电缆附件技术 一、产品电压等级的划分及基本概念 二、电缆基本知识介绍 三、电缆附件基本种类 四、原材料介绍.

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1 电缆附件技术 一、产品电压等级的划分及基本概念 二、电缆基本知识介绍 三、电缆附件基本种类 四、原材料介绍

2 电压等级 电缆的额定电压应适合于电缆系统的运行状况，用U0/U（Um）kV表示。 U0－电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压； U－电缆设计用的导体间的额定工频电压； Um－设备可承受的“最高系统电压”的最大值。 0.6/1kV为低压； 6/10（12）kV~21/35k（42）kV为中压 64/110（132）kV高压

3 电压等级 ◇ 三相系统用电缆的U0值选择如下表： U kV Um kV U0 kV A和B类系统 C类系统 6 7.2 3.6 10 12
8.7 15 17.5 20 24 18 30 36 - 35 40.5 21 26 注：A类系统——该类系统任何一相导体与地或接地导体接触时，能在1min内与系统分离； B类系统——该类系统仅包括单相接地故障短时运行的条件，接地故障时间应不超过1h，但在任何情况下，最长不超过8h，每年接地故障总持续时间不超过125h； C类系统——不属于A类、B类的系统。

4 系统接地方式 系统发生单相或两相接地故障时，非故障相（健全相）上工频电压将升高
（1）对于3～10kV中性点绝缘系统：健全相上电压为1.1倍线电压 （2）对于35 ～66kV中性点经消弧线圈接地系统：健全相上电压接近线电压 （3）对于110 ～220kV为中性点直接接地系统：健全相上电压不大于1.4倍 相电压。约80%线电压。

5 电缆介绍 低压电缆0.6/1kV 主要结构包括 * 导体 * 绝缘层 * 防护层

6 电缆介绍 中压XLPE电缆（6~35kV） 主要结构包括 * 导体 * 绝缘层 * 屏蔽层 * 防护层

7 电缆介绍 高压电缆 110kV 主要结构包括 * 导体 * 绝缘层 * 防护层

8 电缆介绍 型号 名称 适用范围 YJV 铜芯交联聚乙烯绝缘氯乙烯护套电力电缆
室内、隧道及电缆沟等场所，不能承受机械外力。单芯电缆不允许敷设在磁性管道中。 YJLY 铝芯交联聚乙烯绝缘乙烯护套电力电缆 YJY 铝芯交联聚乙烯绝缘氯乙烯护套电力电缆 YJV22 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 室内、隧道、电缆沟内，或埋地敷设等，能承受一定机械外力，但不能承受大的拉力。 YJLV22 铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 YJV23 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆 YJLV23 铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆 YJV32 铜芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆 室内、隧道、电缆沟、竖井或埋地敷设等，能承受机械外力和一定的拉力。 YJLV32 铝芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆 YJV33 铜芯交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆 YJLV33 铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆 e

9 电缆介绍 * 导体材质： 铜 （Cu） 或 铝（Al） * 单芯及三芯电缆 * 绝缘厚度 * 铠装型式 * 使用地区
~，25mm²， 35mm²， 50mm²，70mm²，95mm²， 120mm²， 150mm²，185mm²，240mm²， 300mm²， 400mm²， 500mm²，630mm²， 800mm²， 1000mm²，1200mm²，~ * 单芯及三芯电缆 * 绝缘厚度 * 铠装型式 * 使用地区

10 电缆附件分类 技术 主体材料 生产工艺 结构特点 应力处理 施工工艺 缠绕 灌注 热缩 预制 冷缩 插拔 活式连接 PVC、橡胶带材
拉伸涂敷 死式连接 人工缠绕 时间长、繁杂 灌注 聚胺脂/环氧树脂 合成材料 人工灌注 气泡、繁杂 热缩 交联聚烯烃 辐射交联 热缩应力管 明火、简便 预制 硅橡胶/EPDM HTV 几何法预制 简便 冷缩 几何法预制/ 参数法预制 简便、快速 插拔 活式连接 质量保证、简便、快速

11 热缩电缆附件

12 预制式电缆附件

13 冷缩式电缆附件

14 电缆附件基本技术要求 1、电缆附件是电缆线路中不可或缺的组成部分，同时也是整个线路中最薄弱的环节因此电缆附件的质量对整个电缆线路的安全运行具有重要意义。 2、安装制作电缆附件的同时，势必破坏了电缆原有的绝缘、密封以及屏蔽，因此电缆附件的作用就是恢复电缆原有的导电线芯，恢复绝缘、屏蔽、密封保护等功能。因此电缆附件的基本要求就有以下几点： * 导电性能好 * 绝缘可靠 * 机械强度足够高 * 密封性能好 * 防腐、阻燃 * 热性能良好

15 电缆附件基本技术要求 主要要求是联接电阻小而且联接稳定，能经受起故障电流的冲击；长期运行后其接触电阻不应大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍；应具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能。 当铜、铝导体直接连接时，这两种金属的接触面在空气中水分、二氧化碳和其他杂质的作用下极易形成电解液，从而形成的以铝为负极、铜为正极的原电池，使铝产生电化腐蚀，造成铜、铝连接处的接触电阻增大。另外，由于铜、铝的弹性模量和热膨胀系数相差很大，在运行中经多次冷热循环(通电与断电)后，会使接触点处产生较大的间隙而影响接触，也增大了接触电阻。接触电阻的增大，运行中就会引起温度升高。高温下腐蚀氧化就会加剧，产生恶性循环，使连接质量进一步恶化，最后导致接触点温度过高甚至会发生冒烟、烧毁等事故。 目前采用比较普遍的是围压方式连接。由于金属具有受力延展性，所以在电缆绝缘剥切时要注意线芯要有一定的预留尺寸，防止连接金具变形后损伤电缆绝缘。同时为保证安装尺寸，压接顺序也要注意。

16 电缆附件关键技术点 如电缆横断面示意图所示，电力线均自高压部位—线芯垂直指向地电位—屏蔽层。等电位线均匀分布。 同时为避免电缆内部电场因导体形状不规则出现场强畸变，线芯外表面及绝缘外表面也有一层半导电屏蔽层，迫使高压端及地电位表面光滑。

17 电缆附件关键技术点 电缆与其它高压设备连接或延长时，屏蔽层都必然断开，如果不对断口处屏蔽层加以处理，此处电场将出现强烈畸变，使得绝缘界面承受很高的场强，不但有径向分量而且出现轴向分量。

18 rc ln rc ≈2.5kV/mm 电缆附件关键技术点 Uom Emax= R 1.15X10 Emax=
以6/10kV、50mm2电缆为例，其中rc=5.5mm，R=8.9mm，正常工作情况下Uom=1.15UL/√3则绝缘材料中径向最大工作场强为： 1.15X10 Emax= ≈2.5kV/mm 5.5√3 ln（8.9/5.5） 而屏蔽层断口处场强约为11倍Emax，即27.5kV/mm，达到了XLPE电缆主绝缘的介电强度25~30kV/mm，将发生击穿。

19 几何法 利用半导电材料，预制成型一定几何形状的锥体，利用锥面形状和陡变电场曲线有一一对应的缓变等电位曲面，使集中的电场应力在锥体均匀弥散。由此保证电缆的安全运行。 一般采用有限元算法确定几何形状。几何法相对简单，其应用从10kV到500kV均有应用。

20 场强处理方法

21 场强处理方法

22 场强处理方法

23 参数法 采用合适的电气参数的材料复合在电缆末端屏蔽层断口处的绝缘表面，以改善电位分布从而改善电场。
其方法是建立在分析影响电位分布的各个因素的基础上。如电缆绝缘自身的体积电阻、体积电容以及绝缘表面的表面电阻和表面电容，这些都是分布参数。但由于绝缘的体积电阻及电容是无法改变的，只能改变表面电阻（Rs）和表面电容（Cs）。 如果减小Rs，则电位随之降低，但也会导致表面泄露电流增加，从而使电缆绝缘表面发热，十分不利，所以一般未有采用。另一方法是增大屏蔽末端绝缘表面电容Cs，降低这部位的容抗也能使电位降下来。虽然容抗减小会使表面电容电流增加，但不会导致发热，所以这种方式是可以实际应用的。 由于材料的电容正比于其介电常数，那么在电缆屏蔽层末端的表面附加一层高介电常数的材料也就能增大表面电容了，从而达到降低电场集中的目的。

24 参数法 利用高介电常数电场应力控制材料设置在屏蔽切断处利用它与电缆主绝缘的介电常数差异使电场应力线在相邻的界面产生折射现象，均匀表面的电场应力分布，从而降低屏蔽切断口处的电场强度

25 材料性能介绍 三元乙丙橡胶（EPDM)

26 材料性能介绍 乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要单体，常温低压下溶液聚合而成。由于引入了丙烯，破坏了原来聚乙烯的结晶性，因而成为具有无定型不规整的非结晶的弹性体，既保留有聚乙烯的低温特性和分子链的卷曲性，又赋予拉伸结晶类似天然橡胶的特性。 作为电缆附件的主要原料之一，三元乙丙橡胶性能优秀。 * 耐电晕性，耐游离放电的能力较好，但湿度和温度的变化对电性能有影响。 * 较高的耐热性，长期使用温度为90℃，短时使用温度为150℃。 满足作为电缆附件使用要求。 * 机械性能好。 * 较好化学稳定性。对极性的化学药品和酸、碱有较好抗耐性。但对非极性溶剂十分敏感。 实践证明，采用EPDM材料和注塑工艺制作的电缆接头具有有效解决连接部位电场应力集中、承受一定机械应力、电缆屏蔽层断开等问题，作为电缆接头材料，在国外有四十多年成熟的应用经验，在国内也有十多年的应用经验。

27 材料性能介绍 线型硅橡胶基本结构 主链为Si—O键，无双键存在，故 耐紫外、耐臭氧能力高。

28 材料性能介绍 1、优异的耐候性 抗紫外线、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀，使用寿命长。 聚乙烯、聚丙烯等高分子材料，其主链结构为C=C键，
存在双键，而硅橡胶主链为Si—O键，无双键存在 C—C KJ/mol C—H KJ/mol C—O KJ/mol Si—O KJ/mol 太阳光能（300nm—紫外线波长） KJ/mol 工作温度可在-60ºC～260ºC之间，且能保持柔软性、回 弹性和表面硬度，机械性能无明显变化。

29 材料性能介绍 3、耐化学物质性能： 一般来说，硅橡胶具有良好的耐化学物质、耐燃料油及其他油类的性能。硅橡胶对丙酮、乙醇等极性溶剂和食用油的耐受能力相当好，机械性能基本不会降低。 4、优异的力学及电学性能 可保持持久的密封性，界面之间不易产生间隙。能形成完美的介电特性。普遍制成预制式、冷缩式电缆附件。 体积电阻率和表面电阻率高，击穿电压高，耐电弧、电 晕；介电损耗小，介电常数稳定，并且几乎不受温度和频 率变化的影响，是一种十分理想的绝缘材料。