电力电缆保护层的介绍

2018-4-25 10:13:23 9156 电缆

0 1、保护层的作用和结构电缆护层是保护绝缘层在敷设、运行过程中不受水、潮气和其他有害物质侵入，不受机械损伤和各种环境因素的影响，使电缆绝缘的电气性能长期保持稳定。电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。护层的结构和材料取决于电缆的电压等级、绝缘材料和使用环境。典型的护层结构包括护套（内护层）和外护层两部分。护套紧贴绝缘层，用以防止绝缘层受潮、机械损伤以及光和化学浸蚀性媒质等的作用，以确保绝缘性能长期稳定，同时还可以流过短路电流，它是绝缘的直接保护层。外护层是护套的保护层，它包覆在护套外面，增加电缆的受拉、抗压的机械强度，并能防止护套腐蚀以及避免受到其他环境损害。电缆外护层的结构主要取决于电缆护套种类和敷设环境的要求。 2、内护层的种类和特性内护层有金属护套（铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套等）、非金属护套（塑料护套、橡胶护套等）和组合护套。（1）金属护套金属护套常用的材料有铝、铅和钢等，按其加工方式的不同可分为热压金属护套和焊接金属护套两种。金属护套具有完全不透水性、吸湿性较强，可以防止水分及其他有害物质进入到电缆绝缘内部。因此，被广泛地用于油纸绝缘电缆和110kV及以上的交联聚乙烯电缆护套。金属护套的特性由金属材料本身的性能及其工艺所决定，铅和铝的主要性能如表2-3。表2-3 铅和铝的主要性能表铅护套优点： 1)铅护套具有完全不透水性，可有效地防止水分和潮气的侵入，密封性能好。 2)由于铅的熔点低(327℃)，挤压铅护套温度低，对绝缘损伤小，压制工艺简单，封焊方便。 3)耐腐蚀性很好，但硝酸、醋酸、石炭酸等对铅起腐蚀作用。 4)铅护套韧性好，不影响电缆可曲度。铅护套缺点： 1)资源匮乏。 2)有毒性。 3)具有再结晶的趋向，特别在高温和震动时，在粗大的铅粒间易形成裂缝，使电缆侵潮损坏。 4)机械强度低，其抗拉强度只有14.7MPa。 5)铅的密度大，使电线更加沉重。 6)具有蠕变性，易变形。 7)容易被电化腐蚀。铝护套(和铅护套相比)优点： 1)相对密度小，重量轻。 2)机械强度高。 3)资源丰富。 4)铝的晶体结构稳定。 5)导电率高(是铅的七倍)，屏蔽性好。铝护套(和铅护套相比)缺点： 1)由于弹性模量比铅大，在弯曲时有剩余应力，增大了电缆允许弯曲半径。 2)耐腐蚀性比铅差。 3)铝的封焊工艺复杂。 4)由于铝的熔点高达658℃，使铝护套的压制工艺复杂。（2）非金属护套非金属（橡塑）护层的特点是柔软、轻便，在移动式电缆中得到及其广泛的应用。但因橡塑材料都有一定的透水性，所以仅能在采用具有高耐湿性的高聚物材料作为电缆绝缘时应用，橡塑护层的结构比较简单，通常只有一个护套，并且一般是橡皮绝缘的电缆用橡皮护套(也有用塑料护套)，但塑料绝缘的电缆都用塑料护套。橡皮护套与塑料护套相比，橡皮护套的强度、弹性和柔韧性较高，但工艺比较复杂。塑料护套的防水性、耐药品性较好。且资源丰富、价格便宜、加工方便，因此应用更加广泛。在地下、水下和竖直敷设的场合，为了增加橡塑护套的强度，常在橡塑护套中引入金属铠装，并把它叫做橡塑电缆的外护层。在有些特殊场合(如飞机、轮船通讯等)也采用金属丝编织层作为橡皮电缆的外护层，其主要作用是屏蔽，当然也有一定的机械补强作用。（3）组合护套组合护层（综合护层或简易金属护层）一般都由薄铝带和聚乙烯护套组合而成，其重量轻、尺寸小。它既保留了塑料电缆柔软轻便的特点，又具有隔潮作用，使它的透水性比单一塑料护套大为减小。铝—聚乙烯粘连组合护层的透水性至少比聚乙烯护层降低50倍以上。组合护层在塑料通讯电缆中得到相当广泛的应用，近年来，在塑料电力电缆中也得到了充分的重视。随着石油化工工业的发展，塑料性能不断改进，耐老化、耐药品性都有大幅度的提高。所以，塑料电力电缆的应用范围日趋扩大，而组合护层也必将获得更加广泛的应用。护套对各种绝缘电缆的适用性见表2-4所示。表2-4 各种护套适用的电缆绝缘种类 3、外护层种类和特征外护层是包覆在电缆护套（内护层）外面的保护覆盖层，增加电缆的受拉、抗压的机械强度，并能防止护套腐蚀以及避免受到其他环境损害。常用电缆的外护层有内护层为金属护套的外护层和内护层为塑料护套的外护层。金属护套的外护层一般由内垫层、铠装层和外被层三部分组成。（1）内衬层内衬层是介于金属护套和铠装层之间的同心圆层，其作用是保护护套不被铠装轧伤。用于内衬层的材料有绝缘沥青、浸渍皱纹纸带、聚氯乙烯塑料带，以及聚氯乙烯和聚乙烯等。内衬层的厚度与电缆直径有关，直径较大，内衬层较厚，一般为0.4～2mm。（2）铠装层铠装层的材料通常是钢带或镀锌钢丝，主要起抗压和抗张的机械保护作用。钢带铠装层主要承受压力，适应于地下直埋敷设；钢丝铠装层主要承受拉力，适用于水底或竖井敷设。单芯电缆不得用钢带铠装。（3）外被层外被层是铠装层外的防腐层，能防止铠装层和金属护套遭受电化学腐蚀。外被层一般用聚氯乙烯或聚乙烯经挤包法制成。对外被层材料经过适当特殊处理，可制成与某些特定环境相适应的电缆，如阻燃电缆、防白蚁电缆等。 4、铅护套充油电缆特种外护层铅护套充油电缆特种外护层与通用的外护层不同，它增加了一个“加强层”，以承受充油电缆的内部油压力。加强层的结构为绕包径向钢带或径向不锈钢带，在电缆承受纵向张力的使用环境中，或者为适应通过系统短路电流的需要，在径向钢带或径向不锈钢带外面，再增加纵向窄铜带或纵向窄不锈钢带。 5、屏蔽层由于电缆线芯一般由多根导线绞合而成，在线芯表面与绝缘层间形成了较多的间隙，一般情况下间隙被浸渍剂填充，另外，绝缘层外表面与金属护套间常存在很大的空隙，这对电力电缆，尤其是高压电缆的性能影响极坏，可降低电缆的游离特性和击穿强度等。因此，电力电缆一般在绝缘层的内侧和外侧均设有屏蔽层，把间隙屏蔽在电场之外。最早使用的屏蔽材料是金属化纸，它在电缆纸的一面贴上厚度约为0.014mm的铝箔。近年来，浸渍纸绝缘电力电缆多采用半导电纸(俗称炭黑纸)作为屏蔽材料，对于超高压电缆的屏蔽一般还要加一层双色半导电纸，以改善tg6—E曲线急剧上升的趋势。电缆采用屏蔽层后，线芯表面电场强度大约下降3％，可使电缆工频击穿电压提高30％～40％。购线网www.gooxian.com 专业定制各类测试线（同轴线、香蕉头测试线，低噪线等）。 0
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