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                架空电缆

                架空电缆 / 2021-04-28 09:04



                 架空电缆(全称架空绝缘电缆),是装有绝缘层和保护外皮的架空导线,采用类似于交联电缆生产工艺制造的一种专用电缆,是介于架空导线和地下电缆之间的新的输电方式 [1]  。架空电缆都是单芯的,按其结构ξ不同可分为硬铝线结构、硬拉铜线结构、铝︻合金线结构、钢芯或铝︼合金芯支撑结构和自承式三芯纹合结♂构(线芯可为硬铝或硬铜线)等。具有ζ 供电可靠性高、供电安全性好、架设和维修方便卐和经济性合理等主要特点。其主要技术参数包括耐候性、绝缘水平、内、外☆半导电屏蔽层。架空电缆在国内外输电应用广泛。
                 
                发展现状
                 
                传统的高压电力▂输送方式,大多是使用高压架空线路或者高压电缆线路作为传◣输通道,其各自的优缺点及其适用范围均有定论 [1]  。
                现在,一种介于架空导线和地下〓电缆之间的新的高压输电方式—架空电々缆已间世。法国、瑞典、芬兰等国根据其森林茂密的国情,在六十年代初↘率先开始了研究和发展架空电缆,目前架空电缆已在欧、美、日及东南亚地区广泛应用,南朝鲜及我〇国台湾省也都大量生产高压架空电缆,采用架空电缆供电。
                目前在城市的老旧电网改造中大都采用了架空电缆。上海已率先使用了1~10kV架空电缆100多公里,广州、北京、沈阳、武汉、大连等各大城市和旅游点也都较多▃地采用了进口和国产架空电缆,因而各电缆制造厂也︼都纷纷上马,研究和开发这类新的热门产↘品。其中哈尔滨电缆厂和山东电缆厂等几家电缆厂,八十年代初从北欧芬兰等国引进了现代化的交联√生产设备,己成为我国生产架空电缆的骨干厂家,其部分架空电缆产品已出口到阿联酋及菲律宾ξ 等国。
                 
                架空◢电缆分类
                 
                架空电缆并不是将普通的油纸绝缘电缆或是交联绝缘电缆直接挂在架空杆塔上,而是采用『类似于交联电缆生产工艺制造的一种专用电缆。
                一般的架空电缆都是单芯的,按其结构不同可分为硬铝线结构、硬拉铜线结构、铝合金线结构、钢芯或铝合金芯支撑结构和自承式三∑芯纹合结构(线芯可为硬铝或硬铜线)等 [1]  。
                硬铝线结构重量轻,拉力适中,电缆易于弯曲,安装方便,而且工程造价低,可就便安装在现有杆塔上使用,现在一般改造或新建工程多采用此种。
                硬拉铜线结构较重,但拉力大,抵抗外力的作用能力强,甚至杆塔折断时电缆仍可继续通电。铝合金线结↘构的重量轻,拉力大,主要用于跨距为100m的大跨距杆塔系统中。
                钢芯或铝合金芯支╱撑结构一般用于35kV电压系统,跨距也较大,用方形绝缘件将支撑线(裸线)和三「个绝缘相线分开,支撑线可作避雷线用,其最大优点是弧垂小,弧重只为→跨距的2.4%左右。
                自承式三芯绞合结构用于跨距中等的系统中,这种电缆的缺点是:三芯电▆缆的制造长度较单芯短,接头较多,且有∏外半导电屏蔽层↓,在电缆末端要象普通电缆那样装置终端头或应力锥结构。
                 
                主要特点
                 
                1、 供电可靠性高
                采用架空电缆可大大降低各类的短路故障(特别是架空裸导线常见的闪络性故障),与↙架空裸导线相比,故障率要∞低4-6倍。 [2] 
                国产架空电缆1988年在上海作试运行,试验架空电缆沿淮海路茂∏密的林荫道穿行,经过上海地区台风季节及夏季高温的考验,运行良好,其供电故障率比原来的架空裸导线大大降低。架空电缆在使用中也不会产生水树,电缆经多年运行后,绝缘品质◣无明显下降。
                2 、供电安全性好
                采用架空电缆使人身触电伤亡事故大为减少 [3]  。上海电缆研究所曾设专门课题,进行《架空电缆绝缘对人身安全的研究试验》。经测试和计算表明:即使用手触及带电的电缆绝缘表面,其感应电流不到0.1mA(10kV)和0.2mA(35kV),大大低于国家电气安全规程规定々的50一100mA致死的标准。可见在架空电缆通电时,当人体或其它动物不慎触及电缆绝缘表面时,只要电缆未Ψ 击穿,对人畜均不会造成危害。
                3、 架设和维修方便
                架空电缆可在任何种类的杆塔上架设,也可沿墙架设,特殊情况下还可在树丛中穿行,直接用金具固定◇在树杆上。可以单回路架设,也可以在同一电杆上架设多回线路,而不要求有宽阔的“电气走廊”。在安装上可就便架设在原架空线路上,利用原有的横担和瓷瓶,也可采用全⌒套的配套金具及附件。还可根据现场实际情况,请厂家特制或自制一些特殊的金具,因此施工极为方便。架空电缆∩也不必进行专门的巡视检查,而且也不会因树枝闪络及居民乱扔杂物,或吊车吊臂∑ 误碰撞等而形成短路跳闸事故,从而大大减轻了线路的维护与检修工作。
                4 、经济性合理
                虽然采用架空电缆比采用架空裸导线在价格上要贵一★些,但比普通的地下安装电缆要便宜。因而采用架空电缆虽然一次性投资略高,但综合其它的因素,其运行费用将明显低于架空裸导线。如采用架空电缆使得线路廊缩小,甚至多回线路共用一个杆塔,减少了征地占地费用,运行中也无需砍伐修剪线下树木,节省了砍伐修剪费,最主要的是减少了线路故障及其所造成的直接或间接损失费用。因而其综合造价显然更低、更经济、更合理。
                 
                主要技术性能
                 
                耐候性
                 
                高压Ψ架空电缆绝缘,除必须满足较高的电气性能要求外,还要求有很∴好的耐候性 [4]  ,才能长期在日光辐照下安全地工作。现有的①架空电缆绝缘材料是由高分子绝缘材料和一定量的碳黑掺合而成。因为高分子绝缘材料可以把能量占94%以上的可见光和红外光拒之,使其无法渗入高分子聚合物内部来,但仍有少♂量(占总能量¤的6%)的超紫外光(俗称VA光)可以渗入绝缘内部,在长期作用下使高分子裂解,绝缘表面变得粗糙甚◎至开裂,最终使绝缘破坏。如果绝缘内参入2%以上的碳黑就完全可以阻止VA光的入侵,但这样对电缆的电气绝缘性能来说是不利的,将会使gt乙值急〗剧升高。为解决这个矛盾,现在的电缆绝缘是经过不同配方并多次试验后确定的最佳耐候交联绝缘配方,该配方已由国内一些厂家试生产成功,用这种料生产的交联二架空电缆也已正式投入运行。
                 
                绝缘水平
                 
                架空电缆使用时,由于对地电压并不完全是加在电缆◤绝缘上 [1]  ,其对地大部份是由空气介质承担,由此■架空电缆的绝缘性能较高,且明显优于一般的普通油纸以及交联电缆。因为油纸电缆的铅包以及交联电缆的屏蔽层通常都是接地的,所以电缆通过的电压完全□是加在主绝缘上,而架空电缆则是由主绝缘和空气介质共同承担。因此各国有关标准都规定了架空电】缆比地敷普通←电缆的绝缘厚度要取得薄一些,一般欧美和日本等国的架空电缆绝缘厚度均比普通〇电缆薄10一20%。同时架空电缆在长期电压作用下,绝缘品质不会明显下降,不象埋地敷设电缆在长期◤运行时会产生水树,水树达→到饱和时,电缆击穿电压将下降1/3一1/2,而架空电缆一般不会产生水树。因此,综合地看,架空电缆的绝缘性能是较高的。
                内、外半导电屏蔽层
                1KV的低压架空电缆,由于导体表面电场强度很低,不需要采用内半导电屏蔽层 [1]  。当架空电缆接近接地体时,10kV架空电缆导体表面的电场强度为2~3kV/mm,35kV架空电缆导体表面的电场强度可『高达5kV/mm左右,这就非要采用内半导电层不可。因电缆中的导体和绝缘层是粘合不牢的,在温度的变化下两层会相互脱开,遇阴雨◥天气,脱开的部分充满水汽,使其耐电强度降▓低。干燥时空气的耐电强度可达3kV/mm,而湿空气仅0.5一1KV/mm。这样电缆在正常情况下运行时,导体表面和绝缘间隙∮间形成一层电晕,除造成电晕放电损耗外,而且很容易破坏绝缘介质。为此世界各国,10kV以上的ㄨ架空电缆均采用导体的内半导电屏蔽层。
                分相单芯√架空电缆不必采用外半导电屏薇层,但10kV以上的三芯纹合架空电缆就一定要采用外半导电屏蔽层。因为三芯纹合的架空电缆其对外电场是◥不均匀的,如果没有外半导电屏蔽层,则在◥空气潮湿时,将会产生很强的电晕放电。
                 
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