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XLPE電纜簡介

發(fā)布時(shí)間:2020-10-18 09:17:46人氣:

XLPE電纜
XLPE電纜
交聯(lián)聚乙烯(XLPE)屬于固體絕緣,它是由聚乙烯(PE)加入交聯(lián)劑擠出成形后,經(jīng)過化學(xué)或物理方法交聯(lián)成交聯(lián)聚乙烯。目前世界上已研究開發(fā)500kV XLPE電纜和附件的國家為日本(藤倉、日立、住友、古河等公司)、法國(Alcatel公司)、瑞典(ABB公司)和德國(Siemens公司)。其中在中國投入運(yùn)行的500kV XLPE電纜和附件的制造商為日本日立公司、藤倉公司以及瑞典ABB公司(應(yīng)用于中國大朝山水電站)。國內(nèi)已經(jīng)和正在試制500kV電力電纜的企業(yè)有河北寶豐電纜集團(tuán)公司、青島漢河電纜集團(tuán)公司、特變電工魯能泰山電纜公司和河北新華線纜集團(tuán)公司。

交聯(lián)聚乙烯電纜是以交聯(lián)聚乙烯作為絕緣的塑料電纜,國產(chǎn)的XLPE絕緣電纜用YJLV和YJV表示,YJ表示交聯(lián)聚乙烯,L表示鋁芯(銅芯可省略),V表示PVC護(hù)套。下圖為單芯交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)。

電纜是由多個(gè)部分,多種材料所組成,現(xiàn)在分別介紹各部分材料和作用:


1)導(dǎo)體芯線

導(dǎo)體芯線的作用是作為導(dǎo)體,傳輸電能。電纜中導(dǎo)體芯線的材料有兩種:

a)銅,作為一種常用的優(yōu)良導(dǎo)體,它有電導(dǎo)系數(shù)大,機(jī)械強(qiáng)度高,加工容易,耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于做電纜線芯;
b)鋁,也是電力電纜導(dǎo)體常用的金屬材料之一,其資源豐富,價(jià)格較銅低,但電阻率比銅要高,線損較大,多用于低壓電纜。

線芯導(dǎo)體結(jié)構(gòu)一般采用多芯圓絞線。圓形導(dǎo)線使得導(dǎo)體電場均勻,有利于提高電壓等級。多根導(dǎo)線的絞合增加導(dǎo)體的柔軟性和彎曲度。

電纜運(yùn)行在高電壓高場強(qiáng)條件下,為了避免引起電場集中,防止導(dǎo)絲效應(yīng),應(yīng)采用緊壓型線芯,另外緊壓型線芯可以防止擠塑半導(dǎo)體屏蔽層時(shí)半導(dǎo)體進(jìn)入線芯,而且還可以有效的防止水分順線芯進(jìn)入。
單芯交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)
單芯交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)

2)絕緣內(nèi)外的半導(dǎo)體屏蔽層

目前,絕緣內(nèi)外的半導(dǎo)體屏蔽層線現(xiàn)均采用加炭黑的交聯(lián)聚乙烯料。早期交聯(lián)電纜的外半導(dǎo)體屏蔽層也有使用石墨布繞包形成的,但這種結(jié)構(gòu)性能不好。隨著內(nèi)、外半導(dǎo)體屏蔽層及絕緣三層同時(shí)擠出工藝的成熟,繞包型屏蔽結(jié)構(gòu)現(xiàn)在己經(jīng)被淘汰,選用電纜時(shí)應(yīng)盡量不采用繞包型屏蔽結(jié)構(gòu)電纜。半導(dǎo)體屏蔽層的體積電阻率一般在10000歐·厘米以下,其厚度一般為1-2mm。半導(dǎo)體層中含有膠質(zhì)碳,可起到均勻電場的作用,同時(shí),碳能吸收電纜本體細(xì)小間隙中因空氣電離所產(chǎn)生的敗壞物,均勻電場,保護(hù)電纜絕緣。

3)電纜金屬屏蔽層(金屬護(hù)套)

電纜金屬屏蔽層又稱銅帶屏蔽,它用于對電纜故障電流提供回路并提供一個(gè)穩(wěn)定的地電位,使電場方向與絕緣半徑方向相同。當(dāng)電纜發(fā)生故障時(shí),銅帶作為短路故障電流回路,承擔(dān)不平衡電流,防止軸向表面放電。銅帶(絲)的截面可按故障電流大小、持續(xù)時(shí)間長短,以及接地為一端還是兩端而選定。35kV及以下電壓等級的單芯和三芯交聯(lián)電纜用鋼帶作為鎧裝層,起機(jī)械保護(hù)作用。110kV及以上電壓等級XLPE電纜的鎧裝均采用波紋鋁(銅、鉛、不銹鋼)護(hù)套,作為鎧裝和內(nèi)防水護(hù)套用,因?yàn)椴徽撌荘E或PVC護(hù)套,其吸水率分別為0. 01%和0.15%-1%,而金屬幾乎不透水,所以超高壓電纜均用不透水的金屬內(nèi)護(hù)套。另外,在超高壓電纜內(nèi)護(hù)套中,還有防水帶等隔水工藝,使得已進(jìn)入的水分不易擴(kuò)散。

4)護(hù)套

XLPE電纜護(hù)套通常采用PVC材料或者PE材料,厚度一般為3-4mm。但一般采用PVC材料,因?yàn)镻VC材料的防火阻燃性能比PE的好。但PE的吸水率小于PVC,為了減少滲水,也有廠家使用PE材料制作外護(hù)套。對于超高壓的110kV XLPE絕緣電纜外護(hù)套,由于有耐壓要求,電纜驗(yàn)收時(shí)一定要檢查導(dǎo)電層是否完整,否則對護(hù)套的試驗(yàn)將沒有意義。

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