电缆线路施工 79页

一、电力电缆的基本知识 二、电缆的敷设 三、电缆的终端 四、电缆的交接试验 五、习题 目 录 ☞ 子 目 录 一 、电力电缆的基本知识 1.1 电力电缆的作用 1.2 电力电缆的发展 1.3 电缆线路的优点和缺点 1.4 电缆的结构 1.5 电力电缆的种类 1.6 电缆型号及选用 1.7 电缆的选 用 ☞   电力电缆线路是传输和分配电能的一种特殊电力线路，它可以直接埋在地下及敷设在电缆沟、电缆隧道中，也可以敷设在水中或海底。与架空线路相比，虽然具有投资多、敷设麻烦、维修困难、难于发现和排除故障等缺点，但它具有防潮、防腐、放损伤、运行可靠、不占地面、不妨碍观瞻等优点，所以应用广泛。特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆的场所及不宜架设架空线路的场所（如城市中），只能敷设电缆线路。 1.1 电缆 在电网中的作用 ： 1.1 电缆 在电网中的作用 ： 电力电缆 敷设在地下、室内、沟道、隧道、井内，不需用杆塔架设，整齐美观， 占 地少，不会对市容、厂容造成影响 。 电缆供电受自然环境的影响小。 电缆 供电传输性能稳定，可靠性高，人不易接触，即使发生故障，也不易造成对人身的伤害，供电安全性高。电力电缆的电容大，可提高供电系统的功率因数。 子 目 录 一 、电力电缆的基本知识 1.1 电力电缆的作用 1.2 电力电缆的发展 1.3 电缆线路的优点和缺点 1.4 电缆的结构 1.5 电力电缆的种类 1.6 电缆型号及选用 1.7 电缆的选 用 ☞ 1.2 电力电缆的发展 20 ～ 30 年代 低压橡胶电缆 51 年～ 56 年 油浸纸绝缘电缆 60 中～ 70 年代初 高压充油电缆 60 末～ 70 年代初 6 ～ 35kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆 90 年代以后 交联聚乙烯绝缘电力电缆 子 目 录 一 、电力电缆的基本知识 1.1 电力电缆的作用 1.2 电力电缆的发展 1.3 电缆线路的优点和缺点 1.4 电缆的结构 1.5 电力电缆的种类 1.6 电缆型号及选用 1.7 电缆的选 用 ☞ 1.3 电缆 线路的优点和缺点 （ 1 ）优点： 占地少；整齐美观；受气候条件和周围环境的影 响小；传输性能稳定，故障少，供电可靠性高；维工作量少。 （ 2 ）缺点： 电缆线路的投资大总投资时同容量架空线路的 5 ～ 7 倍；线路不易变动；寻测故障点难，检修费用大；电缆不易分支；电缆终端的制作工艺要求复杂。 子 目 录 一 、电力电缆的基本知识 1.1 电力电缆的作用 1.2 电力电缆的发展 1.3 电缆线路的优点和缺点 1.4 电缆的结构 1.5 电力电缆的种类 1.6 电缆型号及选用 1.7 电缆的选 用 ☞ 1.4 电缆的结构 （一）导体：导体是电缆中具有传导电流特定功能的部件 1 、电缆导体材料及其性能 （ 1 ）铜和铝 （ 2 ）电缆导体有圆形、扇形、腰圆形和中空形 （ 3 ）绞合导体经过挤压成为挤压的导体 挤压前 挤压后 （二） 绝缘层 具有耐受电网电压的特定功能，主要有三种 1 、油纸绝缘（ PILC ） 2 、挤包绝缘（ XLPE ） （ 1 ）交联聚乙烯绝缘 （ 2 ）交联聚氯乙烯绝缘 PVC （ 3 ）聚乙烯 PE （ 4 ） 乙丙橡胶 EPR 3 、压力电缆绝缘 （三）护套 1 、电缆护套的作用和结构 作用： a 、保护绝缘层不受水分及其他物质进入； b 、承受安装及运输时的正常机械外力； C 、使电缆不受机械损伤和各种环境运输影响； d 、确保电缆绝缘的电器性能长期稳定。 结构：取决于电缆的电压等级、绝缘材料和使用环境 金属护套：具有完全不透水性 非金属（橡胶）护套：有一定透水性 组合（综合）护套：透水性比塑料护套低 2 、电缆护套 按材料分 3 、外护套的作用和结构 作用：包裹在电缆护套外面，保护电缆免受机械损伤和 腐蚀的保护层。 结构 : 金属护套分为 内衬层 铠装层 外被层 （四）、屏蔽层 1 、屏蔽层的作用和结构 作用 : 电阻率较低且较薄的半导电层，改善电缆绝缘内电力线 分布的一项措施； 结构：分为导体屏蔽（内屏蔽）和绝缘屏蔽（外屏蔽）。 2 、交联聚乙烯电缆（ XLPE ）屏蔽层结构特点 （ 1 ） 采用挤包半导体屏蔽层； （ 2 ）绝缘屏蔽层有可剥离屏蔽和粘结屏蔽两种； （ 3 ）绝缘屏蔽外有金属屏蔽层。 子 目 录 一 、电力电缆的基本知识 1.1 电力电缆的作用 1.2 电力电缆的发展 1.3 电缆线路的优点和缺点 1.4 电缆的结构 1.5 电力电缆的种类 1.6 电缆型号及选用 1.7 电缆的选 用 ☞ 1.5 电力电缆 种类 （一）按电压等级分类： 额定电压的表示 U 0 /U （ U M ） U 0 额定工频电压（导体对地电压） U M 额定线电压（为使用设备的系统最高电压的最大值 ） U 为导体与导体之间电压 低压电缆 ：适用于固定敷设在交流 50Hz ，额定电压 1kv 及以下 的输配电线路上作输送电能用。    使用特性：①电缆导体的最高额定温度为 90℃ 。    ②短路时（最长持续时间不超过 5 秒）电缆导体的最高温 度不超过 250℃ 。 中压电缆 ： 6 ～ 35kV （一般 指 35kV 及 以下）：聚氯乙烯绝缘电缆，聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯绝缘电缆等 。 高压 45 ～ 150kV （一般为 110 k V 及以上）：聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等。 超高压 220 ～ 500kV 特高压电缆 ： 1000kV 及以上。 （二）按绝缘和结构不同分类： 1 、纸绝缘电缆：主绝缘用经过处理的纸浸透电缆油制成，具有绝缘性能好、耐热能力强、承受电压高、使用寿命长等优点。应用于 35KV 及以下的输配电线路。 （ 1 ）带绝缘电缆：又称为统包型电缆、非径向型电缆。 优点 : 结构紧凑，节约原材料，价格低； 缺点：绝缘内部电场分布不均匀，其应用历史最长。它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。 。 非径向型电缆 电场分布 （ 2 ）分相铅套和分相屏蔽型电缆：主要应用于 20 ～ 35kV ，又称为径向型电缆。 电场分布 径向型电缆 2 、挤包绝缘电缆：以橡胶或塑料为绝缘，经挤出成型，也称橡塑电缆。 包括聚氯乙烯电缆（ PVC ） 、聚乙烯电缆（ PE ） 、交联聚乙烯电缆（ XLPE ）、乙丙橡胶电缆（ EPR ）等。 橡胶电缆（ EPR ） 乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆用 EPDM 或 EPDM/PP 代替了 PVC/NBR 制作电缆的绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。在变压器绝缘垫、电子绝缘护套方面也大量采用了乙丙橡胶制作。乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近聚乙烯和交联聚乙烯。 塑料 电缆结构简单制造加工方便，重量轻，敷设安装方便不受敷设落差限制 ，交联聚乙烯是利用化学和物理方法，改变聚乙烯分子的结构。具有结构简单、外径小、质量小、耐热性能好、芯线允许工作温度高、载流量大、可制成较高电压等级、机械性能好。适用于 1 ～ 110KV 的输配电线路。主绝缘是橡皮，性质柔软、弯曲方便；缺点耐压强度不高、遇油变质、绝缘易老化、易受机械损伤等。用于 6KV 及以下的输配电线路。多用于厂矿车间的动力干线和移动式装置。 3 、压力电缆：在电缆中充以能够流动，具有一定压力的电缆油或气体的电缆。 单 芯自容式充油电缆 压力电缆 钢管电缆 充气电缆 （三）按电缆特殊用途分类 1 、输送大容量电能的电缆 （ 1 ）管道充气电缆：以压缩的 SF 6 气体为绝缘的电缆。 （ 2 ）高温超导电缆：利用超低温下出现失阻现象的某些 金属及合金 作为导体。 2 、防火电缆：具有防火性能，包括阻燃电缆和防火电缆 。 3 、光纤复合电力电缆：将光纤组合在电力电缆的结构层中，其具有电力传输和光纤通讯两种功能的电缆。 子 目 录 一 、电力电缆的基本知识 1.1 电力电缆的作用 1.2 电力电缆的发展 1.3 电缆线路的优点和缺点 1.4 电缆的结构 1.5 电力电缆的种类和选用 ☞ 1.6 电缆 型号和选用 一、电缆型号 编制方法：字母及数字组合 字母 表示电缆的产品系列、导体、绝缘、护套、特征及派生 代号； 数字 表示电缆外绝缘。 电缆额定电压、芯数、标称截面和标准号。 电缆型号的组成形式： （ 1 ） 电缆的产品系列代号 产品系列 代号 产品系列 代号 纸绝缘电缆 Z 橡胶电缆 X 自容式充油电缆 CY 丁基橡胶电缆 XD 聚乙烯电缆 Y 阻燃电缆 ZR 交联聚乙烯电缆 YJ 耐火电缆 NH 聚氯乙烯电缆 V 导引电缆 D 控制电缆 K 光缆电缆 G （ 2 ） 电缆的导体代号 T 铜导体 L 铝导体 （ 3 ）绝缘层代号 绝缘层代号与产品系列代号相同时，可以省略；自容式充油纸绝缘电缆的绝缘层代号“ Z” 不可省略。 （ 4 ）护套代号 护套名称 代号 护套名称 代号 铅护套 Q 聚氯乙烯护套 V 铝护套 L 聚乙烯护套 Y 波纹铝护套 LW 橡套 H 铝带聚乙烯组合护套 A 非燃性橡套 HF （ 5 ）特征代号：电缆产品的某一结构特征 如 F （ F en ）表示分相铅包、 Z （ Zhi ） 表示直流电缆 （ 6 ）外护层代号 原则：①内衬层结构基本相同不予表示；②一般外衬层按铠装层和外被层结构顺序，以两个阿拉伯数字表示，每一个数字表示所采用的主要材料；③充油电缆外护层按加强层、铠装层和外被层的顺序以三个阿拉伯数字表示，每一个数字表示所采用的主要材料。 代号 加强层 铠装层 外被层或外护套 0 径向铜带 无 1 径向不锈钢带 连锁钢带 纤维外被 2 径、纵向铜带 双钢带 聚氯乙烯外套 3 径、纵向不锈钢带 细圆钢丝 聚乙烯外套 4 粗圆钢丝 5 波纹钢带 （ 7 ）派生代号：表示电缆产品具有某种特性 如纵向阻水结构以 Z(Zong) 表示 2 、常用电缆型号及其使用范围 （ 1 ）黏性浸渍纸绝缘电缆型号及其使用范围 型号 名称 使用范围 ZQ20 纸绝缘铜芯铅包裸钢带铠装电缆 敷设在室内、沟道、电缆管中，能承受机械外力，但不能承受较大拉力 ZQF02 纸绝缘铜芯分相铅包无铠装聚氯乙烯外护套电缆 敷设在室内、电缆管道中，不能承受外力作用 ZQF22 纸绝缘铜芯分相铅包带铠装聚氯乙烯外护层电缆 敷设在土壤中、隧道、沟道中，能承受机械外力，但不能承受较大拉力 ZQF43 纸绝缘铜芯分相铅包粗钢丝铠装聚乙烯外护套电缆 敷设在水底，能承受较大拉力 脚标 22 代表钢带铠装绝缘聚氯乙烯护套脚标 42 代表粗钢丝铠装绝缘聚氯乙烯护套 （ 2 ）交联聚乙烯电缆型号及其使用范围 型号 名称 使用范围 YJV 交联聚乙烯绝缘铜芯聚氯乙烯护套电力电缆 敷设在室内、隧道、管道中，不能承受机械外力 YJV32 交联聚乙烯绝缘铜芯细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆 敷设在土壤中、隧道、竖井中，能承受机械外力和一定拉力 YJVW02-Z 交联聚乙烯绝缘铜芯波纹铝护套聚氯乙烯护套纵向电力电缆 敷设在地下、隧道、管道中 ZR-YJVW03 交联聚乙烯绝缘铜芯波纹铝护套聚乙烯护套阻燃电力电缆 敷设在室内、电缆层、隧道等要求电缆有阻燃性能的重要场所 脚标 23 代表钢带铠装缘聚氯烯护套脚标 32 代表细钢丝铠装缘聚氯乙烯护套脚标 33 代表细钢丝装缘聚氯烯护套 （ 3 ）自容式充油电缆型号及其使用范围 （ 3 ）聚氯乙烯电缆型号及其使用范围 型号 名称 使用范围 CYZQ102 纸绝缘铜芯铅包、铜带径向加强聚氯乙烯外护套自容式充油电缆 敷设在土壤中、隧道中，能承受机械外力和，垂直落差≯ 30 米 CYZQ143 纸绝缘铜芯铅包、铜带径向加粗钢丝铠装聚乙烯外护套自容式充油电缆 敷设在水底或竖井中，能承受较大拉力 型号 名称 使用范围 VV 聚氯乙烯绝缘铜芯聚氯乙烯护套电缆 敷设在室内、隧道及沟道中，不能承受机械外力 VV32 聚氯乙烯绝缘铜芯钢丝铠装聚氯乙烯护套电缆 敷设在室内、地下、竖井，能承受机械外力和拉力 二、电缆的选用 电力电缆线路在设计、安装、运行选用电缆时，应考虑电缆的使用条件、绝缘水平、电缆类型、导体截面等 4 个方面因素。 1 、使用条件 （ IEC 国际电工委员会） （ 1 ）电缆额定电压 U 0 /U （ U M ）应符合以下要求： ① U0 为导体对地电压， U 为导体与导体之间电压， Um 为使用设备的系统最高电压的最大值。其中， U0 按系统接地故障持续时间分为三类： A 类是单相接地故障时间每一次一般不大于 1 分钟的 系统， B 类是单相接地故障允许最长不超过 8 小时，每年累计不超过 125 小时的系统； C 类是不属于 A 类和 B 类系统，接地故障时间更长的系统，或对电缆绝缘性能要求较高的场所。例如 10kV 系统，如中性点经消弧线圈接地的应采用 8.7/10kV 电缆（或 8.7/12 ），如中性点经小电阻接地的可采用 6/10kV 电缆（或 6/12 ）。 ② 、电压 U 0 和 U M ，应分别等于或大于电缆所在系统的额定电压和最高工作电压。 （ 2 ）电缆输送容量 应满足系统需求的长期允许载流量，线路较长时，同时考虑电缆的线路压降。 （ 3 ）电缆敷设条件 电缆应适应各种不同的敷设方式、排列方式、金属护套接地方式以及周围媒质温度等。 2 、电缆的绝缘水平 电缆每一导体与屏蔽或金属护套之间的雷电冲击耐受电压峰值，即基本绝缘水平 BIL, 应符合下表规定： 电缆雷电冲击耐受电压 额定电压 U 0 /U （ kV ） 3.6/6 6/6 ， 6/10 8.7/10 ， 8.7/15 12/20 雷电冲击耐受电压（ kV ） 60 75 95 125 3 、电缆类型 （ 1 ）交联聚乙烯电缆和油纸绝缘电缆绝缘性能比 交联聚乙烯电缆和油纸电缆比较具有的优点 ①易安装，因为它允许最小弯曲半径小、且重量轻； ②不受线路落差限制； ③热性能好，允许工作温度高、传输容量大； ④电缆附件简单，均为干式结构； ⑤运行维护简单，无漏油问题； ⑥价格较低、成本较低； ⑦可靠性高、故障率低； ⑧制造工序少、工艺简单，经济效益显著。 （ 2 ）电缆的一般选用 6 ～ 20kV 电缆 配电线路 交联聚乙烯 （ XLPE ）电缆 1kV 及以下电缆 配电线路 1 、交联聚乙烯（ XLPE ）电缆； 2 、聚氯乙烯电缆（ PVC ）电缆 35kV 及以下电缆 配电线路水下敷设 乙丙橡胶 （ EPR ）电缆 4 、导体截面 其导体截面选择应同时满足电缆线路输送容量和系统最大短路热稳定要求，电力电缆一般选用铜导体。 城市低压电网一般采用四芯电缆，中性线一般应为导体截面的 30 ％～ 60 ％。 中性线 相线 一、电力电缆的基本知识 二、电缆的敷设 三、电缆的终端 四、电缆的交接试验 五 、习题 目 录 ☞ 二、电缆的敷设 电缆的敷设方法 直接埋地敷设 电缆隧道敷设 电缆沟敷设 电缆排管敷设 电缆桥架敷设 电缆桥架敷设 沿墙和支架（挂架 、桥架）敷设 直接埋地敷设 是最常用、最经济的方法， 按选定的敷设线路挖电缆壕沟直接埋地敷设，该方法施工简单，造价低，但易受破坏，会受腐蚀及虫害 直接埋地敷设 PE 碳素单壁波纹 管 电缆隧道敷设 当电缆数量较多时，且容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆隧道敷设。 电缆隧道 1 －电缆 2 －支架 3 －维护走廊 4 －照明灯具 电缆隧道敷设 电缆排管敷设 当电缆数量较多时，且容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆排管敷设。 电缆排管 1 －水泥排管 2 －电缆孔 （穿电缆用） 3 －电缆沟 电缆排管敷设 安全可靠，优点较多，但工程造价较高。 电缆沟敷设 当电缆数量较多（不超过 12 根）或容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，利用电缆沟平行敷设许多电缆。该方法多应用于高层建筑和工厂的电源引入线。 电缆在电缆沟内敷设 a) 户内电缆沟 b) 户外电缆沟 c) 厂区电缆沟 1 －盖板 2 －电力电缆 3 －电缆支架 4 －预埋铁件 电缆沟敷设 沟内敷设不应积水及有油污，支架 防腐处理，支架间距 0.5 至 1.5m 之间。 电缆沟敷设 电缆桥架敷设 电缆桥架的结构 1 －支架 2 －盖板 3 －支臂 4 －线槽 5 －水平分支线槽 6 －垂直分支线槽 对于工厂配电所、车间、大型商厦和科研单位等场所，电缆数量较多或较集中，设备分散或经常变动，一般采用电缆桥架的方式敷设电缆线路。 电缆桥架应用场合 电缆桥架敷设优点 电缆的敷设更标准、更通用，结构简单、安装灵活，可任意走向，具有绝缘和防腐蚀功能，适用于各类型的工作环境，使配电线路的敷设成本大大降低。 电缆桥架 封闭式 电缆桥架 托盘式 电缆桥架 电缆桥架敷设 电缆桥架 电缆桥架 沿墙和支架（挂架、桥架）敷设 一、电力电缆的基本知识 二、电缆的敷设 三、电缆的终端 四、电缆的交接试验 五、习题 目 录 ☞ 1 、终端类型 敞开式 户外终端 户内终端 封闭式 设备终端 GIS 终端 2 、电缆 终端按结构和材质不同分为： ①具有容纳绝缘浇注剂的防潮密封盒体，以无机材料（瓷套管为外绝缘的终端） ② 具有容纳绝缘浇注剂的防潮密封盒体，其外绝缘不是无机材料的终端 ③ 应用高分子材料经现场制作或工厂预制、现场装配的终端 热缩式 冷缩式 3 、 10KV 交联聚乙烯电缆终端头的制作 材料： 材料： 一、电力电缆的基本知识 二、电缆的敷设 三、电缆的终端 四、电缆的交接试验 五、习题 目 录 ☞ 一、电力电缆的基本知识 二、电缆的敷设 三、电缆的终端 四、电缆的交接试验 五、习题 目 录 ☞ 1 、国标中规定 1 、国标中规定 1 、国标中规定 1 、国标中规定 一、电力电缆的基本知识 二、电缆的敷设 三、电缆的终端 四、电缆的交接试验 五、习题 目 录 ☞ 1 、直埋电缆表面距地面的距离不应小于 ( B ) 。 A.0.5m B.0.7m C.1m D.1.5m 2 、电力电缆主要由以下几部分组成 ( ABC ) 。 A. 保护层 B. 绝缘层 C. 缆芯 D. 棉纱编织层 E 、保温层 3 、设置电缆标示牌时，应在标示牌上注明下列内容 (ABCDE ) 。 A. 线路编号 B. 电缆型号规格 C. 线路长度 D. 电压等级 E 、线路起止地点 习题 4 、三芯电缆试验时，在其中一相加电压，其他两相悬空。 ( X ) 5 、高低压电缆同沟敷设时，高压电缆在上层，低压电缆在下层。 ( √ ) 6 、装接地线时，应先装三相线路端，然后装接地端；拆时相反，先拆接地端，后拆三相线路端。 ( X ) 7 、导线的安全载流量，在不同环境温度下，应有不同数值，环境温度越高，安全载流量越大。 ( X ) 8 、电缆线芯有时压制圆形、半圆形、扇形等形状，这是为了缩小电缆外形尺寸，节约原材料。 ( √ ) 习题 9 、导线敷设在吊顶或天棚内，可不穿管保护。 ( X ) 10 、电缆在运行中，只要监视其负荷不要超过允许值，不必监测电缆的温度，因为这两者都是一致的。 ( X ) 11 、电缆线路的接地有哪些要求？ 答：①当电缆在地下敷设时，其两端均应接地；②低压电缆除在特别危险的场所（潮湿、腐蚀性气体导电尘埃）需要接地外其它环境均可不接地；③高压电缆在任何情况下都要接地；④金属外皮与支架可不接地，电缆外皮如果是非金属材料如塑料橡皮管以及电缆与支架间有绝缘层时其支架必须接地；⑤截面在 16 平方毫米及以下的单芯电缆为消除涡流外的一端应进行接地。 习题