、丁基橡皮、乙丙橡皮和硅橡皮,護套一般采用丁腈橡皮、氯丁橡皮和氯磺化聚乙烯,根據使用要求還可有鍍鋅鋼絲、鍍錫銅絲編織層。
2)塑料絕緣船用電纜。以銅為導體,聚氯乙烯為絕緣和護套。
3)其他船用電纜。主要有船舶電信裝置、電話,廣播機用電纜、水密電纜、耐火電纜和低煙、低毒無鹵電纜等。
184 航空電線
包括飛機、衛星、火箭和其他飛行器用的各種電線電纜,按用途分為三大類:高壓點火用電線、機艙布電線和特種專用電線。由于高空運行,要求電線電纜尺寸小、重量輕,耐高溫、耐振動、抗沖擊,且易安裝。常溫常壓使用的電線工作溫度在105℃以下,以耐熱聚氯乙烯和輻照交聯聚乙烯為絕緣,尼龍和聚氯乙烯為護套。除105℃級以外,還有135℃、150℃、200℃、260℃及300℃以上級別,一般都以含氟復合物和聚酰亞胺材料為絕緣,高溫等級的線采用硅橡膠、氟硅橡膠以及有機無機復合材料為絕緣。
185 其他專用電線電纜
(1)其他專用絕緣電線 包括補償導線、不可重接插頭線、農用地埋線和控溫加熱線等。
1)補償導線。用于連接熱電偶與檢流計,導線采用多種合金組合,絕緣和護套一般為聚氯乙烯。
2)不可重接插頭線。用于交流250V及以下室內各種移動電氣器具、無線電設備和照明燈具與電源連接。
3)農用地埋線。供農村地下直埋敷設,導體為鋁芯,絕緣和護套為塑料。
4)控溫加熱線。用于戶外液體輸送管道及其閥門和大型設備室外監測儀的防凍保溫,有恒功率加熱線和自控溫加熱線兩類。
(2)其他電纜 包括電梯電纜、機車車輛用電纜、地鐵車輛用電纜、核電站用電纜等。
1)電梯電纜。有橡皮和塑料絕緣兩種類型,要求充分退熱、柔軟性好、抗拉強度大、重量輕、阻燃性好,采用束絞銅線為導體,尼龍繩和鋼絲繩為加強芯,氯丁橡膠為護套。
2)機車車輛用電纜。分750V和1500V兩種,電纜工作溫度分為70℃和100℃兩組,一般釆用天然丁苯膠、聚氯乙烯、乙丙橡膠和氯磺化聚乙烯為絕緣,聚氯乙烯尼龍和氯磺化乙烯為護套。
3)地鐵車輛用電纜。供地鐵車輛供電照明、通信和廣播用,一般以橡皮和塑料為絕緣和護套。
4)核電站用電纜。核電站內使用的電纜,要求耐輻照、阻燃防火、耐高溫、可靠性高,一般使用氯磺化聚乙烯為絕緣和護套。
5)無鹵、低煙、低毒、阻燃的電纜和光纖綜合電纜。目前十分重視其研究開發。
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