關(guān)于電力電纜的結(jié)構(gòu)及種類
電力電纜是將一根或數(shù)根導(dǎo)線絞合而成的線芯，裹以相應(yīng)的絕緣層后，外面包上密閉包皮（鋁、鉛或塑料），這種導(dǎo)線稱為電纜。
電力電纜是用于電力輸配、電能傳送、聲音、文字、圖像等信息傳播及照明領(lǐng)域的一大類電工產(chǎn)品，是制造各種電機(jī)、電器、儀表必不可缺的基礎(chǔ)器材，是我國電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、新型智能電網(wǎng)、新能源產(chǎn)業(yè)中必要的基礎(chǔ)產(chǎn)品。電線電纜行業(yè)占據(jù)著國內(nèi)電工行業(yè)1/4的產(chǎn)值，是我國僅次于汽車行業(yè)的第二大行業(yè)，我國的電線電纜產(chǎn)值已經(jīng)超過美國，稱為全球第一大電線電纜生產(chǎn)國。
在我國，110KV以下的電壓被稱為配電電壓，完成對電能進(jìn)行降壓處理并按一定方式分配至電能用戶的功能；
110~1000KV之間的電壓被稱為輸電電壓，完成電能的遠(yuǎn)距離傳輸功能。輸電電壓中，110~220KV之間的電壓為高壓；330~750KV等級的輸電電壓為超高壓；1000KV交流及直流正負(fù)660KV以上等級的電壓被稱為特高壓。
常見圓形線芯排列方式：
交聯(lián)聚乙烯電纜采用多芯圓絞線。
多芯圓絞線的優(yōu)點(diǎn)：
?。?）電場較扇形導(dǎo)體電場均勻，對電纜提高電壓等級有利；
?。?）增加導(dǎo)體的柔軟性或可曲度，由多根導(dǎo)線絞合的線芯柔性好，可曲度較大。
導(dǎo)體結(jié)構(gòu)：
導(dǎo)體也是電纜工作時的高壓電極，而且其表面電場強(qiáng)度最大，如果局部有毛刺則該處的電場強(qiáng)度會更大。因此，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中以及使用部門在制作接頭的導(dǎo)體連接時，要解決的主要技術(shù)問題之一就是力圖使導(dǎo)體表面盡量做到光滑圓整無毛刺，以改善導(dǎo)體表面電場分布。
?。?）線芯幾何結(jié)構(gòu)
電力電纜的線芯按其外形可分為：
◆圓形線芯；
◆中空圓形線芯;
◆扇形線芯;
◆弓形線芯等幾種。
2、絕緣層
絕緣層用來隔離導(dǎo)電線芯，使線芯與線芯、線芯與鋁（鉛）包之間有可靠的絕緣，并保證一定的電氣耐壓強(qiáng)度，它應(yīng)有一定的耐熱性能和穩(wěn)定的絕緣質(zhì)量。
纏繞在電纜導(dǎo)電線芯上的，這叫分相絕緣。
除每相線芯分別包有絕緣層外，在它們絞合后外面再用紙絕緣包上，這部分的絕緣稱統(tǒng)包絕緣。
?。ǎ保╇娏﹄娎|的絕緣層材料應(yīng)具備的主要性能：
1）高的擊穿場強(qiáng)（包括脈沖、工頻、操作波等）。
2）低的介質(zhì)損失角正切（tgδ）。
3）相當(dāng)高的絕緣電阻.
4）優(yōu)良的耐樹枝放電、耐局部放電性能。
5）具有一定的柔軟性和機(jī)械強(qiáng)度。
6）絕緣性能長期穩(wěn)定。
?。ǎ玻┙^緣層厚度
絕緣層厚度與工作電壓有關(guān)。一般來說，電壓越高，絕緣層的厚度也越厚，但并不成比例。
因?yàn)閺碾妶鰪?qiáng)度方面考慮，同樣電壓等級的電纜當(dāng)導(dǎo)體截面積大時，絕緣層的厚度可以薄些。對于電壓較低的電纜，為保證電纜彎曲時，絕緣層具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，絕緣層的厚度則隨導(dǎo)體截面的增大而加厚。
?。ǎ玻┙^緣層厚度
絕緣層厚度與工作電壓有關(guān)。一般來說，電壓越高，絕緣層的厚度也越厚，但并不成比例。
因?yàn)閺碾妶鰪?qiáng)度方面考慮，同樣電壓等級的電纜當(dāng)導(dǎo)體截面積大時，絕緣層的厚度可以薄些。對于電壓較低的電纜，為保證電纜彎曲時，絕緣層具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，絕緣層的厚度則隨導(dǎo)體截面的增大而加厚。
（３）絕緣層的材料主要有：
◆油浸電纜紙；
◆塑料；
◆橡膠。
?。保┧芰辖^緣材料
主要有：
◆聚氯乙烯絕緣；
◆聚乙烯絕緣；
◆交聯(lián)聚乙烯絕緣。
塑料絕緣電氣性能及耐水性能良好，能抗酸、堿，防腐蝕，它還具有允許工作溫度高、機(jī)械性能好、可制造高電壓電纜等優(yōu)點(diǎn)。
交聯(lián)聚乙烯：
為了利用聚乙烯良好的絕緣特性，克服其熔點(diǎn)低的缺點(diǎn)，采用高能輻照或化學(xué)的方法對聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)，使它的分子由原來的線型結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即由熱塑性變?yōu)闊峁绦裕瑥亩岣吡司垡蚁┑哪蜔嵝院蜔岱€(wěn)定性，這就是交聯(lián)聚乙烯。
聚氯乙烯絕緣是一種熱塑性材料，電纜最高運(yùn)行溫度只有70℃，常用于低壓電纜。
交聯(lián)聚乙烯絕緣是一種熱固性材料，電纜最高運(yùn)行溫度達(dá)90℃，高低壓電纜均適用。
?。玻┫鹉z絕緣
橡膠是最早用來作電線、電纜的絕緣材料。
橡膠絕緣電纜的絕緣層為丁苯橡膠或人工合成橡膠(乙丙橡膠、丁基橡膠)。
優(yōu)點(diǎn)是：柔軟，可撓性好，特別適用于移動性的用電和供電的裝置。
缺點(diǎn)是：橡膠絕緣遇到油類時會很快損壞；在高電壓作用下，容易受電暈作用產(chǎn)生龜裂。
3.保護(hù)層
為了使電纜適應(yīng)各種使用環(huán)境的要求，在電纜絕緣層外面所施加的保護(hù)覆蓋層，叫做電纜護(hù)層。分內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層。
電纜護(hù)層的主要作用是保護(hù)電纜絕緣層在敷設(shè)和運(yùn)行過程中，免遭機(jī)械損傷和各種環(huán)境因素的破壞，如水、日光、生物、火災(zāi)等，以保持長期穩(wěn)定的電氣性能。
電纜護(hù)層的質(zhì)量直接關(guān)系到電纜的使用壽命。
⑴內(nèi)護(hù)層（金屬護(hù)套）
在統(tǒng)包絕緣層外面包上一定厚度的鋁包或鉛包；
是包覆在電纜絕緣上的保護(hù)覆蓋層，用以防止絕緣受潮、機(jī)械損傷、以及光和化學(xué)侵蝕性媒質(zhì)等的作用，同時還可以流過短路電流。
常用內(nèi)護(hù)層有鉛包、鋁包、聚氯乙烯包、橡膠包等。非金屬的聚乙烯護(hù)套、聚氯乙烯護(hù)套、金屬皺紋鋁護(hù)套等。
⑵外護(hù)層是包覆在電纜內(nèi)護(hù)層外面的保護(hù)覆蓋層，主要起機(jī)械加強(qiáng)和防腐蝕作用。
常用外護(hù)層有瀝青麻護(hù)層、鋼帶鎧裝護(hù)層、鋼絲鎧裝護(hù)層等。金屬帶鎧裝或金屬絲鎧裝再加聚氯乙烯或聚乙烯護(hù)套組成。
外護(hù)層一般由內(nèi)襯層、鎧裝層和外被層三部分組成。
?、?內(nèi)襯層
位于鎧裝層和金屬護(hù)套之間的同心層稱內(nèi)村層。
它起鎧裝襯墊和金屬護(hù)套防腐作用。
用于內(nèi)襯層的材料有絕緣瀝青、浸潰皺紋紙帶、聚氯乙烯塑料帶，以及聚氯乙烯和聚乙烯等。
?、?鎧裝層
在內(nèi)襯層和外被層之間的同心層稱為鎧裝層。
它主要起抗壓或抗張的機(jī)械保護(hù)作用。
用于電纜鎧裝層的材料通常是鋼帶或鍍鋅鋼絲。鋼帶鎧裝層的主要作用是抗壓，這種電纜適于地下埋設(shè)的場合使用。鋼絲鎧裝層的主要作用是抗拉，這種電纜主要用于水下或垂直敷設(shè)的場合使用。
?、?外被層
在鎧裝層外面的同心層稱為外被層。
它主要是對鎧裝層起防腐蝕保護(hù)作用。
用于外被層偽材料有絕緣瀝青、聚氯乙烯塑料帶、浸漬黃麻、玻璃毛紗、聚氯乙烯或聚乙烯護(hù)套等。
三、電力電纜的典型結(jié)構(gòu)
?。ㄒ唬┧芰辖^緣電力電纜
用塑料作絕緣層材料的電力電纜稱為塑料絕緣電力電纜。
塑料絕緣電力電纜制造工藝簡單，重量輕，終端頭和中間接頭制作容易，彎曲半徑小，敷設(shè)簡單，接續(xù)、維護(hù)方便，并具有耐化學(xué)腐蝕和一定耐水性能，適用于高落差和垂直敷設(shè)，具有耐化學(xué)腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。
塑料絕緣電力電纜的絕緣材料有：
▲聚氯乙烯（PVC）；
▲聚乙烯（PE）；
▲交聯(lián)聚乙烯（XLPE）。
聚氯乙烯絕緣電力電纜
聚氯乙烯電纜結(jié)構(gòu)
35kV交聯(lián)聚乙烯絕緣鎧裝電纜結(jié)構(gòu)
為了使絕緣層和電纜導(dǎo)體有較好接觸，消除因?qū)w表面的不光滑而引起的導(dǎo)體表面電場強(qiáng)度的增加，在導(dǎo)體表面包一層金屬化紙或半導(dǎo)體金屬化紙做內(nèi)屏蔽。為了使絕緣層與金屬護(hù)套有較好的接觸，在絕緣層外表面也包一層金屬化紙作外屏蔽。
交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜
橡膠絕緣電纜結(jié)構(gòu)
?。ㄈ┳枞茧娏﹄娎|
普通電纜的絕緣材料有一個共同的缺點(diǎn)，就是具有可燃性。當(dāng)線路中或接頭處發(fā)生故障時，電纜可能因局部過熱而燃燒，并導(dǎo)致擴(kuò)大事故。阻燃電纜是在電纜絕緣或護(hù)層中添加阻燃劑，即使在明火燒烤下，電纜也不會燃燒。
阻燃電力電纜的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的普通聚氯乙烯絕緣電力電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu)基本上相同，而用料有所不同。
阻燃的原因：
填充物(或填充繩)、繞包層內(nèi)襯層及外護(hù)套等，均在原用材料中加入阻燃劑，以阻止火災(zāi)延燃；
為了降低電纜火災(zāi)的毒性，電纜的外護(hù)套不用阻燃型聚氯乙烯，而用阻燃型聚烯烴材料。
采用低煙、低鹵的聚氯乙烯料作絕緣，而繞包層和內(nèi)襯層均用無鹵阻燃料，外護(hù)套用阻燃型聚烯烴材料等。
（四）耐火電力電纜
耐火電力電纜是在導(dǎo)體外增加有耐火層，多芯電纜相間用耐火材料填充。
特點(diǎn)是可在發(fā)生火災(zāi)以后的火焰燃燒條件下，保持一定時間的供電，為消防救火和人員撤離提供電能和控制信號，從而大大減少火災(zāi)損失。
耐火電力電纜主要用于lkV電纜線路中，適用于對防火有特殊要求的場合。
㈠按電壓等級分類
電纜都是按一定電壓等級制造的，國內(nèi)常用電壓等級為0.5、1、3、6、10、20、35、60、110、220、330、500kV。
一般將電壓等級1kV及以下的稱為低壓、3-35kV稱為中壓、60-330kV稱為高壓。
?、姘磳?dǎo)電線芯標(biāo)稱截面分類
目前國內(nèi)電纜常用線芯標(biāo)稱截面系列為2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、184、240、300、400、500、630、800直至2500。
?、绨磳?dǎo)電芯數(shù)分類
電力電纜常用芯數(shù)有單芯、二芯、三芯、四芯、五芯。
單芯電纜常用來傳送單相交流電、直流電及其它一些有特殊要求的地方（如高壓電機(jī)引出線、大截面電纜等）。
二芯電纜多用于傳送單相交流電與直流電。
三芯電纜主要用戶三相交流電網(wǎng)中，在35KV及以下各種電纜線路中得到廣泛的應(yīng)用。
四芯電纜多用于低壓配電線路、中性點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)。
五芯電纜用于三相五線制的低壓配電系統(tǒng)中，三條主線芯分別接三相線，第四芯接工作零線（N），第五芯接保護(hù)接地線（PE）。
五、電力電纜的型號
電纜的型號內(nèi)容包含其用途類型、絕緣材料、導(dǎo)體材料、鎧裝保護(hù)層等。在電纜型號后面還注有線芯根數(shù)、截面、工作電壓和長度。
電纜外護(hù)層則以阿拉伯?dāng)?shù)字編號（兩位數(shù)）來代表，沒有外護(hù)層的電纜可不作表示，十位表示鎧裝層，個位表示外護(hù)套。
?、逵脻h語拼音第一個字母的大寫表示導(dǎo)體材料、絕緣種類、內(nèi)護(hù)層材料和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
導(dǎo)體材料：銅-T（一般省略）鋁-L
絕緣材料：聚氯乙烯-V聚乙烯-Y
交聯(lián)聚乙烯-YJ橡膠-X
例如：YJV表示-交聯(lián)聚乙烯絕緣(YJ)，聚氯乙烯護(hù)套(V)，銅芯電纜(T銅芯省略)YJLV表示-交聯(lián)聚乙烯絕緣(YJ)，聚氯乙烯護(hù)套(V)，鋁芯電纜(L鋁芯)
㈡用數(shù)字表示外護(hù)層，有兩位數(shù)字。第一位表示鎧裝材料，第二位表示外護(hù)層材料。
第一位數(shù)字-鋼帶鎧裝（2），鋼絲鎧裝（3）。
第二位數(shù)字-聚氯乙烯（2），聚乙烯（3）。
例如：YJLV22表
㈢電纜型號按電纜結(jié)構(gòu)的排列一般按下列順序：
絕緣材料、導(dǎo)體材料、內(nèi)護(hù)層、外護(hù)層。
?、枰话汶娎|產(chǎn)品用型號、額定電壓、規(guī)格完整地表示出來。
YJV32-0.6/1kV-3*150+70表示銅芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、細(xì)鋼絲鎧裝、聚氯乙烯護(hù)套、額定電壓1kV、標(biāo)稱截面為3*150+70的4芯電力電纜。
外護(hù)套
有些特殊性能和結(jié)構(gòu)特征用漢語拼音的第一個字母大寫表示。例如：在絕緣材料前用短線隔開的ZR、D、ｗ、NH等表示阻燃、低鹵、無鹵、耐火等特性。
電纜外護(hù)層則以阿拉伯?dāng)?shù)字編號（兩位數(shù)）來代表，沒有外護(hù)層的電纜可不作表示，十位表示鎧裝層，個位表示外護(hù)套。
在外護(hù)層后面還可能有派生代號，如Z表示縱向阻水、B表示低鹵、C表示無煙。
例如：YJV22—8.7/153×185
表示交聯(lián)聚乙烯絕緣、銅芯、聚氯乙烯內(nèi)護(hù)套、鋼帶鎧裝、聚氯乙烯外護(hù)套、8.7/15KV、三芯、185mm2截面電力電纜。
ZLQ20-10-3×95
表示紙絕緣、鋁芯、鉛包、裸鋼帶鎧裝、額定電壓10kV、三芯，截面積為95mm2的電力電纜。
ZR—YJV22—8.7/153×185，
表示阻燃、交聯(lián)聚乙烯絕緣、銅芯、聚氯乙烯內(nèi)護(hù)套、鋼帶鎧裝、聚氯乙烯外護(hù)套、8.7/15KV、三芯、185mm2截面電力電纜。
YJLW02
交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁套防水層聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。
DZR-VLE33
低煙、低鹵阻燃聚氯乙烯絕緣聚烯烴護(hù)套細(xì)鋼絲鎧裝電力電纜。
WZR-YJLE33
低煙、無鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣聚烯烴護(hù)套細(xì)鋼絲鎧裝電力電纜。
NH-VV32
銅芯聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套細(xì)鋼絲鎧裝耐火電力電纜。
六、電纜終端和接頭
（一）電纜終端和接頭的選擇
1、優(yōu)良的電氣絕緣性能
2、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3、滿足安裝環(huán)境的要求
4、符合經(jīng)濟(jì)合理原則
?。ǘ┙K端和接頭的基本技術(shù)性能
1、導(dǎo)體連接
2、絕緣性能
3、密封結(jié)構(gòu)
4、機(jī)械強(qiáng)度
