導(dǎo)體
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總述
用于電力傳輸和分配的電纜，稱為電力電纜。現(xiàn)在，電力電纜的應(yīng)用越來越廣泛。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)，架空線路走廊在技術(shù)上難以解決時，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，在重點風(fēng)景旅游地區(qū)的某些地段和對架空線嚴(yán)重腐蝕的特殊地段，可采用電纜線路。此外，在發(fā)電廠及其它大型廠礦、交通樞紐、電網(wǎng)交叉以及過江跨海等特殊場合，也常常使用電力電纜。
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電力電纜的特點
與架空送電線路相比，電纜線路的特點是：
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可用于架空線難以通過的地段，如跨海峽輸電。
⑸輸送容量受到限制。
⑹造價貴，電壓越高與架空線的差價越大。
⑺發(fā)生故障時，故障排除時間長。
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電力電纜的種類
電力電纜的種類繁多，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。
按絕緣材料分類：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：可分為交流電纜和直流電纜。
按結(jié)構(gòu)特征分類：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：有地下直埋、地下管道、空氣中、水底過河、礦井、高海拔、鹽霧、大高差、多移動、潮熱區(qū)等。一般環(huán)境因素對護(hù)層的結(jié)構(gòu)影響較大。
其它：按電壓等級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)體是用來傳導(dǎo)電流的。導(dǎo)體種類繁多，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)層是用來保護(hù)內(nèi)護(hù)層的，防止內(nèi)護(hù)層受機械損傷或化學(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，即電力電纜和控制電纜。電力電纜是用來輸送和分配電能，和控制電纜是用于連接測量和控制二次回路。
表 電纜型號中字母含義及排列次序
表 電纜外護(hù)層代號的含義
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電力電纜的種類
在電力系統(tǒng)中，最常用的電纜有兩大類，即電力電纜和控制電纜。電力電纜是用來輸送和分配電能，和控制電纜是用于連接測量和控制二次回路。
表 電纜型號中字母含義及排列次序
表 電纜外護(hù)層代號的含義
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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、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)、出線桿與屏蔽罩等。
終端頭的型式一般可分為戶外式、戶內(nèi)式和封閉式3種。
電纜終端頭和中間接頭，一般說來，是整個電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)。確保電纜接頭的質(zhì)量，對電纜線路的安全運意義很大。
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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強度有很大提高。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)層過電壓保護(hù)器的主要元件是非線性電阻閥片（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)過電壓時，它又呈現(xiàn)較小的電阻，使過電壓電流通過它流入大地，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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信號裝置
在電纜線路上，尤其是在110KV及以上的高壓電纜線路上，為了對電纜的運行狀態(tài)進(jìn)行自動監(jiān)視，應(yīng)根據(jù)不同線路的要求，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裝置。常用的有以下幾種：
⑴油壓信號裝置
⑵護(hù)層絕緣監(jiān)視裝置
⑶溫度信號裝置
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路徑選擇與電纜選型
電纜的類型
電纜的類型可歸納為硬管型（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。由于電纜鋼性的差異，對路徑有不同的要求。
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道路結(jié)構(gòu)與路徑
電纜線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。此外城市中的各種地下管線較多，如水管、煤氣管、電話電纜等，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及以上電壓等級的電力電纜，勵磁回路、高溫或易爆場所以及發(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、為使電纜在運行時，導(dǎo)體的溫度不超過允許工作溫度和短路溫度，要求根據(jù)電纜線路的負(fù)荷電流和短路電流在電纜的標(biāo)稱截面系列中選擇合適的截面。
2、對輸電電纜線路，主要按負(fù)荷電流和電纜導(dǎo)體的長期允許溫度選擇截面。
3、對長電纜線路，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，其截面大小將取決于短路容量。
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絕緣種類的選擇
1、380V線路用電纜：在一般場所多選用聚氯乙烯電纜。
2、10～35kV電纜：在中國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。其缺點是價格貴和介質(zhì)損耗因數(shù)較大。
3、對110kV及以上線路，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)層種類的選擇
1、對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)在易受振動的場所時要選用鋁套電纜；
5、交聯(lián)聚乙烯電纜敷設(shè)在水下，或者電壓等級在63kV及以上時，要選用有防水金屬套的電纜；在水下敷設(shè)或受到較大拉力時也要選用鋼絲鎧裝電纜，在其它場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)裝有貫穿全長度的連續(xù)的接地紅，接線的兩端和接地極連通。
電纜水平裝置于建筑物上時，應(yīng)加支撐。垂直裝置時應(yīng)予以固定。
電纜穿過主墻，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，一般采用加強鉛包，以便在檢查和敷設(shè)時，放入后拔出電纜時的拉力不超過電纜的允許應(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
終端頭的安裝
電纜終端頭的安裝制作工作，通常包括以下幾個步驟：
a、準(zhǔn)備工作（材料驗收檢查、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、刷相色漆、掛銘牌、復(fù)核相位、拆除腳手架、清理現(xiàn)場、搭尾線等）。
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電纜試驗
電纜線路施工完畢，須經(jīng)試驗合格后方可辦理交接驗收手續(xù)投入運行。電力電纜的試驗項目如下：
a、校潮試驗；
b、電纜油樣試驗；
c、直流耐壓試驗與泄漏電流的測量；
d、正序、零序阻抗及電阻、電容的測量；
e、充油電纜線路的其他試驗（油流檢查試驗、電纜油的含氣量試驗、護(hù)層絕緣電阻測量）。
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