电力电缆培训PPT课件.ppt

电力电缆基础知识培训2014.1.101.主要内容o电缆的基本知识o电缆分类o电缆敷设方式及敷设要点o选型要求及载流量计算o电缆型号含义o电缆头的制作及安装o电缆的实验及正常检查内容2.一、一、电缆电缆的基本知的基本知识识电缆的构成：（构成电缆的三要素）o导体o绝缘o保护层3.1、导体o铜电阻系数约为0.0184o铝电阻系数约为0.031o我国规定的线芯截面（mm2）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o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4.2、绝缘o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o橡胶绝缘：乙丙橡胶电缆最高使用电压已达150kV。o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。o聚乙烯绝缘:熔融温度低(70),最高工作电压达500kVo交联聚乙烯:通过化学或物理方法将聚乙烯分子链间o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，交交联联聚乙聚乙烯烯（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。5.3、屏蔽层o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。6.4、保护层o作用:保护电缆免受外界物质的侵入和防止外力损伤。o组成:内衬层（或内护套）、铠装层和外护套o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。7.二、二、电电力力电缆电缆分分类类o纸绝缘电缆1）统包型2）分相铅包型3）充油电缆o聚氯乙烯电缆（PVC）o交联聚乙烯电缆（XLPE）（现场使用广泛）o特种电缆o超导电缆8.聚乙烯电缆结构o聚乙烯电缆的结构9.聚乙烯电缆结构10.聚乙烯电缆结构11.聚乙烯电缆结构o导体 800mm2以下采用拉模紧压成型圆整度好表面光滑800mm2及以上采用分割导体结构使电缆传输容量更大o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o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o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12.聚乙烯电缆结构o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o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o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o石墨涂层作为外护层耐压电极连续光滑13.三、三、电电力力电缆线电缆线路敷路敷设设o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14.1、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。15.2、预制式砖砌电缆沟敷设o盖板搭盖至少10cm，理想的15cmo如无支架，注意电缆间距16.3、隧道电缆敷设o优点：可敷设回路数多，易于巡检o缺点：造价高17.4、非开挖方式电缆敷设o电缆桥架敷设（应用广泛）o配管敷设（电缆数量少、敷设距离短）18.敷设要点o电缆输送机的输送速度不应超过15m/min。o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。o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）。o电缆拐弯处要留有余量，防止电缆受力。o垂直敷设电缆应增加绑扎固定点。19.四、四、电缆选电缆选型要求及截流量的型要求及截流量的计计算算o电线、电缆的选择o电缆截面积选择及截流量计算20.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。21.1、电线、电缆的选择应符合下列要求o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。o线路电压损失不应超过允许值。o导体最小截面应满足机械强度的要求。o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。o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。22.2、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。23.A、根据长期工作允许电流选择导线截面o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。24.B、根据机械强度选择导线截面o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。25.C、根据电压损失选择导线截面o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%。o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。26.2、截流量计算o常见负载估算电流表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:ILP3UL4.51.5荧光灯0.5单相：IPP（UP0.5）三相：ILP(3UL0.5)93单相电动机0.75IPPUP0.750.75(效率)8三相电动机0.85ILP3UL0.850.85(效率)2电焊机380VIS1000/U2.6220VIS1000/U4.5注：公式中，IP、UP为相电流、相电压；IL、UL为线电流、线电压。27.截流量计算o导线截流量通常可按照以下口诀进行错略估算：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10mm2时，每平方毫米的许用电流约为5A；当铝导线截面积100mm2时，每平方毫米的许用电流约为2A；当铝导线截面积25mm2，10mm2，每平方毫米的许用电流约为4A；当铝导线截面积35mm2，70mm2时，每平方毫米的许用电流约为3A；当铝导线截面积为70mm2和95mm2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%。o导线截流量也可根据下表查询28.29.五、五、电缆电缆型号的含型号的含义义o电缆的结构，使用场合和某些特征。o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30.电缆型号框图示意31.1、代号含义o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。o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。32.代号含义o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。o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。o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。33.代号含义o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。o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。34.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。o第九位为数值，表示电缆截面面积，单位为mm2时。o十位为数值，表示电缆长度，单位为m。35.电缆结构代号含义查询表36.电缆结构代号含义查询表37.2、电缆型号的规范表示与举例o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95mm2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240mm2、加一芯120mm2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120mm2、电压为10KV、长度为300m的电力电缆。o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。38.六、六、终终端端头头和中和中间间接接头头安装安装o定义：o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。39.电缆附件安装的基本操作工艺o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。o1）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。o2）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！）。o3）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。40.电缆（终端）头基本安装工艺o1）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。o2）锯钢甲：上一步完成后，在卡子边缘（无卡子时为铜丝边缘）顺钢顺钢甲包甲包紧紧方向方向锯一环形深痕，（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。整个过程都要顺钢顺钢甲包甲包紧紧方向，方向，不能把不能把电缆电缆上的上的钢钢甲搞松。甲搞松。o3）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。41.电缆（终端）头基本安装工艺o4）焊焊接屏蔽接屏蔽层层接地接地线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。42.电缆（终端）头基本安装工艺o5）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。o6）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。o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43.电缆（终端）头基本安装工艺o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。o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。o7）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。44.电缆（终端）头基本安装工艺o8）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45.电缆（终端）头基本安装工艺o9）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46.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）。47.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。48.o1、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49.中间接头基本安装工艺o3、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。）50.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。51.中间接头基本安装工艺o5、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。o6、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。52.七、七、电电力力电缆电缆的的试验试验及正常及正常检查检查内容内容o测测量量绝缘电绝缘电阻阻o直流耐直流耐压压及泄漏及泄漏电电流流测测量量o正常正常检查检查内容内容53.电力电缆试验电力电缆主要由电缆芯、绝缘层和保护层三部分组成。根据绝缘材料的不同，电力电缆分为油纸绝缘电力电缆、橡塑绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆、充油电缆等类型，广泛用于各种电压等级，其中610kV使用最多。目前多采用交联聚乙烯绝缘电力电缆。o10kV电缆交接及预防性试验时试验项目如下：o测量绝缘电阻；o直流耐压试验及泄漏电流测量；o检查电缆线路两端的相位；54.1、测量绝缘电阻通过测量可以检查出电缆绝缘受潮老化缺陷，还可以判别出电缆在耐压试验时所暴露出的绝缘缺陷。电力电缆的绝缘电阻，是指电缆芯线对外皮或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻。兆欧表外皮缆芯55.测量绝缘电阻o注意事项：o1、运行中的电缆要充分放电，拆除一切对外连线，并用清洁干燥的布擦净电缆头，逐相测量，非被试相应短路接地；o2、由于电缆电容量很大，操作时兆欧表的摇动速度要均匀；o3、测量完毕后，应先断开兆欧表与电缆的连接再停止摇动；o4、每次测量完毕后都要充分放电，操作应采用绝缘工具，以防止电击（如：绝缘手柄、或绝缘手套等）；o5、必要时进行屏蔽；o6、电缆较长充电电流较大时，兆欧表开始时数值很小，若采用手动兆欧表则应继续摇动，直至60s时读数；o7、注意温度的换算。56.测量绝缘电阻o分析判断o和有关规程规定值比较；o三相间互相比较；o换算到同一温度下值，和历次进行比较，R20=KLRt，其中R20为20时每km的绝缘电阻值（单位：M.km），Rt为长度为L的电缆t时的绝缘电阻（单位：M），L为电缆长度（单位：公里）；温度系数如下表所示：温度温度（）0510152025303540K0.480.570.70.851.01.131.411.661.9257.2、直流耐压及泄漏电流试验o试验试验方法、步方法、步骤骤及注意事及注意事项项o现说明电缆直流耐压及泄漏电流试验时应注意的几个问题。o（1）试验前先对电缆验电，并接地充分放电；将电缆两端所连接设备断开，试验时不附带其他设备；将两端电缆头绝缘表面擦干净，减少表面泄漏电流引起的误差，必要时可在电缆头相间设绝缘挡板。o（2）试验场地设好遮拦，在电缆的另一端挂好警告牌并派专人看守以防外人靠近，检查接地线是否接地、放电棒是否接好。o（3）加压时，应分段逐渐提高电压，分别在0.25、0.5、0.75、1倍试验电压下停留1min（或微安表稳定情况下）读取泄漏电流值；最后在试验电压下按规定的时间进行耐压试验，并在耐压试验终了前，再读取耐压后的泄漏电流。o（5）根据电缆类型不同，微安极电流表有不同的接线方式。一般都采取接在高压侧，高压引线及微安表加屏蔽；o（6）在高压侧直接测量电压；o（7）每次耐压试验完毕，应先降压，切断电源，切断电源后必须对被试电缆用每千伏约80k的限流电阻对地放电数次，然后直接对地放电，放电时间不少于5min。58.直流耐压及泄漏电流试验额定电压U0/U（kV）试验电压（kV）交接/其他加压时间（min）交接/其他3.6/614.4/11.515/56/624/19.215/56/1024/19.215/58.7/1034.8/27.815/521/3584/67.215/526/35104/83.215/559.直流耐压及泄漏电流试验o试验结试验结果分析判断果分析判断o（1）耐压5min或15min时的泄漏电流值不应大于耐压1min时的泄漏电流值。o（2）泄漏电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考，不作为是否投入运行的判据。o（3）电缆的泄漏电流具有下列情况之一，电缆绝缘可能有缺陷，应找出缺陷部位，并予以处理：oA、泄漏电流很不稳定；oB、泄漏电流随试验电压升高急剧上升；oC、泄漏电流随试验时间延长有上升现象。o检查电缆线检查电缆线路两端的相位路两端的相位o检查电缆线路的两端相位应一致，并与电网相位相符合。60.3、正常检查内容o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。o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。o电缆绝缘检查：送电前检查电缆绝缘电阻。61.62.