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如何选择适合的电缆:功率负载、温度和导体材料的考虑

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:对输配电电缆线路,主要按负荷电流和电缆导体的长期允许温度选择其截面。其他场合所用电缆视具体情况选用铝或铜导体。橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。因此,对110kV及以上线路,可根据具体情况选用自容式充油电缆或交联聚乙烯电缆。

如何选择适合的电缆:功率负载、温度和导体材料的考虑

电缆质量的好坏对防止水、劣化至关重要。电缆的质量问题主要由生产设备不良、材料选用不当、工艺落后、质量管理生产管理等原因造成的。所以在选择电缆时应对电缆的生产工艺、管理等有一定了解,以便能买到质量好的电缆,为减少故障奠定基础。即使电缆质量很高,而施工质量不高,也会造成隐患。为此必须把好施工质量关。

(一)导体材料和截面的选择

为保证电缆在运行中温度不超过允许工作温度和短路温度,应根据电缆线路的负荷电流和短路电流,选择合适的截面。对输配电电缆线路,主要按负荷电流和电缆导体的长期允许温度选择其截面。对线路较长电缆线路,还要校核电压降是否在允许范围内,如超出允许范围,则选择高一档的截面。110kV及以上电压等级的电力电缆,励磁回路、高温或易爆场所以及发电厂厂用电回路的电力电缆,要求采用铜导体。其他场合所用电缆视具体情况选用铝或铜导体。发电厂内使用的电缆,负荷电流不大时,其截面大小将取决于短路容量。

(二)绝缘种类的选择

目前电力系统采用的电缆主要有纸绝缘电力电缆、橡塑绝缘电力电缆和自容式充油电力电缆。油浸纸绝缘电缆,其电性能优良,几乎各种场合均能使用。纸绝缘电力电缆主要包括黏性油纸绝缘电力电缆和不滴流油纸绝缘电力电缆。35kV及以下的纸绝缘电力电缆都采用黏性油纸绝缘,导电芯上绕包纸带后,经过干燥,真空干燥,真空下浸渍油。因为浸渍剂黏度很高,故称黏性油纸绝缘。不滴流油纸绝缘电力电缆的特点是,其浸渍剂在浸渍温度下,具有足够低的黏度,以保证充分浸渍,但在电缆工作温度范围内,它不流动,成为塑性固体。在电缆采用一定支撑敷设的情况下,不滴流电力电缆工作在滴点温度下,它的敷设落差几乎不受限制。但纸绝缘电缆的制造工序多,工艺复杂,因而成本较高。随着塑料工业的发展,出现了许多新的合成绝缘材料,并且很快就应用于电缆制造业,生产出了多种固体挤压聚合电缆。虽然这些电缆的性能不如油浸纸绝缘电缆优良,但成本低,重量轻而柔软,生产工艺简单,价格便宜和安装方便,因此在35kV及以下电网中的应用,日益广泛,在很多国家几乎全部替代了油浸纸绝缘电缆。

橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。应用越来越广泛的是交联聚乙烯绝缘电力电缆。

图7-5 自容式充油电缆工作原理图(www.xing528.com)

1—重力供油箱;2—压力供油箱;3—终端盒;4—连接接头盒;5—阻止式连接盒;6—电缆

自容式充油电力电缆一般在线芯的中心有一油道,与补充浸油剂的设备(供油箱等)相连,构成整个电缆系统,如图7-5所示。当电缆温度升高时,浸渍剂膨胀,膨胀出来的浸渍剂经过油道流至供油箱;当电缆温度下降时,浸渍剂收缩,油箱中的浸渍剂又经过油道返回绝缘层以填补空隙。这样既消除了绝缘层中气隙的产生,又防止了在电缆中产生过高的压力。为提高补充浸渍剂速度,防止油流产生过高的油压降过大,浸渍剂一般选用低黏度油,如十二烷基苯等。为了提高绝缘层的击穿强度,防止护套破裂潮气侵入,一般浸渍剂压力均高于大气压。

由于黏油性纸绝缘电力电缆和交联聚乙烯电力电缆在现场应用最普遍。故本章只介绍这两种电力电缆的常见故障及处理方法。

1.10~35kV电缆

中国大都选用交联聚乙烯电缆,由于乙丙橡胶电缆不但电性能和热性能都比较好,与交联聚乙烯电缆相似,而且柔软性、耐X射线辐照和抗水树枝性能好,因此适宜在矿井、水下和核电站内使用。其缺点是价格较贵和介质损耗因数较大。

2.110kV及以上电压等级的电缆

通常以自容式充油电缆或钢管充油电缆为主要选用品种。110kV及以上的交联聚乙烯电缆与充油电缆相比,虽然不需要供油系统,但其接头和终端的安装技术复杂,要求安装现场的空气非常清洁,要采取净化措施。此外,交联聚乙烯的体积膨胀系数大、压缩模量小,所带来的一些热机械性能问题尚需研究解决。因此,对110kV及以上线路,可根据具体情况选用自容式充油电缆或交联聚乙烯电缆。

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