电力电缆培训课件.ppt

电力电缆基础知识培训主要内容n电缆的基本知识n电缆分类n电缆敷设方式及敷设要点n选型要求及载流量计算n电缆型号含义n电缆头的制作及安装n电缆的实验及正常检查内容一、电缆的基本知识一、电缆的基本知识n1、为什么要用电力电缆？n把发电厂发出的电能输送到变电所、配电所及各种用户，就需要用架空线或电缆。用于电力传输和分配的电缆，称为电力电缆。n 在建筑物和居民密集的地区，道路两侧空间有限，不允许架设灯杆和架空线，在这种情况下就需要用地下电缆代替；在发电厂或变电所中，要引出很多的架空线路，往往也因空间不够而受到限制，也需用电缆代替架空线输送电能。n 优点：n（1）占地小，作地下敷设不占地面空间，不受路面建筑物的影响，易于在城市供电，也不需在路面架设杆塔和导线，使市容整齐美观；n（2）对人身比较安全；n（3）供电可靠，不受外界的影响，不会产生如雷电、风害、挂冰、风筝和鸟害等造成架空线的短路和接地等故障；n（4）作地下敷设，比较隐蔽，易于备战；n（5）运行比较简单方便，维护工作量少，费用低；n（6）电缆的电容较大，有利于提高电力系统的功率因数。电缆的构成：电缆的构成：（构成电缆的三要素）n导体 n绝缘 n保护层1、导体n铜电阻系数约为0.0184n铝电阻系数约为0.031n我国规定的线芯截面（mm）规格:2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、240、300、400、500、630、800、1000等20种规格n线芯数量与形状：单芯、两芯、三芯、四芯、五芯等五种，并根据线芯的数量，将导线压成圆形、半圆形、扇形等形状；小截面实芯（即独股），大截面多股2、绝缘n油浸纸绝缘：怕水,需金属防水层,除500kV及以上超高 压充油电缆外，基本被交联电缆所取代n橡胶绝缘：乙丙橡胶电缆最高使用电压已达150kV。n聚氯乙烯绝缘：介损大，含氯，运行温度低，一般只 用于6kV及以下电压等级，将被淘汰。n聚乙烯绝缘:熔融温度低(70),最高工作电压达500kVn交联聚乙烯:通过化学或物理方法将聚乙烯分子链间n相互交联。最高运行温度可达90，短路时导电线芯 允许的最高温度可达250。极大地提高了电缆的安 全载流量和短路容量。其最高工作电压达500kV。从1 kV到220 kV的各种电力电缆中，交联聚乙烯（交联聚乙烯（XLPE）是当前应用最广的一种绝缘材料，几乎完全取代了纸绝缘。3、屏蔽层n是一种将电缆产品中的电磁场与外界的电磁场进行隔离的构件；有的电缆产品在其内部不同相（或线组）之间也需要相互隔离（屏蔽）。可以说屏蔽层是一种“电磁隔离屏”。高压电缆的导体屏蔽和绝缘屏蔽（内外屏蔽）是为了均化电场的分布。4、保护层n作用:保护电缆免受外界物质的侵入和防止外力损伤。n组成:内衬层（或内护套）、铠装层和外护套n材料:与电缆的绝缘种类、运行电压、使用环境有关.如：埋在地下的电缆需要铠装，敷设在海底的电缆需要钢丝铠装，而敷设在隧道、排管、电缆沟内的电缆又可以不要铠装；外护套是用来保护铠装层或内护套的，一般采用聚氯乙烯或聚乙烯，在需要防火的场所也可做成阻燃型。二、电力电缆分类二、电力电缆分类n（1）按照绝缘材料分类：n油纸绝缘：粘性浸渍纸绝缘型（统包型；分相屏蔽型）；不滴流浸渍纸绝缘型（统包型；分相屏蔽型）；有油压，油浸渍纸绝缘型（自容式充油电缆；钢管充油电缆）；有气压，粘性浸渍纸绝缘型（自容式充气电缆；钢管充气电缆）。n塑料绝缘：聚氯乙稀绝缘型；聚乙烯绝缘型；交联聚乙烯绝缘型。(常见)n橡胶绝缘：天然橡胶绝缘型；乙丙橡胶绝缘型。n（2）按传输电能形式分类：交流电缆和直流电缆。n（3）按照结构特征分类：n 统包型（线芯成缆后，在外包有统包绝缘，并置于同一内护套内）；n 分相型（主要是分相屏蔽，一般用在1035千伏，有油纸绝缘和塑料绝缘）；（使用较为广泛）n 钢管型(电缆绝缘外有钢管护套，分钢管充油、充气电缆和钢管油压式、气压式电缆)；n 扁平型（三芯电缆的外形呈扁平状，一般用于大长度海底电缆）；n 自容型（护套内部有压力的电缆，分自容式充油电缆和充气电缆。利用补充浸渍原理消除绝缘层中形成的气隙以提高工作场强的一种电力电缆）。聚乙烯电缆结构n聚乙烯电缆的结构聚乙烯电缆结构聚乙烯电缆结构聚乙烯电缆结构n导体 800mm以下采用拉模紧压成型圆整度好表面光滑800mm及以上采用分割导体结构使电缆传输容量更大n内外屏蔽 内外屏蔽料均采用进口超光滑的XLPE料经净化烘干后与绝缘料三层一次挤出使电缆内外导表面光洁电场分布均匀n主绝缘 主绝缘料采用进口超净超光滑XLPE料与内外屏蔽三层共挤紧密结合n缓冲层 采用半导电丁基胶带和铜丝布的有机结合既能满足电缆绝缘的热膨胀要求又能使绝缘屏蔽与铝护套有效接触确保电缆长期稳定运行聚乙烯电缆结构n金属屏蔽 采用2.2mm厚度皱纹铝包以满足短路容量及屏蔽之需连续式皱纹铝包使电缆的径向阻水性能满足高水位环境之需n沥青涂层 沥青涂层可防止皱纹铝套受到腐蚀电缆使用寿命更长n外护层 采用PVC或PE料进行挤包以满足电缆电性能及机械性能之需也可采用阻燃型防白蚁型材料以满足不同场合之需n石墨涂层 作为外护层耐压电极连续光滑三、电力电缆线路敷设三、电力电缆线路敷设n电力电缆常用敷设方式：1）直埋式敷设 2）预制式砖砌电缆沟敷设 3）隧道电缆敷设 4）非开挖方式电缆敷设1、直埋式敷设 1、直埋敷设方式一般用于少量、临时性或不十分重要线路的敷设。直埋电缆沟的挖设，一般深度为80cm，宽度为1根电缆4050cm，2根电缆60cm，电缆条数增加按比例放宽。2、电缆敷设后现在上覆盖10cm细土或砂，再盖上电缆保护板，覆土后应在相关位置埋设电缆标桩。2、预制式砖砌电缆沟敷设 n盖板搭盖至少10cm，理想的15cmn如无支架，注意电缆间距3、隧道电缆敷设n优点：可敷设回路数多，易于巡检n缺点：造价高4、非开挖方式电缆敷设n电缆桥架敷设（应用广泛）n配管敷设（电缆数量少、敷设距离短）敷设要点n电缆输送机的输送速度不应超过15m/min。n敷设电缆时，应专人指挥，电缆走动时严禁用手移动滑轮以防压伤。n滚动电缆盘时，滚动方向应顺着电缆的缠紧方向。（控制牵引力）。n电缆拐弯处要留有余量，防止电缆受力。n垂直敷设电缆应增加绑扎固定点。四、电缆选型要求及截流量的四、电缆选型要求及截流量的计算计算n电线、电缆的选择n电缆截面积选择及截流量计算电线、电缆的选择 电线、电缆应按低压配电系统的额定电压，电力负荷，敷设环境及与附近电气装置、设施之间能否产生有害的电磁感应等要求，选择合适的型号和截面。1、电线、电缆的选择应符合下列要求n按照敷设方式，环境温度及使用条件确定导体的截面，且额定载流量不应小于预期负荷的最大计算电流。n线路电压损失不应超过允许值。n导体最小截面应满足机械强度的要求。n导线敷设路径的冷却条件：沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时，当冷却条件最坏线段的长度超过5m时，应按该线段条件选择绝缘导线和电缆的截面，对于已经敷设好的线路，导线载流能力应按80%计算。n按照发热要求，塑料绝缘和橡皮绝缘导电线芯的最高允许工作温度不得超过65，一般裸导线也不超过70。2、电缆截面积选择及载流量计算1）导线截面的选择 一般考虑三个因素 A、长期工作允许电流 B、机械强度 C、线路电压降在允许范围内。A、根据长期工作允许电流选择导线截面n由于导线存在电阻，当电流通过导线电阻时会发热，如果导线发热超过一定限度时，其绝缘物会老化损坏甚至发生电火灾。所以，根据导线敷设方式不同、环境温度不同，导线允许的载流量也不同。通常把允许通过的最大电流值称为安全载流量。在选择导线时，可依据用电负荷，参照导线的规格型号及敷设方式来选择导线截面。B、根据机械强度选择导线截面n 导线安装后和运行中，要受到外力的影响。导线本身自重和不同的敷设方式使导线受到不同的张力，如果导线不能承受张力作用，会造成断线事故。在选择导线时必须考虑导线截面。C、根据电压损失选择导线截面n由变压器低压側至线路末端，电压损失应小于7%。电动机在正常情况下，电动机端电压与其额定电压不得相差5%。n按允许的电压损失计算铝绞线截面的公式为：式中：P线路输送的有功功率，KW；L线路长度，m；U电压损失百分数，%；50为系数，若铜线为83。负载类型功率因数计算公式每KW电流量/A 电灯电阻 1单相:IPPUP 三相:ILP3UL 4.51.5荧光灯 0.5 单相：IPP（UP0.5）三相：ILP(3UL0.5)93单相电动机 0.75 IPPUP0.750.75(效率)8三相电动机 0.85 ILP3UL0.850.85(效率)2电焊机 380VIS1000/U 2.6220VIS1000/U 4.5注：公式中，IP、UP 为相电流、相电压；IL、UL 为线电流、线电压。2、截流量计算n常见负载估算电流表截流量计算n导线截流量通常可按照以下口诀进行粗略估算：其口诀为“10下五，100上二；25、35四、三界；70、95两倍半；穿管温度八、九折；铜线升级算；裸线加一半。”意思是当铝导线截面积10mm时，每平方毫米的许用电流约为5A；当铝导线截面积100mm时，每平方毫米的许用电流约为2A；当铝导线截面积25mm，10mm，每平方毫米的许用电流约为4A；当铝导线截面积35mm，70mm时，每平方毫米的许用电流约为3A；当铝导线截面积为70 mm和95 mm时，每平方毫米的许用电流约为2.5A；如穿管敷设，应打8折；如环境温度超过35C，应打9折，铜导线的许用电流大约与较大一线铝导线的许用电流相等，裸导线许用电流可提高50%。n导线截流量也可根据下表查询五、电缆型号的含义五、电缆型号的含义n电缆的结构，使用场合和某些特征。n型号由类别、导体、绝缘、内护层、派生部分等组成，n其代号用汉语拼音和阿拉伯数字组成。n汉语拼音表示电缆的用途、绝缘材料、线芯数目及特征；n数字表示铠装层类别和外护层类型 电缆型号框图示意1、代号含义n第一位字母表示电缆类别（用途）。n对于电力电缆可以省略。其它电缆类别的表示方法为:K控制电缆;P信号电缆;B绝缘电线;R绝缘软线;Y移动式软电缆;H内电话电缆。n第二位字母表示绝缘材料（绝缘结构）:nZ-纸绝缘；V 一聚氧乙烯绝缘；Y 一聚乙烯绝缘；YJ 一交联聚氯乙烯。代号含义n第三位字母表示导体（电缆线芯）材料：n1 一铜芯 不标注）;l 一铝芯。C 一钢芯。n第四位字母表示内护层类型：nQ 一铅包；I，一铝包；V 一聚氯乙烯；Y 一聚乙烯；H 一橡胶护套；F 一氯丁橡胶护套。n第五位字母表示结构特征：nD 一不滴流，F 一分相一滤尘用；CY 一充油；Pes 贫油干绝缘2 一直流；无特征不标注。代号含义n第六位为数字，表示恺装层类型，n从0一4 标记共五种：0 一无；1 一双层细钢丝；2 一双钢；3 一细钢丝；4 一粗钢丝。n第七位为数字，表示外被层类型，n从0一4 标记共五种：0 一无；2 一无纤维外被；3 一聚氯乙烯护套；4 一无聚乙烯护套。阻燃电缆在代号前加ZR；耐火电缆在代号前加NH。代号含义八位为数值，表示电缆线芯数目：n1 一单芯（可不表示，省略）;2 一两芯；3 一三芯；4 一四芯；5 一五芯。n第九位为数值，表示电缆截面面积，单位为mm2 时。n十位为数值，表示电缆长度，单位为m。2、电缆型号的规范表示与举例n设计、订货、除表明型号外，还注明有工作电压、芯数、截面和长度。现举例如下：nZLQ2010，3120表示铝芯、纸绝缘、铅包、裸钢带铠装、额定工作电压10KV、三芯、截面积为120mm2 的电力电缆。nZQF235，395表示铜芯，纸绝缘，分相铅包，钢带铠装，额定电压35KV，三芯，截面积为95 mm2的电力电缆。nZRVLV293，32401120表示聚氯乙烯绝缘，钢带铠装，阻燃聚氯乙烯护套，电压为3KV，三芯，截面积为240 mm2、加一芯120 mm2的电力电缆。nYJLV22312010300表示铝芯、交联聚乙烯绝缘、聚乙烯内护套、双层钢带铠装、聚氯乙烯外被层、三芯，截面积为120 mm2、电压为10KV、长度为300m的电力电缆。n充油的电缆型号表示，则由系列代号和电缆结构各部分代号组成，其表示方法与上述电力电缆相同。例如：动力电缆：YJLV22-表示L铝芯、YJ交联聚乙烯绝缘、V聚氯乙稀护套、22带铠装电力电缆控制电缆：KVV22-铜芯、V聚氯乙烯绝缘、V聚氯乙烯护套、22钢带铠装控制电缆ZR（NH）YJV22-阻燃（耐火）、YJ交联聚乙烯绝缘、V聚氯乙稀护套、22带铠装电力电缆电线电缆BV 铜芯聚氯乙烯绝缘电线；BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电线；BVV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线；BLVV 铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线；BVR 铜芯聚氯乙烯绝缘软线；RV 铜芯聚氯乙烯绝缘安装软线；RVB 铜芯聚氯乙烯绝缘平型连接线软线；BVS 铜芯聚氯乙烯绝缘绞型软线；RVV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线；BYR 聚乙烯绝缘软电线；BYVR 聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线；RY 聚乙烯绝缘软线；RYV 聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线电缆结构代号含义查询表电缆结构代号含义查询表六、六、终端头和中间接头终端头和中间接头安装安装n定义：n终端头和中间接头：电缆线路两端与其它电气设备相连接的电缆附件称为终端头，用于户外的称户外终端头，用于户内的称户内终端头；两根电缆相连接的电缆附件称中间接头。电缆附件安装的基本操作工艺n基本要求基本要求：终端头和中间接头是电缆线路中最薄弱的部分，其安装质量的好坏是电缆线路能否安全运行的关键，应给予足够的重视。n1）终端头和中间接头在安装时要防潮，不应在雨天、雾天、大风天制做电缆附件；平均气温低于0时，电缆应预先加热。n2）施工中要保证手和工具、材料的清洁，操作时不应做其他无关的事（特别不能抽烟！）。n3）所用电缆附件应预先试装，检查规格是否同电缆一致，各部件是否齐全，检查出厂日期，检查包装（密封性），防止剥切尺寸发生错误。电缆（终端）头基本安装工艺n1）剥外护套：为防止钢甲松散，应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈（外侧留下），做好卡子，用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线。最后剥外护套。n2）锯钢甲：上一步完成后，在卡子边缘（无卡子时为铜丝边缘）顺钢甲包紧方向顺钢甲包紧方向锯一环形深痕，（不能锯断第二层钢甲，否则会伤到电缆），用一字螺丝刀撬起（钢甲边断开），再用钳子拉下并转松钢甲，脱出钢甲带，处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向，顺钢甲包紧方向，不能把电缆上的钢甲搞松。不能把电缆上的钢甲搞松。n3）剥内护绝缘层：注意保护好相色标识线，保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。电缆（终端）头基本安装工艺n4）焊接屏蔽层接地线）焊接屏蔽层接地线 把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉，涂上焊锡。把附件的接地扁铜线（分成三股），在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧，处理好绑线的头，再用焊锡与铜屏蔽层焊住，焊住线头。下图是终端头的接地线安装方法（中间头也一样，只是接地线不用向后），外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛，涂密封胶，以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时，屏蔽层接地线要做好绝缘处理。电缆（终端）头基本安装工艺n5）铜屏蔽层处理：在电缆芯线分叉处做好相色标记，按电缆附件说明书，正确测量好铜屏蔽层切断处位置，用焊锡焊牢（防止铜屏蔽层松开），在切断处内侧用铜丝扎紧，顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕（注意不能划破半导体层！），慢慢将铜屏蔽带撕下，最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。n6）剥半导电层：在离铜带断口10mm处为半导电层断口，断口内侧包一圈胶带作标记。n 可剥离型-在预定的半导电层剥切处（胶带外侧），用刀划一环痕，从环痕向末端划两条竖痕，间距约10mm。然后将此条形半电缆（终端）头基本安装工艺n导电层从末端向环形痕方向撕下（注意，不能拉起环痕内侧的半导电层！），用刀划痕时不应损伤绝缘层，半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料，如有应清理干净。n 不可剥离型-从芯线未端开始用玻璃刮掉半导电层（也可用专用刀具），在断口处刮一斜坡，断口要整齐，主绝缘层表面不应留半导电材料，且表面应光滑。n7）清洁主绝缘层表面：用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物，清洁时只允许从绝缘端向半导体层，不允许反复擦，以免将半导电物质带到主绝缘层表面。电缆（终端）头基本安装工艺n8）安装半导电应力管（终端头）：半导电管在三根芯线离分叉处的距离应尽量相等，一般要求离分支手套50mm，半导电管要套住铜带不小于20mm，外半导电层已留出20mm，在半导电层断口两侧要涂应力疏散胶（外侧主绝缘层上15mm长），主绝缘表面涂硅脂。半导电管热缩时注意：铜带不能松动，表面要干净（原焊锡要焊牢），半导电管内不留一点空气。热缩时从中间开始向两头缩，要掌握好尺寸。半导电应力管电缆（终端）头基本安装工艺n9）安装分支手套：在内绝缘层和钢甲这段用填料包平，在手指口和外护层防潮处涂上密封胶，分支手套小心套入，（做好色相标记）热缩分支手套，电缆分支中间尽量少缩（此处最容易使分支手套破裂），涂密封胶的4个端口要缩紧电缆（终端）头基本安装工艺10）安装绝缘套管和接线端子：测量好电缆固定位置和各相引线所需长度，锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度，按尺寸剥去主绝缘层（稍有锥度），芯线上涂点导电膏或硅脂，压接线端子（千万要对好接线螺丝穿孔的方向！）。处理掉压接处的毛刺，接线端子与主绝缘层之间用填料包平（压接痕也要包平），套绝缘热缩管（套住分支手套的手指），在接线端子上涂密封胶，最后一根绝缘热缩套管要套住接线端子（除接触面以外部分），绝缘套管都要上面一根压住下面一根。最后套相色管（户外式套雨裙）。中间接头基本安装工艺中间头制作方法在准备工作上同终端头是一样的，做钢甲接地线和屏蔽层接地线的（扁铜线）引线方向可不一样（向后也可以，软线可以反过来的），只是电缆芯线尺寸有严格要求（包括铜屏蔽层）。中间头的电缆引线有长（895mm）短（565mm）之分，这长度包括30mm一头的钢铠接地线位置。各段长度见下图。中间接头基本安装工艺n1、钢铠接地线：按照尺寸（895mm和565mm）处用刀割断外护层，往电缆头30mm处再割断外护层，去掉这30mm外护层，用砂皮打光（去掉油漆），上好焊锡（要放助焊剂），用铜丝把接地扁铜线绑紧，再用焊锡把扁铜线和铜丝同钢铠焊结实（特别是扁铜线头和铜丝头要焊住），然后擦掉助焊剂（助焊剂有腐蚀性，一定要擦干净），最好在铜丝外层用铁皮打一卡子，最后剥掉外护层和钢带，在钢带断口往外20mm割断内护（绝缘）层。把内护层去掉，保护好相色细条，一般用有色胶带绑在引线上。中间接头基本安装工艺n3、压铜接管：离引线头60mm至85mm处削锥形（铅笔头），以后留出5mm内半导电层，剥出芯线，涂导电膏，把铜接管孔内处理干净，芯线穿进半个（半个不到1mm）铜接管，压紧铜接管。把2支外护套管分别套到两电缆上（过分叉），把2支半导电管和2支绝缘管穿在一起套进电缆长引线上，检查6支应力控制管全部热缩到位后，14支套管全部套好后，把芯线对好相位，穿入铜接管（到底），压紧铜接管。（注意：在压铜接管之前，必须把所有套管都套进电缆。）中间接头基本安装工艺4、缩护套管：处理掉铜接管上的毛刺，在锥形（铅笔头）用半导电带包平，外层包填充胶。按下图第1缩内绝缘管，第2缩外绝缘管，第3缩外半导电管（2支，保证在铜屏蔽层上长度不小于20mm），中间交叉。热缩时要从中间开始，防止套管内留空气。热缩时热量要尽可能均匀，注意火焰不要喷到另外两相引线上，铜带上要涂硅脂。中间接头基本安装工艺n5、接好屏蔽层：套管缩好后，把三根引线并在一起，在半导电管外包紧钢丝网。把两根铜屏蔽层的接地扁铜线绑紧铜丝网后对接，用焊锡焊住接头。n6、钢铠接地和外护套：当钢铠接地与屏蔽层接地有分开要求时，要把钢铠接地的扁铜线做绝缘处理，然后对接，接头处绝缘要求更高些。外护套（2个）对接处不小于100mm，电缆外护层与外护套连接处要打毛，涂上密封胶，最后把外护套缩紧。10kV电缆冷缩终端制作视频七、电力电缆的试验及正常检查内容七、电力电缆的试验及正常检查内容n测量绝缘电阻测量绝缘电阻n直流耐压及泄漏电流测量直流耐压及泄漏电流测量n正常检查内容正常检查内容3、正常检查内容n电缆外观检查：外防护层检查，重点检查电缆拐弯处、进出防护管及配电柜处。n电缆运行环境检查：检查电缆敷设环境有无腐蚀介质、金属尖锐物等。n电缆绝缘检查：送电前检查电缆绝缘电阻。