電力電纜第一節(jié)電力電纜概述教學(xué)目的了解電力電纜概述特點理解電力電纜分類及其各自優(yōu)缺點教學(xué)重難點電力電纜特點電力電纜分類及其各自優(yōu)缺點教學(xué)方法講述法一、電力電纜發(fā)展史第一條瀝青浸漬紙絕緣單相鉛包電纜于1880年前后在英國制造成功。世界上交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，275kV等級從1979年開始應(yīng)用至今，500kV等級也已研制成功。我國目前500kV級的超高壓電纜線路正在試運行，35kV級的交聯(lián)聚乙烯電纜正被推廣應(yīng)用。我國的電力電纜工業(yè)正沿著以鋁心代替銅心、以鋁護套代替鉛護套、以橡塑絕緣代替油紙絕緣、以塑料護層代替麻帶護層的方向發(fā)展。二、電力電纜的分類電力電纜按照絕緣材料可分為：油浸紙絕緣電纜、塑料絕緣電纜和橡膠絕緣電纜；按傳輸電能形式可分為交流電纜和直流電纜；按結(jié)構(gòu)特征可分為統(tǒng)包型、分相型、自容型電纜，按電壓等級可分為高壓電纜和低壓電纜；按心數(shù)可分為單心電纜和多心電纜等等。(一)油浸紙絕緣電纜油浸紙絕緣電纜歷史最久遠(yuǎn)，系列規(guī)格最完整。這種電纜的特點是耐壓強度高；介電性能穩(wěn)定，壽命較長；熱穩(wěn)定性能較好，允許載流量大；材料資源豐富，價格較便宜。缺點是：不適用于在高落差地區(qū)敷設(shè)；制造工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)過程長，制造速度慢；電纜接頭技術(shù)比較復(fù)雜。1．三相統(tǒng)包油浸紙絕緣電纜2．油漫紙絕緣分相屏蔽型和分相鉛(鋁)包型電纜3．自容式充油電纜(二)塑料絕緣電纜塑料絕緣電纜制造工藝簡單，不受敷設(shè)落差限制，工作溫度高，敷設(shè)、維護、接續(xù)方便，再加上耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點，現(xiàn)已成為電力電纜中得到廣泛應(yīng)用的品種。塑料絕緣電緣包括聚氯乙烯絕緣電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜和聚乙烯電纜三種。聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套全塑電纜，低壓電纜中它已取代油紙絕緣，是低壓電纜中應(yīng)用最廣品種。它不足之處是介質(zhì)損耗大，耐壓強度不高，機械性能受溫度影響較大。交聯(lián)聚乙烯電纜的缺點是：外徑較大；耐電暈性能比油紙電纜差；脈沖擊穿強度比油紙電纜顯著；透水性問題尚待解決。(三)橡膠絕緣電纜橡膠絕緣電纜可分為天然橡膠絕緣型和合成橡膠絕緣型。天然橡膠型電纜應(yīng)用較早。它柔軟性好易彎曲、高彈性，氣體、潮氣滲透性低，化學(xué)穩(wěn)定性高，電氣穩(wěn)定性好，但耐油、耐熱、耐臭氧、耐電暈性能差，價格高。因而，長期以來只適用于低壓及可曲度要求高場合，適用于多次拆裝臨時性線路上使用。合成橡膠電纜主要有丁苯橡膠、丁基橡膠和乙丙橡膠三種。丁苯橡膠是天然橡膠加填充、補強劑而成。缺點是工藝性、抗撕裂、耐油性能較差。這種橡膠多用作高壓電纜的絕緣。三、電纜的結(jié)構(gòu)電纜一般均由導(dǎo)電線芯、絕緣層和保護層三部分組成。(一)導(dǎo)電線芯導(dǎo)體線芯材料通常采用高導(dǎo)電率的金屬——銅或鋁。目前我國生產(chǎn)的35kV及以下電壓等級的電力電纜，絕大多數(shù)采用鋁線芯，而ll0kV及以上電壓等級的高壓電纜則一般用銅來制造導(dǎo)體。(二)絕緣層電纜絕緣厚度與工作電壓有關(guān)。塑料絕緣主要有聚氯乙烯和交聯(lián)聚乙烯兩種，電纜絕緣層分別由熱塑性塑料擠包制成或由添加交聯(lián)劑的熱塑性塑料擠包、交聯(lián)制成。塑料絕緣電纜是電纜產(chǎn)品主要技術(shù)方向。橡皮絕緣層常用的材料有天然丁苯橡膠、丁基橡膠和乙丙橡膠三種。塑料絕緣和橡皮絕緣層厚度主要決定于電壓等級，也隨截面的增大而厚度有所增加。但是，交聯(lián)聚乙烯電力電纜導(dǎo)線截面增加對絕緣層厚度影響不大。(三)電纜護層為了不使電纜絕緣受損傷，并適應(yīng)各種使用條件和環(huán)境的要求，在電纜絕緣層外包覆的保護層，叫做電纜護層。電纜護層分為內(nèi)護層和外護層o1．內(nèi)護層鋁護套比鉛護套不僅經(jīng)濟，而且可以提高電纜的運行性能。2．外護層·外護層是包覆在電纜護套(內(nèi)護層)外面的保護覆蓋層，主要起機械加強和防腐蝕作用。常用電纜的外護層有金屬護套外護層和聚氯乙烯護套外護層。金屬護層外護層一般由襯墊層、鎧裝層和外被層三部分組成。襯墊層起襯墊和金屬護套防腐蝕作用。鎧裝層為金屬帶或金屬絲，起機械保護作用，金屬絲可承受拉力。外被層對金屬鎧裝起防腐蝕作用。襯墊層及外被層由瀝青、聚氯乙烯帶、浸漬紙、電纜麻紗、聚氯乙烯護套等材料組成。四、電力電纜的型號電纜的型號由電纜結(jié)構(gòu)各部分代號組成，代號的排列一般按下列次序：用漢語拼音的第一個字母的大號表示絕緣種類、導(dǎo)線材料、內(nèi)護層材料和結(jié)構(gòu)特點。型號編制原則：1.線芯、絕緣層、內(nèi)護層材料及特征特性材料用漢語的第一大字母表示（L表示線芯為鋁，Q表示內(nèi)護層材料為鉛。注意：銅不表示、聚氯乙烯用V表示、交聯(lián)聚乙烯用YJ表示）2.電纜外護層結(jié)構(gòu)則以阿拉伯?dāng)?shù)字編號來代表，沒有則不表示，十位表示鎧裝層，個位表示外護套（30表示細(xì)鋼帶鎧裝沒有外護套）3.型號中字母的次序排列特性—絕緣種類—導(dǎo)體材料—內(nèi)護層—其他結(jié)構(gòu)—外護層—工作電壓—芯數(shù)—截面大小ZR—YJV22—8.5/153*185表示阻燃、交聯(lián)聚乙烯、銅芯、聚氯乙烯內(nèi)護套、鋼帶鎧裝、聚乙烯外護套、8.5/15KV、三芯、180mm2第二節(jié)電力電纜的選擇教學(xué)目的理解電力電纜選擇教學(xué)重難點電力電纜選擇教學(xué)方法講述法一、電力電纜的載流量：1.影響載流量大小的因素：電纜本身材料、結(jié)構(gòu)、敷設(shè)方式和周圍環(huán)境2.決定載流量大小因素：電纜的長期允許工作溫度電纜的本身散熱性能電纜裝置情況及周圍散熱條件概念一：長期允許載流量：電纜中通電流時，達(dá)到熱穩(wěn)定后，電纜導(dǎo)體溫度恰好達(dá)到長期允許工作溫度時的電流數(shù)值。概念二：長期允許工作溫度：電纜的運行溫度限定在一定值以下，這個特定值稱為電纜的長期允許工作溫度。（電纜在運行中由于電阻絕緣層保護層和鎧裝層的能量損耗，使電纜發(fā)熱，溫度升高，當(dāng)電纜溫度超過一定值以后電纜絕緣水平下降，或擊穿）電纜電壓等級越高氣隙游離越明顯，工作溫度越低，充油電纜不產(chǎn)生氣隙，允許工作溫度最高，聚氯乙烯電纜中存在極性基因，溫度升高時介質(zhì)電導(dǎo)升高較快，絕緣強度下降較大，允許工作溫度較低。二、電力電纜的型號、電壓等級、線芯截面的選擇：正確選擇電纜型號、電壓等級、線芯截面對電纜的投入使用確保安全運行非常重要。1、電纜型號和電壓等級的選擇：電纜的額定電壓必須大于或等于其運行額定電壓，電纜的最高運行電壓不得超過其額定電壓的15%——電壓等級選擇兩原則。2、型號的選擇，應(yīng)在滿足電纜敷設(shè)場合的技術(shù)要求下，線芯鋁代銅，橡塑代油浸紙，鋁代鉛，橡塑護套代組合護套3、電纜選擇原則如下：劇烈震動場合，選用銅芯，其余選鋁芯。直埋電纜，一般選用裸塑料護套電纜，需穿鐵路、公路等受到機械損傷處，應(yīng)具有鋼帶鎧裝的電纜。大型調(diào)通中心通信等重要部門等易燃易爆場地，選用難燃阻燃電纜。電纜穿越化學(xué)腐蝕、直流泄漏區(qū)域時，應(yīng)選用塑料電纜和裸塑護套的電纜要承受拉力的場合，應(yīng)選用整根能受拉力的鋼絲鎧裝電纜電纜周圍具有幾種不同介質(zhì)時，電纜型號應(yīng)選用，其中最不利的條件來選擇電纜截面的選擇4、電纜截面的選擇：一般是按照其長期允許載流量來選擇，對于3KV以下電纜校驗其電壓降，以上的校驗其短路時的熱穩(wěn)定度對較長電纜按經(jīng)濟電流密度來選擇按長期允許載流量選擇：按短路時熱穩(wěn)定性選擇電纜截面（3.6/6）按照經(jīng)濟電流密度選擇：供電網(wǎng)絡(luò)允許電壓降校驗電纜截面：選擇電纜截面大小時，根據(jù)我國實際情況，應(yīng)首先考慮長期允許載流量，其次進(jìn)行熱穩(wěn)定校核，最后考慮經(jīng)濟電流密度和網(wǎng)絡(luò)允許電壓降。理論上無論根據(jù)哪種方法選擇電纜截面，都應(yīng)該用其他方法去校驗，根據(jù)各種方法求出最小截面積，然后從中選擇最大值為最終的選定值。第三節(jié)電力電纜的運行與維護教學(xué)目的了解電力電纜的運行與維護特點，注意事項教學(xué)重難點電力電纜的運行與維護特點，注意事項教學(xué)方法講述法一、電纜接頭的基本要求電纜終端頭和中間接頭是電纜線路中重要附件。電纜接頭是鞭個電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)。70％左右事故均發(fā)生在電纜接頭上。因此，確保電纜接頭的質(zhì)量，對電纜線路安全運行意義很大。對電纜接頭的基本要求有如下幾點：(1)導(dǎo)體連接良好。接頭處電阻與同長度和截面導(dǎo)體的電阻之比不小于1，運行中的電纜接頭應(yīng)大于1．2；接頭應(yīng)有足夠機械強度，連接點的抗拉強度不應(yīng)低于導(dǎo)體本身60％；接頭應(yīng)耐腐蝕；連接點還應(yīng)耐震動。(2)電纜接頭絕緣應(yīng)可靠。絕緣結(jié)構(gòu)能滿足電纜線路在各種狀態(tài)下長期安全運行的要求，并有一定裕度。(3)電纜接頭應(yīng)密封良好。應(yīng)使外界水及導(dǎo)電介質(zhì)不能侵入絕緣，還應(yīng)使絕緣劑不致流失。二、電力電纜結(jié)構(gòu)質(zhì)量的檢查電纜在敷設(shè)前，應(yīng)對其結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行詳細(xì)檢查。一般從整盤電纜的末端割下一段長約一米沒有任何外傷的完整的樣品，從最外層開始至纜心逐層進(jìn)行剖驗。剖驗結(jié)果應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，并繪制截面圖，剖驗次序如下。1．檢查截面2．檢查外被層3．檢查鎧裝層4．檢查內(nèi)襯層5．檢查內(nèi)護層6．檢查電纜芯線三、電力電纜型式與截面選擇(一)電力電纜型式(1)芯線材質(zhì)。(2)芯數(shù)。(3)絕緣水平。(4)絕緣類型。(5)電纜外護層。四、電纜敷設(shè)的一般要求如下：(1)敷設(shè)前的檢查。(2)符合電纜使用條件。(3)減少運行損耗。(4)防止機械損傷。(5)備用長度。備用長度可補償溫度引起的變形和檢修時用。(6)通過電氣化鐵路、地鐵或單軌電車地區(qū)應(yīng)采取防護措施，防止地中雜散電流對電纜鉛包的影響。應(yīng)不選鉛包電纜或?qū)U包電纜裝在陶瓷或浸過瀝青的石棉水管中，以增強鉛包對地絕緣，滿足電纜與鋼軌間最小凈距的規(guī)范要求。對于交流電氣鐵道為3m，或直流電氣鐵道為lOm，電纜接地系統(tǒng)應(yīng)與電氣交通的接地系統(tǒng)分開。在通過電氣化鐵路的橋梁時，明敷電纜的金屬護層(包括所穿過的金屬管道)應(yīng)沿全長與金屬支架或橋梁金屬構(gòu)件絕緣，以防止鐵路的回流燒壞電纜。(7)敷設(shè)溫度。(8)電纜斷頭處。油浸紙絕緣電纜切斷后，應(yīng)將端頭立即鉛封；橡皮和塑料絕緣電纜切斷后應(yīng)用絕緣帶嚴(yán)密包扎好。(9)電纜敷設(shè)操作。(10)進(jìn)出電纜溝、隧道、豎井、建筑物、盤(柜)以及穿人管子處，出入口應(yīng)封閉，管口應(yīng)密封。這對防火、防水以及防止小動物進(jìn)入電氣間引發(fā)短路事故極為重要，并可防止水和垃圾進(jìn)入管內(nèi)，腐蝕電纜及堵塞管子。（一）直埋電纜的敷設(shè)直埋電纜簡單經(jīng)濟、散熱條件好，有利于提高電纜載流量，采用最為廣泛。它可以用敷纜機開溝、敷纜和填土三項工序同時進(jìn)行，也可用人工挖溝，放人電纜后填土夯實。1、敷設(shè)電纜的準(zhǔn)備工作(1)路徑復(fù)測。(2)估工估料、組織施工。(3)檢查備料和質(zhì)量。(5)檢查中間接頭地點。(6)電纜分屯點的選擇和搬運。2、直埋電纜敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(1)路徑上有危害地段的保護措施。(2)埋深。(3)電纜與其他設(shè)施平行、交叉。電纜與鐵路、公路、城市街道、廠區(qū)道路交叉時，應(yīng)敷設(shè)在堅固的保護管或隧道內(nèi)。(4)電纜坡地敷設(shè)。(5)不同用途電纜合溝敷設(shè)。(6)直埋電纜埋設(shè)。(7)電纜保護管。（二）室內(nèi)電纜的敷設(shè)電纜在室內(nèi)可作電纜支架上明敷、電纜溝內(nèi)敷設(shè)和電纜穿鋼管敷設(shè)三種。1、電纜在室內(nèi)電纜支架上明敷和電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜在室內(nèi)電纜支架上明敷可以敷設(shè)在裝配式支架、角鋼支架、電纜橋架及電纜托架上。2、電纜穿排管敷設(shè)（三）橋梁、隧道中電纜敷設(shè)1．橋梁中電纜敷設(shè)2．隧道中電纜的敷設(shè)（四）充油電纜和水底電纜敷設(shè)充油電纜和水底電纜敷設(shè)要求較高，充油電纜在敷設(shè)施工時要防止失壓進(jìn)氣，要嚴(yán)格控制彎曲半徑，還要防止電纜外護層受損。水底電纜要在船上放置電纜架，邊航行、邊敷設(shè)，還要進(jìn)行航跡測量工作。第四節(jié)電力電纜的試驗

教學(xué)目的掌握電纜線路試驗的基本方法及試驗類型，了解線路驗收的基本流程。教學(xué)重難點電纜線路的試驗。教學(xué)方法講述法電力電纜的試驗：由于電力電纜用于傳輸電能，一般在高電壓，大電流條件下工作，對其電的性能要求很高而且根據(jù)其敷設(shè)條件其絕緣性能要求也很高，為了檢驗電纜的制造和安裝質(zhì)量減少運行質(zhì)量提高供電可靠性，無論是在出廠還是安裝和運行中都必須進(jìn)行性能試驗根據(jù)不同的目的可以分：1.例行試驗電纜出廠時的例行檢查，檢查電纜的總體性能和質(zhì)量2.抽樣檢查與例行檢查目的一樣，只不過抽樣檢查有可能在實驗中損害電纜3.型式試驗主要是為新產(chǎn)品大量推廣前作的試驗，證明此產(chǎn)品的性能4.交接試驗電纜在敷設(shè)安裝完畢后進(jìn)行的交接試驗，其目的是檢查施工的質(zhì)量，檢查電纜在施工中有沒有嚴(yán)重?fù)p傷的情況5.預(yù)防性試驗定期檢查和試驗，主要是用來實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電纜在運行中存在的損傷，使電纜及時得到修復(fù)的試驗一、絕緣電阻試驗絕緣電阻：

電纜的絕緣并非純粹的絕緣體，其體內(nèi)和表面均有少量的束縛弱的離子，當(dāng)絕緣層加上直流電壓后，沿絕緣表面和內(nèi)部有微弱電流通過，對應(yīng)這種電流的電阻稱為表面體積絕緣電阻電流電纜絕緣體被加上直流電壓后內(nèi)部的電流有：1.充電電流由介質(zhì)極化產(chǎn)生的電流即線芯和金屬護套成為兩極構(gòu)成一電容形成充電電流2.不可逆吸收電流絕緣體內(nèi)部電解電導(dǎo)產(chǎn)生3.可逆吸收電流絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達(dá)到最大值4.電導(dǎo)電流由絕緣材料中的自由離子及混雜的導(dǎo)電雜質(zhì)所產(chǎn)生，與施加電壓無關(guān)，決定于介質(zhì)在直流電場中的電導(dǎo)率，隨溫度升高而升高，即泄露電流。嚴(yán)格的講只有電導(dǎo)電流所對應(yīng)的電阻才是相應(yīng)的體積電阻，他是測試的主要對象，所謂的絕緣電阻試驗就是用儀器檢測與時間無關(guān)的電導(dǎo)電流。根據(jù)以上所講絕緣電阻是電纜絕緣的重要指標(biāo)，表示了電纜能承受的電熱或擊穿能力等等，測量絕緣電阻試驗即成為檢查電纜絕緣情況的最佳方法，絕緣電阻是判斷其性能變化的重要依據(jù)電纜絕緣電阻的檢測方法有：1.直流比較法2.高阻計法3.兆歐表法（一）兆歐表的使用方法1.切除電纜電源，將電纜放電2.擦去電纜終端頭表面的污垢，減小表面電阻3.搖表水平放置，調(diào)整指針為無窮大，做零位校驗4.對多芯電纜，應(yīng)分別測試每相線芯的絕緣電阻5.以恒定速度轉(zhuǎn)動搖表讀取1min絕緣電阻值6.電纜絕緣電阻測試完畢7.認(rèn)真分析外界環(huán)境對電纜的影響（二）兆歐表使用注意事項1.平行雙回路架空線當(dāng)一路帶電不得測另一回路絕緣電阻，提高人身安全2.搖表接線接地不得靠在一起，保持絕緣良好3.搖表轉(zhuǎn)速不得小于而定轉(zhuǎn)速的80%4.注意分析電纜電容的影響5.電纜并列試驗若阻值過低應(yīng)考慮分開試驗（三）實驗結(jié)果分析判斷1.電纜主絕緣層電阻一般按照往常測試記錄來分析，如果下降的很塊，查明原因，加以消除，后得進(jìn)行耐壓試驗才可投入使用2.內(nèi)襯層或外護套電阻低于標(biāo)準(zhǔn)時，可能是已經(jīng)破損進(jìn)水，可利用不同金屬的電池原理確定是否進(jìn)水外護套進(jìn)水可以不要立即修復(fù)，但是內(nèi)襯層進(jìn)水則立即修復(fù)二、直流耐壓及泄露電流試驗?zāi)蛪涸囼灥幕痉椒ǎ涸陔娎|主絕緣上施加高于其工作電壓一定倍數(shù)的電壓值，并保持一定時間，要求被測試電纜承受得住這一試驗電壓不被擊穿，從而達(dá)到考核電纜在工作電壓下運行的可靠性和發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部嚴(yán)重缺陷的目的試驗方法有：交流耐壓試驗、直流耐壓試驗交直流耐壓試驗優(yōu)缺點出廠例行試驗一般是指交流耐壓試驗，電纜的交接與預(yù)防性試驗一般采用直流耐壓試驗1.可以較小容量的試驗設(shè)備對較長線路進(jìn)行高電壓試驗2.避免交流高壓對良好絕緣的永久破壞3.對絕緣內(nèi)部缺陷更敏感，可以在較低電壓下發(fā)現(xiàn)電纜缺陷4.試驗時間短（一）試驗方法直流耐壓試驗和泄露電流試驗分微安表在低壓端和在高壓端：1.微安表在低壓端（線路的優(yōu)缺點）2.微安表在高壓端（線路的優(yōu)缺點）（二）試驗步驟1.試驗前根據(jù)技術(shù)規(guī)定斷開電纜電源，擦拭放電等2.根據(jù)電纜類型電壓等級確定試驗電壓3.電纜進(jìn)行相應(yīng)的接線，接線完畢進(jìn)行檢查4.測量儀器及測試回路數(shù)的泄露電流值5.電纜接入試驗，在規(guī)定的時間標(biāo)準(zhǔn)下記錄泄露電流值，