導(dǎo)體
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總述
用于電力傳輸和分配的電纜，稱(chēng)為電力電纜。現(xiàn)在，電力電纜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。一般認(rèn)為，電力電纜使用的普遍性，不僅反映了電力工業(yè)發(fā)展的速度和深度，而且也反映了城市建設(shè)的現(xiàn)代化程度。
在市區(qū)，架空線(xiàn)路走廊在技術(shù)上難以解決時(shí)，在狹窄街道、繁華市區(qū)高層建筑地區(qū)及市容環(huán)境有特殊要求時(shí)，在重點(diǎn)風(fēng)景旅游地區(qū)的某些地段和對(duì)架空線(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的特殊地段，可采用電纜線(xiàn)路。此外，在發(fā)電廠及其它大型廠礦、交通樞紐、電網(wǎng)交叉以及過(guò)江跨海等特殊場(chǎng)合，也常常使用電力電纜。
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電力電纜的特點(diǎn)
與架空送電線(xiàn)路相比，電纜線(xiàn)路的特點(diǎn)是：
⑴埋設(shè)在地下管道或溝道中，不需大走廊，占地小。
⑵不受氣候和環(huán)境影響，輸電性能穩(wěn)定。
⑶維護(hù)工作量小，安全性高。
⑷可用于架空線(xiàn)難以通過(guò)的地段，如跨海峽輸電。
⑸輸送容量受到限制。
⑹造價(jià)貴，電壓越高與架空線(xiàn)的差價(jià)越大。
⑺發(fā)生故障時(shí)，故障排除時(shí)間長(zhǎng)。
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電力電纜的種類(lèi)
電力電纜的種類(lèi)繁多，按絕緣材料、電能傳輸形式、結(jié)構(gòu)特征、安裝敷設(shè)環(huán)境條件可分為不同種類(lèi)。
按絕緣材料分類(lèi)：油紙絕緣型、塑料絕緣型和橡膠絕緣型。
按傳輸電能形式分類(lèi)：可分為交流電纜和直流電纜。
按結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)：統(tǒng)包型、分相型、鋼管型、扁平型和自容型
按敷設(shè)環(huán)境條件分類(lèi)：有地下直埋、地下管道、空氣中、水底過(guò)河、礦井、高海拔、鹽霧、大高差、多移動(dòng)、潮熱區(qū)等。一般環(huán)境因素對(duì)護(hù)層的結(jié)構(gòu)影響較大。
其它：按電壓等級(jí)可分為高壓電纜和低壓電纜；按芯數(shù)可分為單芯電纜和多芯電纜等。
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電力電纜的結(jié)構(gòu)
導(dǎo)體
導(dǎo)體是用來(lái)傳導(dǎo)電流的。導(dǎo)體種類(lèi)繁多，按材料分，有銅芯和鋁芯兩種；按纜芯的數(shù)目分，有單芯、雙芯、三芯和四芯4種；按導(dǎo)體的形狀分，有圓形、橢圓形和扇形3種；按電纜導(dǎo)體的填充系數(shù)大小分，有緊壓和非緊壓2種。
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絕緣層
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保護(hù)層
電力電纜的保護(hù)層分內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層兩部分。內(nèi)護(hù)層主要是保護(hù)電纜統(tǒng)包絕緣不受潮濕和防止電纜浸漬劑外流以及輕度機(jī)械損傷；所用材料有鉛包、鋁包、橡套、聚氯乙烯套和聚乙烯套等。外護(hù)層是用來(lái)保護(hù)內(nèi)護(hù)層的，防止內(nèi)護(hù)層受機(jī)械損傷或化學(xué)腐蝕等，包括鎧裝層和外被層兩部分。所用材料，一般鎧裝層為鋼帶或鋼絲，外被層為纖維繞包、聚綠乙烯護(hù)套和聚乙烯護(hù)套。
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陸地電纜結(jié)構(gòu)
圖中：
1 —— 導(dǎo)體
2 —— 半導(dǎo)電性包帶
3 —— 擠包半導(dǎo)體屏蔽層
4 —— 絕緣層
5 —— 擠包絕緣屏蔽層
6 —— 半導(dǎo)電性防水層
7 —— 皺紋鋁護(hù)套
8 —— 外護(hù)套層
9 —— 電纜標(biāo)稱(chēng)重量
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海底電纜結(jié)構(gòu)
圖中：
1 —— 導(dǎo)體
2 —— 半導(dǎo)電性包帶
3 —— 擠包半導(dǎo)體屏蔽層
4 —— 絕緣層
5 —— 擠包絕緣屏蔽層
6 —— 半導(dǎo)電性防水層
7 —— 護(hù)套：鉛合金 E
8 —— 防蝕層(中密度PE)
9 —— 單芯外徑
10 —— 成纜線(xiàn)芯
11 —— 扎帶
12 —— 防蛀層
13 —— 鎧裝襯墊
14 —— 鎧裝鋼絲
15 —— 外護(hù)套
16 —— 電纜標(biāo)稱(chēng)重量
在空氣中
在水中
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電力電纜的結(jié)構(gòu)
在電力系統(tǒng)中，最常用的電纜有兩大類(lèi)，即電力電纜和控制電纜。電力電纜是用來(lái)輸送和分配電能，和控制電纜是用于連接測(cè)量和控制二次回路。
表 電纜型號(hào)中字母含義及排列次序
表 電纜外護(hù)層代號(hào)的含義
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電力電纜的種類(lèi)
在電力系統(tǒng)中，最常用的電纜有兩大類(lèi)，即電力電纜和控制電纜。電力電纜是用來(lái)輸送和分配電能，和控制電纜是用于連接測(cè)量和控制二次回路。
表 電纜型號(hào)中字母含義及排列次序
表 電纜外護(hù)層代號(hào)的含義
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電纜附件的介紹
電纜終端頭和中間接頭
電纜終端頭和中間接頭是電纜路中的重要附件。終端頭是電纜與其他電氣設(shè)備（如加空線(xiàn)、變壓器、斷路器等）相連接的部件。它的結(jié)構(gòu)型式依據(jù)電纜的型式、電壓等級(jí)以及用途的不同而有差異。終端頭的主要組成部分是內(nèi)絕緣、外絕緣（瓷套管）、密封結(jié)構(gòu)、出線(xiàn)桿與屏蔽罩等。
終端頭的型式一般可分為戶(hù)外式、戶(hù)內(nèi)式和封閉式3種。
電纜終端頭和中間接頭，一般說(shuō)來(lái)，是整個(gè)電纜線(xiàn)路的薄弱環(huán)節(jié)。確保電纜接頭的質(zhì)量，對(duì)電纜線(xiàn)路的安全運(yùn)意義很大。
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供油裝置（充油電纜）
充油電纜借助于供油裝置的油壓來(lái)消除由于溫度變化而可能形成的氣隙，從而使油紙絕緣的工作電場(chǎng)強(qiáng)度有很大提高。自容式充油電纜的供油裝置主要是供油箱。供油箱有重力供油箱和壓力供油箱兩種。
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護(hù)層保護(hù)器
護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器的主要元件是非線(xiàn)性電阻閥片（如氧化鋅閥片），在正常工作條件下，閥片呈現(xiàn)較高的電阻，而當(dāng)出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，它又呈現(xiàn)較小的電阻，使過(guò)電壓電流通過(guò)它流入大地，從而使護(hù)層得到保護(hù)。護(hù)層保護(hù)器按其構(gòu)造分單相式與三相式兩種。
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信號(hào)裝置
在電纜線(xiàn)路上，尤其是在110KV及以上的高壓電纜線(xiàn)路上，為了對(duì)電纜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，應(yīng)根據(jù)不同線(xiàn)路的要求，裝設(shè)必要的指示儀表、傳感元件、繼電器以及控制電纜等信號(hào)裝置。常用的有以下幾種：
⑴油壓信號(hào)裝置
⑵護(hù)層絕緣監(jiān)視裝置
⑶溫度信號(hào)裝置
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路徑選擇與電纜選型
電纜的類(lèi)型
電纜的類(lèi)型可歸納為硬管型（如鋼管電纜）、軟管型（如油浸紙絕緣電纜、固體擠壓聚合電纜）及懸掛型（如架空電纜）三類(lèi)。由于電纜鋼性的差異，對(duì)路徑有不同的要求。
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道路結(jié)構(gòu)與路徑
電纜線(xiàn)路的路徑選擇常決定于道路的結(jié)構(gòu)，如路面和路基的種類(lèi)。此外城市中的各種地下管線(xiàn)較多，如水管、煤氣管、電話(huà)電纜等，要考慮彼此間的相互關(guān)系。
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導(dǎo)體材料和截面的選擇
110kV及以上電壓等級(jí)的電力電纜，勵(lì)磁回路、高溫或易爆場(chǎng)所以及發(fā)電廠廠用電回路的電力電纜，要求采用銅導(dǎo)體。其他場(chǎng)合所用電纜視具體情況選用鋁或銅導(dǎo)體。
1、為使電纜在運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體的溫度不超過(guò)允許工作溫度和短路溫度，要求根據(jù)電纜線(xiàn)路的負(fù)荷電流和短路電流在電纜的標(biāo)稱(chēng)截面系列中選擇合適的截面。
2、對(duì)輸電電纜線(xiàn)路，主要按負(fù)荷電流和電纜導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許溫度選擇截面。
3、對(duì)長(zhǎng)電纜線(xiàn)路，除了按負(fù)荷電流選擇截面外，還要校核該負(fù)荷電流產(chǎn)生的電壓降是否在允許范圍內(nèi)，如超出允許范圍，則選擇高一檔的截面。
4、在發(fā)電廠內(nèi)使用的電纜，負(fù)荷電流不大時(shí)，其截面大小將取決于短路容量。
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絕緣種類(lèi)的選擇
1、380V線(xiàn)路用電纜：在一般場(chǎng)所多選用聚氯乙烯電纜。
2、10～35kV電纜：在中國(guó)大多選用不滴流電纜或交聯(lián)聚乙烯電纜，適宜在礦井、水下、核電站內(nèi)使用。其缺點(diǎn)是價(jià)格貴和介質(zhì)損耗因數(shù)較大。
3、對(duì)110kV及以上線(xiàn)路，可根據(jù)具體情況選用自容式充油電纜或交聯(lián)聚乙烯電纜。
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護(hù)層種類(lèi)的選擇
1、對(duì)明敷的油紙絕緣電纜要選用裸鋼帶鎧裝；
2、在易受腐蝕的環(huán)境中或在地下直埋敷設(shè)時(shí)要選用鋼帶外有護(hù)套的電纜；
3、在水下敷設(shè)或電纜受到較大拉力時(shí)要選用鋼絲鎧裝電纜；
4、有金屬套的電纜敷設(shè)在易受振動(dòng)的場(chǎng)所時(shí)要選用鋁套電纜；
5、交聯(lián)聚乙烯電纜敷設(shè)在水下，或者電壓等級(jí)在63kV及以上時(shí)，要選用有防水金屬套的電纜；在水下敷設(shè)或受到較大拉力時(shí)也要選用鋼絲鎧裝電纜，在其它場(chǎng)合不一定都要求鎧裝。
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電纜的敷設(shè)
電纜敷設(shè)的方式有直接埋在地下、安裝在電纜溝內(nèi)、安裝在地下隧道內(nèi)、安裝在建筑物內(nèi)部、安裝在橋梁構(gòu)架上、敷設(shè)在排管內(nèi)、敷設(shè)在水底等。
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直埋電纜
將電纜直接埋在地下，是最經(jīng)濟(jì)也是采用最多的敷設(shè)方式，適用于郊區(qū)和車(chē)輛通行不太頻繁的地方。
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安裝于電纜溝、電纜隧道和建筑物內(nèi)
電纜溝一般由磚徹成，或由混凝土澆灌成，置于地面之下，溝的頂部與地面齊平的地方，可采用鋼筋混凝土蓋板等蓋住。電纜在溝里可以放在溝底或同支架承托。為保持溝內(nèi)干燥，應(yīng)采取防止地下水流入溝內(nèi)的措施。
電纜隧道一般是同鋼筋混凝土筑成的地道，內(nèi)部裝有電纜支架，可以架設(shè)很多電纜。隧道的壁厚應(yīng)能承受各種情況下的機(jī)械應(yīng)力，隧道內(nèi)應(yīng)有照明及防止積水的措施。
在電纜隧道和溝內(nèi)，應(yīng)裝有貫穿全長(zhǎng)度的連續(xù)的接地紅，接線(xiàn)的兩端和接地極連通。
電纜水平裝置于建筑物上時(shí)，應(yīng)加支撐。垂直裝置時(shí)應(yīng)予以固定。
電纜穿過(guò)主墻，引入房屋或隧道等，應(yīng)將其放在導(dǎo)管里，并做好防止地下水滲入屋內(nèi)或隧道內(nèi)的措施。
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安裝在橋梁構(gòu)架上
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敷設(shè)在排管內(nèi)
排管是將預(yù)先制好的管子按需要的孔數(shù)排成一定的型式，用水泥澆成的整體。管子應(yīng)使用對(duì)電纜金屬護(hù)套不起化學(xué)作用的材料制成，為了在敷設(shè)時(shí)不損傷電纜護(hù)套，要求管子內(nèi)壁光滑。此外，敷設(shè)在排管里的電纜，一般采用加強(qiáng)鉛包，以便在檢查和敷設(shè)時(shí)，放入后拔出電纜時(shí)的拉力不超過(guò)電纜的允許應(yīng)力。
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敷設(shè)于水底
根據(jù)各種不同的條件，水底電纜可采取深埋式或沿河底敷設(shè)兩種方式。深埋對(duì)電纜外護(hù)層的防腐和減少外力損壞都有很大的好處，埋入泥中電纜的護(hù)層比外露在河床上的記層使用壽命長(zhǎng)得多。
水底電纜在河灘部分位于枯水位以下部分由潛水員沖溝埋深，并蓋瓦形混凝土板保護(hù)。水底電纜上岸后，在陸上需裝適當(dāng)?shù)腻^定裝置。水底電纜線(xiàn)路的兩岸，應(yīng)設(shè)立標(biāo)志。
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敷設(shè)方式的比較
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電纜的連接與試驗(yàn)
終端頭的安裝
電纜終端頭的安裝制作工作，通常包括以下幾個(gè)步驟：
a、準(zhǔn)備工作（材料驗(yàn)收檢查、接頭工器具準(zhǔn)備、搭腳手架、終端頭預(yù)組裝，并檢驗(yàn)其密封性能）；
b、剖塑料護(hù)套，鋸鋼帶；
c、彎電纜芯，剖鉛（鋁）包；
d、套進(jìn)尾管法蘭，切絕緣紙，壓接導(dǎo)電桿；
e、繞包應(yīng)力錐及裝配環(huán)氧錐，完成接地屏蔽；
f、吊裝套管及組裝固定，扳緊上、下法蘭螺絲；
g、封鉛、抽真空、進(jìn)油，或灌電纜油、電纜膠；
h、收尾工作（裝接地線(xiàn)、刷相色漆、掛銘牌、復(fù)核相位、拆除腳手架、清理現(xiàn)場(chǎng)、搭尾線(xiàn)等）。
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電纜試驗(yàn)
電纜線(xiàn)路施工完畢，須經(jīng)試驗(yàn)合格后方可辦理交接驗(yàn)收手續(xù)投入運(yùn)行。電力電纜的試驗(yàn)項(xiàng)目如下：
a、校潮試驗(yàn)；
b、電纜油樣試驗(yàn)；
c、直流耐壓試驗(yàn)與泄漏電流的測(cè)量；
d、正序、零序阻抗及電阻、電容的測(cè)量；
e、充油電纜線(xiàn)路的其他試驗(yàn)（油流檢查試驗(yàn)、電纜油的含氣量試驗(yàn)、護(hù)層絕緣電阻測(cè)量）。
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