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1kV电力电缆技术规范

37
2020年4月19日
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低 压电力电缆

技 术 规 范

甲方签字盖章： 乙方签字盖章：

年 月 日 年 月 日

目 录

1电缆结构示意图及尺寸
2电缆技术参数表
3持续（100％负荷率）运行载流量计算书
4短时过负荷曲线
5导体和金属套热稳定计算书
6电缆绝缘厚度计算书
7牵引头及封帽结构图
8电缆安装使用维护说明书
9原材料一览表
10生产试验设备一览表
11主要生产设备清单
12主要试验设备清单
13电缆制造工艺说明 1电缆结构示意图及尺寸

（1）结构示意图

（2）JKLGYJ1×50mm2结构尺寸
序号
结 构
标称厚度 mm
标称外径 mm
1
导电线芯
—
26.6(-0.1,+0.1)
2
导体包带
0.14
27.2
3
导体屏蔽(挤制)
1.0
29.0
4
绝缘
17.0
63.0(-0.5,+1.5)
5
外屏蔽
1.0
65.0
6
半导电阻水带(近似值)
2.0
71.0
7
皱纹铝护套
2.0
84.5(-2.0,+2.0)
8
防蚀层
0.25
85.0
9
外护套
4.5
94.0
10
外半导电层
0.5
95.0(-3.0,+3.0)

2电缆技术参数表（卖方应填写的项目和数据）
JKLGYJ1×50mm2
序号
项 目
单 位
卖 方 保 证
1
制造工艺概要

1.1
交联方式（VCV、CCV、MDCV或其它）

VCV
1.2
内、外半导电层与绝缘层挤出方式

三层共挤
1.3
有无内应力消除装置

有
1.4
PE原料纯度（杂质含量径向最大尺寸）

1kg中杂质微粒大于100μm数为0
1.5
可制造最高电压等级
kV
1.26
1.6
可制造最大绝缘厚度
mm
50
1.7
可制造最大导体截面积
mm2
50
2
技术参数

2.1
额定电压（Uo/U）
kV
0.64/1.26
2.2
最高工作电压（Um）
kV
126
2.3
基准冲击耐压水平（BIL）
kV
2
2.4
电缆芯数和导体标称截面积
芯数×mm2
l×50
2.5
导体

a.材料

铜

b.根数及其组合形状

60根、圆形紧压

c.紧压系数

≮0.90

d.标称外径
mm
26.6
2.6
半导电带

a.材料

半导电尼龙带

b.厚度
mm
0.14（标称）
2.7
挤出导电屏蔽

a.材料

超光滑交联型半导电屏蔽料

b.厚度
mm
1.0
2.8
绝缘

a.材料

超净交联聚乙烯绝缘料

b.标称厚度
mm
17.0

c.最小厚度
mm
16.15
2.9
额定下导体屏蔽处的最大场强
kV/mm
5.69
2.10
挤出绝缘屏蔽

a.材料

超光滑交联型半导电屏蔽料

b.厚度
mm
1.0
2.11
衬垫和纵向阻水构造

绝缘屏蔽外绕包4层半导电阻水缓冲带
2.12
金属屏蔽

　由金属套代替

a.材料

/

b.形式
mm
/
2.13
金属套或综合防水层

a.材料和形式

电工铝、挤包皱纹铝套

b.标称厚度
mm
2.0
2.14
外护层

a.材料

防鼠、防白蚁PE护套料

b.标称厚度
mm
4.5

c.导电层

挤制半导电层
2.15
电缆总外径及公差
mm
95.0（-3.0，+3.0）
2.16
电缆重量
kg/m
10.38（近似）
2.17
允许最小弯曲半径

a.敷设中
mm
1900

b.运行中
mm
1400
2.18
导体最高额定温度

a.正常运行时
℃
90

b.短时（每次不超过72h）
℃
105

c.暂态
℃
250
2.19
20℃导体最大直流电阻
Ω/km
0.0366
2.20
90℃导体最大交流电阻
Ω/km
0.0485
2.21
导体与金属屏蔽或金属套间设计电容
μF/ km
0.165
2.22
20℃导体与金属屏蔽或金属套间绝缘电阻常数
MΩ·km
≮3670
2.23
20℃金属屏蔽或金属套对地绝缘电阻常数
MΩ·km
≮36.7
2.24
载流能力（参考值）

2.24.1
正常运行时（品形敷设，电缆间距250mm）

a.空气中敷设
A
962

空气温度:40℃

b.直埋敷设（见敷设示意图）埋深1米
A
829

土壤温度：25 ℃，热阻系数为 1.2℃.cm/w

c.管道敷设
A

土壤温度：25 ℃（管道温度35℃）

679
2.24.2
短时过负荷

在过负荷前以60%、80%、100%的持续额定载流量工作条件下的过负荷允许值（或关系曲线）
A
见过载曲线图

导体 3 秒钟允许经过最大电流
kA
41.3
2.24.3
电缆允许使用最大张力
kN
35
2.25
电缆允许最大侧压力
kN/m
5
2.26
电缆弯曲刚度
kg/mm2
5.89×109
2.27
电缆设计使用寿命
年
≮30
3
电缆结构

3.1
导体

3.1.1
技术规格

GB/T 3956
3.1.2
绞线层数与每层根数

5/1+6+12+18+23
3.1.3
外层扭绞方向

左向
3.1.4
导线单根直径

3.4

a.最大
mm
3.43

b.最小
mm
3.37
3.1.5
弹性模量
Mpa
63000
3.1.6
线膨胀系数
1/℃
2.3×10-6
3.2
导体屏蔽

3.2.1
技术规范

GB/T11017
3.2.2
半导电带厚度
mm
0.14
3.2.3
挤出半导电层20℃电阻系数
Ω·cm
<100000
3.2.4
标称外径及公差
mm
29.0±0.2
3.3
绝缘

3.3.1
技术规格

GB/T11017
3.3.2
偏心度
%
≯5
3.3.3
单位长度重量
g/cm
23.22
3.3.4
比热容
J/g.℃
2.58
3.3.5
20℃体积电阻系数
Ω.cm
＞1×1015
3.3.6
最小工频平均击穿电场强度
kV/mm
≮30
3.3.7
最小冲击平均击穿电场强度
kV/mm
≮60
3.3.8
相对介电系数

2.3
3.3.9
90℃、64 kV介质损耗角正切（tgδ）

≯0.001
3.3.10
绝缘外径

a.标称外径
mm
63

b.最大外径
mm
64.5

c.最小外径
mm
62.5
3.3.11
线膨胀系数
1/℃
330×10-6
3.3.12
绝缘层含有杂质的最大尺寸
µm
160　
3.3.13
绝缘层含有微孔、杂质

a.微孔最大尺寸
µm
≤50

b.微孔单位体积数量（25µm以上）
个/10cm3
>25μm，≤50μm微孔数量不超过18

c.不透明杂质单位体积数量
个/10cm3
>50μm，≤100μm杂质数量不超过6

d.半透明杂质最大尺寸
µm
160
3.3.14
绝缘层与半导电层界面

a.突起的最大尺寸
µm
76

b.含微孔的最大尺寸
µm
50
3.4
绝缘屏蔽

3.4.1
技术规范

GB/T11017
3.4.2
标称电压下最大电场强度
kV/mm
2.62
3.4.3
20℃体积电阻系数
Ω.cm
≤50000
3.4.4
标称外径及公差
mm
65.0（-0.5，+1.5）
3.5
衬垫和纵向阻水构造

3.5.1
材料

半导电阻水缓冲带
3.5.2
厚度
mm
2.0
3.5.3
20℃体积电阻系数
Ω.cm
<1.0×106
3.5.4
标称外径及公差
mm
71.0±2.0
3.5.5
比热容
J/g.℃
2.12
3.3.6
单位长度重量
g/cm
2.34
3.5.7
阻水带阻水性能概述

膨胀速度：≥8mm/第1分钟;膨胀高度：≥12mm/第3分钟;表面电阻率＜1500Ω/cm
3.6
金属屏蔽

由金属套代替
3.6.1
材料

/
3.6.2
厚度
mm
/
3.6.3
金属屏蔽等值截面
mm2
/
3.6.4
金属屏蔽 秒钟允许最高温度
kA
/
3.7
金属套

/
3.7.1
技术规格
mm
GB/T11017
3.7.2
标称厚度
mm
2.0

计算截面
mm2
502
3.7.3
单位长度重量
g/cm
16.9
3.7.4
比热容
J/g.℃
0.93
3.7.5
暂态电流作用下允许最高温度
℃
220
3.7.6
金属屏蔽3秒钟允许短路电流
kA
27.4
3.7.7
20℃直流电阻
Ω/km
≯0.0605
3.7.8
波纹金属套

a.波谷内径
mm
73.0

b.波峰外径
mm
84.5（近似）

c.波纹深度
mm
4.0～5.0

d.波纹间距
mm
20～25
3.8
外护层

3.8.1
技术规格

GB/T11017
3.8.2
颜色

红色
3.8.3
1分钟工频耐受电压
kA
25
3.8.4
耐受冲击电压
kA
37.5
3.8.5
20℃体积电阻系数
Ω.cm
≥1014
3.8.6
热阻系数
℃.cm/w
3.5
3.8.7
单位长度重量
g/cm
12.4
3.8.8
比热容
J/g.℃
1.9
3.8.9
防蚁构造特点

添加环保型防蚁剂
3.8.10
阻燃性能

一般
3.8.11
硬度（邵氏硬度）

≮60
3.8.12
耐酸碱度

优
3.9
外护套表面导电层

3.9.1
材料及颜色

石墨/黑色
3.9.2
20℃体积电阻系数
Ω.cm
<100
3.9.3
与外护套附着方式

涂敷
4
牵引头和密封套

4.1
牵引头

4.1.1
材料

铝制牵引头
4.1.2
允许使用最大张力
kN
35
4.1.3
与金属套的密封方式

焊接
4.2
密封套

4.2.1
材料

热缩套
4.2.2
与金属套的密封方式

热缩密封
5
电缆盘

5.1
直径
mm
≯380
5.2
中心孔距
mm
50
5.3
外宽尺寸
mm
≯2350
5.4
最大重量

a.空盘
kg
140

b.带最长段电缆（以900米计算）
kg
1064（近似）
6
质量保证期
年
30
7
卖方补充的项目（如配套终端、接头的供货厂商及其形式）

/

正负序阻抗
Ω/km
0.0485+j0.2144

零序阻抗
Ω/km
0.1964+j1.7335

3持续（100％负荷率）运行载流量计算书
1. 基本条件

1.1 电缆结构

标称截面
Sc=
500
mm2

导体直径
dc=
26.6
mm

导体屏蔽厚度
t内屏蔽=
1.2
mm

导体屏蔽直径
D内屏蔽=
29
mm

绝缘厚度
t绝缘=
17
mm

绝缘直径
D绝缘=
63
mm

绝缘屏蔽厚度
t外屏蔽=
1.0
mm

绝缘屏蔽直径
D外屏蔽=
65
mm

缓冲层厚度
t缓冲层=
2.0
mm

缓冲层直径
D缓冲层=
71
mm

铝套厚度
t铝护套=
2.0
mm

铝护套平均直径

Ds=
80
mm

铝套直径
D铝护套=
84.5
mm

防蚀层外径

D防蚀层=
85
mm

PE外护套厚度
t外护套=
4.5
mm

PE外护套直径
D外护套=
94
mm

1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况

运行系统：三相交流系统

敷设条件：空气中，平行敷设

导体运行最高工作温度
θc=
90
℃

环境温度：空气 中

θh=
40
℃

标准环境温度

θ0=
20
℃

1.3 计算依据

电缆额定载流量计算，即IEC-287

2 导体交流电阻

电缆单位长度导体工作温度下的交流电阻与导体直流电阻和集

肤效应及邻近效应有关，各参数计算如下。

2.1 最高工作温度下导体直流电阻

已知：
20℃导体直流电阻

R0=
0.0000366
Ω/m

导体温度系数

α=
0.00393

电缆允许最高工作温度

θc=
90
℃

最高工作温度下导体直流电阻由下式给出：

R'=R0[1+α（θc-θ0）]

各参数值代入，计算得：

R'=
4.667E-05
Ω/m

2.2 集肤效应因数

电源系统频率

f=
50
Hz

Ks=
1
Ω/m·Hz

Xs2=
8·π·f·10-7·Ks/R'

Xs2=
2.6927
Ω/m

集肤效应因数Ys由下式给出：

Ys=Xs2/（192+0.8·Xs4）

各参数值代入，计算得：

Ys=
0.0367

2.3 邻近效应因数

Kp=
1

电缆间距S=
250
mm

Xs2=
8·π·f·10-7·Kp/R'

Xp2=
2.693
Ω/m

邻近效应因数Yp由下式给出：

对于三根单芯电缆：

Yp=

Yp=
0.0016

2.4 交流电阻

导体工作温度下交流电阻R为：

R=
R'(1+Ys+Yp)

R=
4.85E-05
Ω/m

3. 介质损耗

电源周期

ω=
2·π·f

对地电压（相电压）V

U0=
64
kV

绝缘材料介电常数

ε=
2.3

绝缘材料介质损耗角正切

tgδ=
0.0008

电缆每相单位长度电容

C=
1.65E-10
F/m

电缆每相单位长度介质损耗

Wd=
ω·C·U02·tgδ

Wd=
0.1695
W/m

4. 金属铝护套的损耗

护套中的损耗因数由金属护套（屏蔽）功率损耗（λ1）和铠装层损耗（λ2）

λ1是由环流（λ1'）和涡流（λ1''）所引起的损耗，故总功率损耗因数为：

λ1=
λ1'+λ1''

由于电缆结构中没有铠装层，则λ2=0

4.1 金属铝护套电阻的计算

20℃时铝护套电阻率

ρs=
2.8264E-08
Ω·m

电阻温度系数

αs=
0.00403

护套工作温度

θs=
70
℃

护套平均直径

Ds=
80.0
mm

护套截面积

AS=
π×Ds×t
m2

金属护套厚度

t=
2.0
mm

AS=
5.027E-04
m2

工作温度下铝护套的电阻Rs：

Rs=
ρs/As[1+αs(θs-θ0)]

各参数代入式得：

Rs=
6.76E-05
Ω/m

4.2 金属铝护套的功率损耗λ1

电缆导体轴间距离

S=
0.25
m

皱纹铝护套平均直径

Ds=
0.08
m

金属套厚度

t=
0.002
m

角频率

ω=
2·π·f

电缆直径

De=
0.094
m

β1=
[(4·π·ω)/(ρs×107)]1/2

β1=
118.185

gs=
1+(t/Ds)1.74·(β1Ds×10-3-1.6)

gs=
1.0128

m=
ω/Rs×10-7

m=
0.4650

三根单芯电缆水平形排列

λ0=
6[m2/(1+m2)](Ds/2S)2

λ0=
0.0273

△1=
0.86m3.08(Ds/2S)(1.4m+0.7)

△1=
0.0065

△2=
0

涡流损耗由下式给出：

λ1"=
Rs/R·[gs·λ0(1+△1+△2)+(β1·til)4/(12×1012)]

各参数代入上述公式得：

λ1"=
0.0392

护套单点接地或交叉互联环流损耗等于零即：

λ1'=
0

金属铝护套的损耗

λ1=
λ1'+λ1"

λ1=
0.039

λ2=
0.000

三根单芯电缆品子形排列

λ0=
3[m2/(1+m2)](Ds/2S)2

λ0=
0.0137

△1=
(1.14m2.45+0.33)(Ds/2S)(0.92m+1.66)

△1=
1.10E-02

△2=
0

涡流损耗由下式给出：

λ1"=
Rs/R·[gs·λ0(1+△1+△2)+(β1·til)4/(12×1012)]

各参数代入上述公式得：

λ1"=
0.0198569

λ1'=
0

金属铝护套的损耗

λ1=
λ1'+λ1"

λ1=
0.020

λ2=
0.000

5. 绝缘热阻T11的计算（单根导体和金属套之间热阻为T1=T11+T12）

已知：
交联聚乙烯热阻系数

ρT=
3.5

导体直径

dc=
26.6
mm

绝缘厚度

ti=
17
mm

绝缘热阻T11由下式给出：

T11=
(ρT/2π)·ln(1+2ti/dc)

各参数代入上述公式得：

T11=
0.4977
K.m/W

6. 阻水带热阻T12的计算

阻水带热阻系数ρT＝
4.8000

T12=
0.0456
K.m/W

7. 外护层热阻T3的计算

已知：
PE/沥青热阻系数

ρT=
3.5

铝套外径

Dl=
84.5
mm

外护层厚度

te=
4.5
mm

铝套厚度

til=
2.0
mm

内衬层热阻T3由下式给出：

T3=
(ρT/2π)·ln[（Dl+2te)/(Dl/2+Dit/2+til)]

各参数代入上述公式得：

T3=
0.0731
K.m/W

8. 外部热阻T4的计算 空气中敷设

已知：
电缆外径

De=
9.4
cm

吸收系数

h=
7
W/m2·℃

内衬层热阻T4由下式给出：

T4=
100/(π·De·h)

各参数代入上述公式得：

T4=
0.4838
K.m/W

9. 单回路、空气中平行敷设电缆的载流量

电缆载流量计算公式如下：

式中：
Δθ=50
λ1=
0.039
λ2=
0.000
n=
1

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
0.4838
K.m/W
电缆载流量计算如下：

I=
（Δθ，Wd，R，T1，T2，T3，T4，λ1，λ2）

I=
958
A

备注：

1.考虑在同一遂道放两回电缆，故为保险期间空气温度按50℃。

2.考虑在同一遂道放两回电缆,载流量修正系数为0.9,故载流量为862A。

10. 单回路、空气中品子形敷设电缆的载流量

电缆载流量计算公式如下：

式中：
Δθ=50
λ1=
0.020
λ2=
0.000
n=
1

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
0.4838
K.m/W
电缆载流量计算如下：

I=
（Δθ，Wd，R，T1，T2，T3，T4，λ1，λ2）

I=
962
A

备注：

1.考虑在同一遂道放两回电缆，故为保险期间空气温度按50℃。

2.考虑在同一遂道放两回电缆,载流量修正系数为0.9,故载流量为866A。

11 土壤敷设载流量的计算

电缆载流量计算公式如下：

土壤热阻系数

ρT=
1.0

埋设深度

L=
1000
mm

L1＝
220.0

L1'＝
.0

L2＝
220

L2'＝

L3＝
440

L3'＝
2048

L4＝
440

L4'＝
2048

L5＝
660

L5'＝
2106

Fe=
5782.02

Fe=
83.64

双回路T4=
1.98

单回路T4=
1.30

双回平行
Δθ=65
λ1=
0.039
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
1.9766
K.m/W

双回平行排列I=
706

双回品子
Δθ=65
λ1=
0.020
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
1.9766
K.m/W

双回品子排列I=
712

单回品子
Δθ=65
λ1=
0.020
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
1.3021
K.m/W

单回品子排列I=
829

单回平行
Δθ=65
λ1=
0.039
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
1.3021
K.m/W

单回平行排列I=
823

12 穿管敷设载流量的计算

电缆载流量计算公式如下：

土壤热阻ρT=
1.2
管材ρT=4.7

埋深L=
1000
管材D内＝230

L1＝
250.0
管材D外＝250

L1'＝
.0
管道温度＝35

L2＝
250
系数U=
5.2

L2'＝

系数V=
0.91

L3＝
500
系数Y=
0.01

L3'＝
2062

L4＝
500

L4'＝
2062

L5＝
750

L5'＝
2136

Fe=
3149.77

Fe=
65.03

电缆至管道内壁的热阻

T4'=
0.40
k·m/w

管道本身的热阻

T4''=
0.0624
k·m/w

管道外部的热阻

双回T4'''=
2.07

单回T4'''=
1.33

双回穿管敷设热阻T4=
2.54

单回穿管敷设热阻T4=
1.79

双回平行
Δθ=55
λ1=
0.039
λ2=
0.000
K.m/W

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
2.5362
K.m/W

双回平行排列I=
588

双回品子
Δθ=55
λ1=
0.020
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
2.5362
K.m/W

双回品子排列I=
593

单回品子
Δθ=55
λ1=
0.020
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
1.7948
K.m/W

单回品子排列I=
679

单回平行
Δθ=55
λ1=
0.039
λ2=
0.000

R=
4.85E-05
Ω/m
Wd=
0.1695
W/m
T1=
0.5433
K.m/W

T2=
0
K.m/W
T3=
0.07314
K.m/W
T4=
1.7948
K.m/W

单回平行排列I=
674

4短时过负荷曲线

5导体和金属套热稳定计算书
绝热情况下短路电流：

其中：IAD：在绝热基础上计算的短路电流（整个短路期间有效值），A
t：短路持续时间，s
K：取决于载流体材料的常数，As1/2/mm2
θf ：最终温度，℃
θi ：起始温度，℃
β ：0℃时载流体电阻温度系数的倒数，K。
S：载流体几何截面，mm2
对于导体非绝热因数的公式如下:

对于XLPE绝缘铜电缆，其中参数取值如下
X：0.41
Y：0.12
S：导体截面
t：短路时间
对于铝护套非绝热因数的公式如下:

式中，
σ2：2E+06J/K.m3
σ3：2E+06J/K.m4
ρ2：6K.m/W
ρ3：6K.m/W
σ1：3E+06J/K.m3
δ：2.4m