電力電纜簡介
電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內部供電及過江海水下輸電線。
在電力線路中，電纜所占比重正逐漸增加。電力電纜是在電力系統(tǒng)的主干線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產品，包括1-500KV以及以上各種電壓等級，各種絕緣的電力電纜。
歷史發(fā)展
電力電纜的使用至今已有百余年歷史。1879年，美國發(fā)明家T.A.愛迪生在銅棒上包繞黃麻并將其穿入鐵管內，然后填充瀝青混合物制成電纜。他將此電纜敷設于紐約，開創(chuàng)了地下輸電。次年，英國人卡倫德發(fā)明瀝青浸漬紙絕緣電力電纜。1889年，英國人S.Z.費蘭梯在倫敦與德特福德之間敷設了10千伏油浸紙絕緣電纜。1908年，英國建成20千伏電纜網(wǎng)。電力電纜得到越來越廣的應用。1911年，德國敷設成60千伏高壓電纜，開始了高壓電纜的發(fā)展。1913年，德國人M.霍希施泰特研制成分相屏蔽電纜，改善了電纜內部電場分布，消除了絕緣表面的正切應力，成為電力電纜發(fā)展中的里程碑。1952年，瑞典在北部發(fā)電廠敷設了380千伏超高壓電纜，實現(xiàn)了超高壓電纜的應用。到80年代已制成1100千伏、1200千伏的特高壓電力電纜。
分類
按電壓等級分
按電壓等級可分為中、低壓電力電纜（35千伏及以下）、高壓電纜(110千伏以上)、超高壓電纜（275～800千伏）以及特高壓電纜（1000千伏及以上）。此外，還可按電流制分為交流電纜和直流電纜。
按絕緣材料分
1.油浸紙絕緣電力電纜以油浸紙作絕緣的電力電纜。其應用歷史最長。它安全可靠，使用壽命長，價格低廉。主要缺點是敷設受落差限制。自從開發(fā)出不滴流浸紙絕緣后，解決了落差限制問題，使油浸紙絕緣電纜得以繼續(xù)廣泛應用。
2.塑料絕緣電力電纜 絕緣層為擠壓塑料的電力電纜。常用的塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯。塑料電纜結構簡單,制造加工方便，重量輕，敷設安裝方便,不受敷設落差限制。因此廣泛應用作中低壓電纜，并有取代粘性浸漬油紙電纜的趨勢。其最大缺點是存在樹枝化擊穿現(xiàn)象，這限制了它在更高電壓的使用。
3.橡皮絕緣電力電纜 絕緣層為橡膠加上各種配合劑，經(jīng)過充分混煉后擠包在導電線芯上，經(jīng)過加溫硫化而成。它柔軟，富有彈性，適合于移動頻繁、敷設彎曲半徑小的場合。
常用作絕緣的膠料有天然膠-丁苯膠混合物，乙丙膠、丁基膠等。
按電壓等級分
1.低壓電纜：適用于固定敷設在交流50Hz，額定電壓3kv及以下的輸配電線路上作輸送電能用。
2.中低壓電纜：（一般指35KV及以下）：聚氯乙烯絕緣電纜，聚乙烯絕緣電纜，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等。
3.高壓電纜：（一般為110KV及以上）：聚乙烯電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等。
4.超高壓電纜：（275～800KV）。
5.特高壓電纜：（1000KV及以上）。
基本結構
任何一種電力電纜，其基本結構均由導電線芯、絕緣層和保護層三個基本部分組成。
導電線芯
線芯是電力電纜的導電部分，用來輸送電能，是電力電纜的主要部分。線芯的損耗主要由導體截面和材料的電導系數(shù)來決定。為了減小電纜線芯的損耗，電纜線芯一般由具有高電導系數(shù)的銅或鋁制成。
絕緣層
絕緣層是將線芯與大地以及不同相的線芯間在電氣上彼此隔離，保證電能輸送，是電力電纜結構中不可缺少的組成部分。絕緣層將線芯導體與保護層隔離，防止漏電。絕緣層用來承受電壓的作用，其工作場強很高，由于絕緣層中不可避免會殘留一些氣泡，這些氣泡在強電場的作用下，很容易被電離而產生局部放電，并伴隨產生臭氧腐蝕絕緣層，因此要求絕緣層要具有耐電暈性好的特。目前，110kV及以下的電纜絕緣層材料中，交聯(lián)聚乙烯占主導地位.
屏蔽層
15KV及以上的電力電纜一般都有導體屏蔽層和絕緣屏蔽層。
6kV及以上的電力電纜，一般都有導體屏蔽層和絕緣屏蔽層。屏蔽層可將電流產生的電磁場屏蔽在電纜中，以保護周邊元件。當電纜出現(xiàn)破損時，泄漏電流將順著屏蔽層流到接地網(wǎng)中，從而起到保護的功能。
保護層
保護層的作用是保護電力電纜免受外界雜質和水分的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。保護層分為內護層和外護層，是用來保護絕緣層的。保護層的質量直接關系到電纜的使用壽命。位于鎧裝層和金屬護套之間的同心層是保護層。高壓電力電纜的填充物也是保護層。
優(yōu)點
1.占地少。一般埋設于土壤中或敷設于室內，溝道，隧道中，線間絕緣距離小，不用桿塔，占地少，基本不占地面上空間。
2.可靠性高。受氣候條件和周圍環(huán)境影響小，傳輸性能穩(wěn)定，可靠性高。
3.具有向超高壓，大容量發(fā)展的更為有利的條件，如低溫，超導電力電纜等。
4.分布電容較大。
5.維護工作量少。
6.電擊可能性小。
技術特性
1)能長期承受較高乃至極高的工作電壓，應具有非常優(yōu)良的電絕緣性能。
2)能傳輸很大的電流（九百安乃至幾千安），因此會采用藏截面積為幾百乃至千平方毫米的導電線芯。
3)電力電纜采多種組合的保護層結構，能適應各種敷設方式和使用環(huán)境（地下、水中溝管、隧道、豎井）。
事實上，電力電纜所依托的高壓絕緣技術、大電殖傳輸技術以及結構平衡、護層結構等均代表了電工學科中這幾方面的學術水平。
特點
1.交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜有優(yōu)良的介電性能，但抗電暈、游離放電性能差。
2.聚乙烯絕緣電纜工藝性能好，易于加工，耐熱性差，受熱易變形、易延燃，容易發(fā)生龜裂。
3.聚氯乙烯絕緣電纜化學穩(wěn)定性，具有非燃性，材料來源充足。
4.電力電纜絕緣性能較高的是油浸紙絕緣電纜。
要求
(1)能承受電網(wǎng)電壓。包括工作電壓、故障過電壓和大氣、操作過電壓。
(2)能傳送需要傳輸?shù)墓β?。包括正常和故障情況下的電流。
(3)能夠滿足安裝敷設、使用所需要的機械強度和可曲度，并耐用可靠；(4)材料來源豐富、經(jīng)濟、工藝簡單、成本低。
型號說明
1.用漢語拼音第一個字母的大寫表示絕緣種類、導體材料、內護層材料和結構特點。如用Z代表紙（zhi）；L代表鋁（lv）；Q代表鉛（qian）；F代表分相（fen）；ZR代表阻燃（zuran）；NH代表耐火（naihuo）。
2.用數(shù)字表示外護層構成，有二位數(shù)字。無數(shù)字代表無鎧裝層，無外被層。第一位數(shù)字表示鎧裝，第二位數(shù)字表示外被，如粗鋼絲鎧裝纖維外被表示為41。
3.電纜型號按電纜結構的排列一般依次序為：絕緣材料；導體材料；內護層；外護層。
4.電纜產品用型號、額定電壓和規(guī)格表示。其方法是在型號后再加上說明額定電壓、芯數(shù)和標稱截面積的。
型號詳細說明
（1） 類別：H——市內通信電纜
HP——配線電纜
HJ——局用電纜
（2）絕緣：Y——聚乙烯絕緣
YF——泡沫聚烯烴絕緣
YP——泡沫/實心皮聚烯烴絕緣
（3）內護層：A——涂塑鋁帶粘接屏蔽聚乙烯護套
S——鋁，鋼雙層金屬帶屏蔽聚乙烯護套
V——聚氯乙烯護套
（4）特征：T——石油膏填充
G——高頻隔離
C——自承式
（5）外護層：23——雙層防腐鋼帶繞包銷裝聚乙烯外被層
33——單層細鋼絲鎧裝聚乙烯被層
43——單層粗鋼絲鎧裝聚乙烯被層
53——單層鋼帶皺紋縱包鎧裝聚乙烯外被層
553——雙層鋼帶皺紋縱包鎧裝聚乙烯外被層
2） BV 銅芯聚氯乙烯絕緣電線；
BLV 鋁芯聚氯乙烯絕緣電線；
BVV 銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電線；
BLVV 鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電線；
BVR 銅芯聚氯乙烯絕緣軟線；
RV 銅芯聚氯乙烯絕緣安裝軟線；
RVB 銅芯聚氯乙烯絕緣平型連接線軟線；
BVS 銅芯聚氯乙烯絕緣絞型軟線；
RVV 銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套軟線；
BYR 聚乙烯絕緣軟電線；
BYVR 聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套軟線；
RY 聚乙烯絕緣軟線；
RYV 聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套軟線
3）WD：無鹵低煙型
ZR: 阻燃型
NH：耐火型
DH：防火型
載流能力
1.電力電纜的載流量主要取決于規(guī)定的最高允許溫度和電纜周圍的壞境溫度、電纜各部分的結構尺及材料特性等因素。使導線的穩(wěn)定溫度達到電纜最高允詐溫度母的載流量，稱為允許載流量或安全載流量。
2.交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜導體長期允許工.作溫度為90℃。天然橡膠絕緣電纜的電壓等級為6kW，其電纜導體的長期允許工作溫度為65℃。聚乙烯絕緣電纜的電壓等級為10k州，其電纜導體的長期允許工作溫度為70℃。聚乙烯絕緣電纜的電壓等級為6k，其電纜導體的長期允許L作溫度為65℃。
常用種類
（1）V、VLV分別為銅芯、鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜；
（2）V22、LV22分別為銅芯、鋁芯聚氯乙烯絕緣雙鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜；
（3）Y22為銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣雙鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜；
（4）KT為聚氯乙烯絕緣聚氣乙烯護套控制電纜。
常見故障
短路性故障：有兩相短路和三相短路,多為制造過程中留下的隱患造成。
接地性故障：電纜某一芯或數(shù)芯對地擊穿，絕緣電阻低于10kΩ稱低阻接地，高于10kΩ稱為高阻接地。主要由于電纜腐蝕、鉛皮裂紋、絕緣干枯、接頭工藝和材料等造成。
斷線性故障：電纜某一芯或數(shù)芯全斷或不完全斷。電纜受機械損傷、地形變化的影響或發(fā)生過短路，都能造成斷線情況。
混合性故障：上述兩種以上的故障。
故障原因及對策
外力損傷：在電纜的保管、運輸、敷設和運行過程中都可能遭受外力損傷，特別是已運行的直埋電纜，在其他工程的地面施工中易遭損傷。這類事故往往占電纜事故的50%。為避免這類事故，除加強電纜保管、運輸、敷設等各環(huán)節(jié)的工作質量外，更重要的是嚴格執(zhí)行動土制度。
保護層腐蝕：地下雜散電流的電化腐蝕或非中性土壤的化學腐蝕使保護層失效，失去對絕緣的保護作用。解決辦法是，在雜散電流密集區(qū)安裝排流設備；當電纜線路上的局部土壤含有損害電纜鉛包的化學物質時，應將這段電纜裝于管內，并用中性土壤作電纜的襯墊及覆蓋，還要在電纜上涂以瀝青。
過電壓、過負荷運行：電纜電壓選擇不當、在運行中突然有高壓竄入或長期超負荷，都可能使電纜絕緣強度遭破壞，將電纜擊穿。這需要過加強巡視檢查、改善運行條件來及時解決。
戶外終端頭浸水：因施工不良，絕緣膠未灌滿，致終端頭浸水，最終發(fā)生爆炸。因此要嚴格執(zhí)行施工工藝規(guī)程，認真驗收；加強檢查和及時維修。終端頭漏油，破壞了密封結構，使電纜端部浸漬劑流失干枯，熱阻增加，絕緣加速老化，易吸收潮氣，造成熱擊穿。發(fā)現(xiàn)終端頭滲漏油時應加強巡視，嚴重時應停電重做。
發(fā)電廠、變電站及工礦企業(yè)都大量使用電力電纜，一旦電纜起火爆炸，將會引起嚴重火災和停電事故，此外，電纜燃燒時產生大量濃煙和毒氣，不僅污染環(huán)境，而且危及人的生命安全。為此，應注意電力電纜的防火。
起火原因
電力電纜的絕緣層是由紙、油、麻、橡膠、塑料、瀝青等各種可燃物質組成，因此，電纜具有起火爆炸的可能性。導致電纜起火爆炸的原因是：
（1）絕緣損壞引起短路故障。電力電纜的保護鉛皮在敷設時被損壞或在運行中電纜絕緣受機械損傷，引起電纜相間或鉛皮間的絕緣擊穿，產生的電弧使絕緣材料及電纜外保護層材料燃燒起火。
（2）電纜長時間過載運行。長時間的過載運行，電纜絕緣材料的運行溫度超過正常發(fā)熱的最高允許溫度，使電纜的絕緣老化干枯，這種絕緣老化干枯的現(xiàn)象，通常發(fā)生在整個電纜線路上。由于電纜絕緣老化干枯，使絕緣材料失去或降低絕緣性能和機械性能，因而容易發(fā)生擊穿著火燃燒，甚至沿電纜整個長度多處同時發(fā)生燃燒起火。
（3）油浸電纜因高差發(fā)生淌、漏油。當油浸電纜敷設高差較大時，可能發(fā)生電纜淌油現(xiàn)象。淌流的結果，使電纜上部由于油的流失而干枯，這部分電纜的熱阻增加，使紙絕緣焦化而提前擊穿。另外，由于上部的油向下淌，在上部電纜頭處騰出空間并產生負壓力，使電纜易于吸收潮氣而使端部受潮。電纜下部由于油的積聚而產生很大的靜壓力，促使電纜頭漏油。電纜受潮及漏油都增大了發(fā)生故障起火的機率。
（4）中間接頭盒絕緣擊穿。電纜接頭盒的中間接頭因壓接不緊、焊接不牢或接頭材料選擇不當，運行中接頭氧化、發(fā)熱、流膠；在做電纜中間接頭時，灌注在中間接頭盒內的絕緣劑質量不符合要求，灌注絕緣劑時，盒內存有氣孔及電纜盒密封不良、損壞而漏入潮氣，以上因素均能引起絕緣擊穿，形成短路，使電纜爆炸起火。電氣自動化技術網(wǎng)
（5）電纜頭燃燒。由于電纜頭表面受潮積污，電纜頭瓷套管破裂及引出線相間距離過小，導致閃絡著火，引起電纜頭表層絕緣和引出線絕緣燃燒。
（6）外界火源和熱源導致電纜火災。如油系統(tǒng)的火災蔓延，油斷路器爆炸火災的蔓延，鍋爐制粉系統(tǒng)或輸煤系統(tǒng)煤粉自燃、高溫蒸汽管道的烘烤，酸堿的化學腐蝕，電焊火花及其他火種，都可使電纜產生火災。
撲救方法
電纜一旦著火，應采用下列方法撲滅：
（1）切斷起火電纜電源。電纜著火燃燒，無論何原因引起，都應立即切斷電源，然后，根據(jù)電纜所經(jīng)過的路徑和特征，認真檢查，找出電纜的故障點，同時應迅速組織人員進行撲救。
（2）電纜溝內起火非故障電纜電源的切斷。當電纜溝中的電纜起火燃燒時，如果與其同溝并排敷設的電纜有明顯的著火可能性，則應將這些電纜的電源切斷。電纜若是分層排列，則首先將起火電纜上面的受熱電纜電源切斷，然后將與起火電纜并排的電纜電源切斷，最后將起火電纜下面的電纜電源切斷。
（3）關閉電纜溝隔火門或堵死電纜溝兩端。當電纜溝內的電纜起火時，為了避免空氣流通，以利迅速滅火，應將電纜溝的隔火門關閉或將兩端堵死，采用窒息的方法滅火。
（4）做好撲滅電纜火災時的人身防護。由于電纜起火燃燒會產生大量的濃煙和毒氣，撲滅電纜火災時，撲救人員應戴防毒面具。為防止撲救過程中的人身觸電，撲救人員還應戴橡皮手套和穿上絕緣靴，若發(fā)現(xiàn)高壓電纜一相接地，撲救人員應遵守：室內不得進入距故障點4m以內，室外不得進入距故障點8m以內，以免跨步電壓及接觸電壓傷人。救護受傷人員不在此限，但應采取防護措施。
（5）撲滅電纜火災采用的滅火器材。撲滅電纜火災應采用滅火機滅火，如干粉滅火機、“1211”滅火機、二氧化碳滅火機等；也可使用干砂或黃土覆蓋；如果用水滅火，最好使用噴霧水槍；若火勢猛烈，又不可能采用其他方式撲救，待電源切斷后，可向電纜溝內灌水，用水將故障封住滅火。
（6）撲救電纜火災時，禁止用手直接觸摸電纜鋼鎧和移動電纜。
防火措施
為了防止電纜火災事故的發(fā)生，應采取以下預防措施：
（1）選用滿足熱穩(wěn)定要求的電纜。選用的電纜，在正常情況下，能滿足長期額定負荷的發(fā)熱要求，在短路情況下，能滿足短時熱穩(wěn)定，避免電纜過熱起火。
（2）防止運行過負荷。電纜帶負荷運行時，一般不超過額定負荷運行，若過負荷運行，應嚴格控制電纜的過負荷運行時間，以免過負荷發(fā)熱使電纜起火。
（3）遵守電纜敷設的有關規(guī)定。電纜敷設時應盡量遠離熱源，避免與蒸汽管道平行或交叉布置，若平行或交叉，應保持規(guī)定的距離，并采取隔熱措施，禁止電纜全線平行敷設在熱管道的上邊或下邊；在有些管道的隧道或溝內，一般避免敷設電纜，如需敷設，應采取隔熱措施；架空敷設的電纜，尤其是塑料、橡膠電纜，應有防止熱管道等熱影響的隔熱措施；電纜敷設時，電纜之間、電纜與熱力管道及其他管道之間、電纜與道路、鐵路、建筑物等之間平行或交叉的距離應滿足規(guī)程的規(guī)定；此外，電纜敷應留有波形余度，以防冬季電纜停止運行收縮產生過大拉力而損壞電纜絕緣。電纜轉彎應保證最小的曲率半徑，以防過度彎曲而損壞電纜絕緣；電纜隧道中應避免有接頭，因電纜接頭是電纜中絕緣最薄弱的地方，接頭處容易發(fā)生電纜短路故障，當必須在隧道中安裝中間接頭時，應用耐火隔板將其與其他電纜隔開。以上電纜敷設有關規(guī)定對防止電纜過熱、絕緣損傷起火均起有效作用。
（4）定期巡視檢查。對電力電纜應定期巡視檢查，定期測量電纜溝中的空氣溫度和電纜溫度，特別是應做好大容量電力電纜和電纜接頭盒溫度的記錄。通過檢查及時發(fā)現(xiàn)并處理缺陷。
（5）嚴密封閉電纜孔、洞和設置防火門及隔墻。為了防止電纜火災，必須將所有穿越墻壁、樓板、豎井、電纜溝而進入控制室、電纜夾層、控制柜、儀表柜、開關柜等處的電纜孔洞進行嚴密封閉（封閉嚴密、平整、美觀、電纜勿受損傷） 。對較長的電纜隧道及其分叉道口應設置防火隔墻及隔火門。在正常情況下，電纜溝或洞上的門應關閉，這樣，電纜一旦起火，可以隔離或限制燃燒范圍，防止火勢蔓延。
（6）剝去非直埋電纜外表黃麻外護層。直埋電纜外表有一層浸瀝青之類的黃麻保護層，對直埋地中的電纜有保護作用，當直埋電纜進入電纜溝、隧道、豎井中時，其外表浸瀝青之類的黃麻保護層應剝去，以減小火災擴大的危險。同時，電纜溝上面的蓋板應蓋好，且蓋板完整、堅固、電焊火渣不易掉入，減少發(fā)生電纜火災的可能性。
（7）保持電纜隧道的清潔和適當通風。電纜隧道或溝道內應保持清潔，不許堆放垃圾和雜物，隧道及溝內的積水和積油應及時清除；在正常運行的情況下，電纜隧道和溝道應有適當?shù)耐L。
（8）保持電纜隧道或溝道有良好照明。電纜層、電纜隧道或溝道內的照明經(jīng)常保持良好狀態(tài)，并對需要上下的隧道和溝道口備有專用的梯子，以便于運行檢查和電纜火災的撲救。
（9）防止火種進入電纜溝內。在電纜附近進行明火作業(yè)時，應采取措施，防止火種進入溝內。
（10）定期進行檢修和試驗。按規(guī)程規(guī)定及電纜運行實際情況，對電纜應定期進行檢修和試驗，以便及時處理缺陷和發(fā)現(xiàn)潛伏故障，保證電纜安全運行和避免電纜火災的發(fā)生。當進入電纜隧道或溝道內進行檢修，試驗工作時，應遵守《電業(yè)安全工作規(guī)程》的有關規(guī)定。
