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电力电缆的基础结构——绝缘层

发布时间:2019-01-24 | 文章来源:

  (1)作用。它能将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离,从而保证在输送电能时不发生相对地或相间击穿短路,因此绝缘层也是电缆结构中不可缺少的组成部分。

 

  (2)材料要求。

 

  1)耐压强度高。由于电缆导电部分的相间距离及其对地距离都较小.所以绝缘层承受着很高的电场强度,一般在1-5kV/mm之间,110kW的电缆中达8-10kV/mm.500kV的电缆中高达14-16.5kV/mm,电压等级越高的电缆,对绝缘材料的耐压强度的要求越高。

 

  2)介质损耗角正切值低。运行于交流电场中的绝缘介质,由于极性分子的存在,绝缘层中将会有泄漏电流通过,使绝缘层(介质)发热,这部分损耗称为介质损耗。电缆电压等级越高。介质损耗越大,这部分报耗高,发热就大,绝缘就会加速老化,因此要求绝缘材料的介质损耗角正切值低.

 

  3)耐电晕性能好。绝缘层中的气泡或内外表面的凸起在很高电场下易被电离而产生放电现象.放电时产生的臭氧对绝缘层具有破坏作用,各种材料的耐电晕性能是不同的,因此要求选用耐电晕性能好的材料。

 

  4)化学性能稳定。化学性能不稳定的材料,在外来因紊的作用下,其性能易改变.它的绝缘水平就会随之发生变化.通常这种变化是使绝缘性能变差,这对电缆的使用寿命有直接的影响,因此要选用化学性能稳定的材料。

 

  5)耐低温。一般情况下.非金属材料的强度高,其脆化点高.电缆线路的施工(特别在北方地区)经常需在气沮很低的悄况下进行安装,一旦变脆很易损坏.就无法安装,所以要求有耐低温的性能。在北方冬天平均气沮在0℃以下敷设高压电缆需预先加热后再施工。

 

  6)耐热性能好。电缆的最高允许运行温度取决于绝缘材料的耐热性能.即在绝缘材料的物理性能和化学性能不发生变化时的最高允许沮度越高越好,这样电缆线路允许通过的载流量就越大,因此绝缘材料的耐热性能越高越好。

 

  7)机械加工性能好。绝缘材料必须具有一定的柔性和机械强度,这样才有利于生产制造和施工安装,因此这是绝缘材料应具备的性能。

 

  8)使用寿命长。绝缘材料经过一定长的时期,均会发生老化现象,性能下降甚至无法运行。由于电缆线路的成本、施工费用高,敷设难度大.因此对电缆使用寿命的要求更高.要求经久耐用。目前电缆的使用寿命一般不少于30年。

 

  (3)常见电缆绝缘材料的种类和特点。

 

  1)橡胶绝缘的特点。橡胶有天然与合成之分,早期电缆绝缘使用的是天然橡胶,现在电缆中使用的是合成橡胶,合成橡胶的种类众多,性能各异,用于电缆绝缘的主要有EPDM(三元乙丙橡胶)、EPR(乙丙橡胶),它们的墓本特点如下:①具有高的电气性能和化学稳定性。②在很大的温度范围内具有高弹性;③气体、水(潮气)对其的渗透性低;④在65℃以下时热稳定性能良好。

 

  2)聚抓乙烯绝缘的特点。①电气性能较高;②化学性能稳定;③机械加工性能好;④不延姑;⑤价格便宜;⑥介质损耗角正切值大;⑦耐热性和耐寒性差;⑧运行温度不能高于65℃。

 

  3)聚乙烯绝缘的特点。①耐压强度高;②介质损耗角正切值低。③化学性能稳定;④耐低温;⑤机械加工性能好;⑥耐电晕性能差;⑦耐沮性能差,60℃以上时,其耐压强度急剧降低;⑧易嫩、易熔和易产生环境应力而开裂。聚乙烯分低密度聚乙烯(LDPE),中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)三种。

 

  4)交联聚乙烯绝缘的特点。①耐压强度高,②介质损耗角正切值低;③化学性能稳定;④耐电晕,⑤耐环境应力开裂性能较聚乙烯好;⑥耐热性能好.长期允许运行温度可达90℃,且能承受短路时的250℃的瞬时高温。交联聚乙烯是由聚乙烯材料在高能射线或化学剂的作用下,使分子结构由原来的线状结构改变成三维空间网状结构。而大大提高了聚乙烯的耐热性和机械性能。