电力电缆详解

（一） 能长期、安全可靠地传输大容量电能的绝缘电源称为“电力电缆”。
电力电缆是导体外包有优质绝缘材料，并有各种保护层的电缆。它的主要功能与架空导线一样，在电力系统中传输和分配大容量的电能用。与架空线的区别是电力电缆可在各种环境下敷设，安全隐蔽、不受外界气候变化的干扰；以及可以较少维护，经久耐用（一般要求40年以上）。但电力电缆的结构比较复杂，制造工序多，产品价格要比架空导线高出几十倍；因此一般应用于不适应采用架空线路的场合，如城市中输配电线路和工矿企业的动力引入与厂区的主干电力线路中；以及跨越江 河铁路站场，贯穿地下隧道等。实际上电力线路是架空导线与电力电缆共同组成的，架空导线侧重于产生电源的输、变、配电部分，而电力电缆侧重使用于配电、用电端，因此，中低压电力电缆的生产量占98％以上。
随着我国经济水平的迅速提高，电力电缆在电力系统中的比例不断增加。如城市中心区的中、低压架空线路将逐步改为隐蔽的电缆线路，市郊和中心城镇将采用架空绝缘电缆。
（二） 电力电缆应具有下列技术特性
1， 能长期承受较高乃至极高的工作电压，应具有非常优良的电绝缘性能，因此电力电缆按使用电压级可分为：低压（1千伏及以下）、中压（6——35千伏）、高压（66——330千伏）、超高压（500千伏及以上）。
2， 能传输很大的电流（几百安乃至几千安），因此会采用截面积为几百乃至几千平方毫米的导电线芯。同时要求所用绝缘及其他材料具有优良的耐热老化性能，而整体结构能保持热平衡。
3， 为使电缆能适应各种敷设方式和使用环境（地下、水中、沟管、隧道、竖井），必须采用多种组合的保护层结构。
事实上，电力电缆所依托的高压绝缘技术、大电流传输技术以及结构平衡、护层结构等均代表了电工学科中这几方面的学术水平。
（三） 制造电力电缆的工艺设备主要有绞线机，绝缘包覆设备，成缆机（将3——5根绝缘线芯绞合成缆），内、外护套挤包机以及铠装（钢带、钢丝铠装）设备。其中，不同的绝缘结构采用不同的设备，且工艺技术要求极高。
（四） 电力电缆均使用于电力系统中，因此一般不再分小类，而是按不同绝缘材料或结构分出系列作为分类。
电力电缆的产品系列有：
1， 聚氯乙稀绝缘电力电缆 由于聚氯乙稀塑料价格便宜，物理机械性能较好，挤出工艺简单，但绝缘性能一般。因此大量用来制造1千伏及以下的低压电力电缆，供低压配电系统用，年产量达十多万公里。如采用加了电压稳定剂的绝缘料，允许上产6千伏级的电缆。
2， 交联聚乙烯绝缘电力电缆 由于聚乙烯是电绝缘性能最好的塑料，加上经过高分子交联后成为热固性材料，因此其电性能好，机械性能和耐热性好。近二十年来，已成为我国中、高压电力电缆的主导品种，可适用于6——330千伏的各个电压级中。
近年来，1千伏低压电缆的交联化已成为一个技术方向，关键是降低绝缘厚度使之在价格上能与聚氯乙稀电缆竞争。
3， 粘性油浸渍绝缘电力电缆 在1992年前是我国中压电缆的主导产品。这是电力电缆的经典结构，已有百多年的历史，电、热性能裕度大，使用寿命长（国内还在用1923年敷设的进口电缆）。但由于生产工序多，周期长，材料来源少等，已被交联聚乙烯电缆所取代。
4， 充油电缆 是另一种结构的油纸电缆，采用薄型绝缘纸绕包后，用低粘度油在压力下填充间隙中。适用于66——500千伏。从上世纪六十年代起是我国高压电缆的唯一产品，但近年来也已被交联聚乙烯绝缘高压电缆所取代。
5， 橡皮绝缘电力电缆 是一种柔软的，使用中可以移动的电力电缆，主要用于企业经常需要变动敷设位置的场合。采用天然橡胶绝缘，电压等级主要是一千伏，可以生产6千伏级。
6， 架空绝缘电缆 实质上是一种带有绝缘的架空导线，由于仍架设在电杆上，其绝缘设计裕度可小于电力电缆。绝缘可采用聚氯乙稀或交联聚乙烯。一般制成单芯，但也可将3——4相绝缘芯绞合成一束，不加护套，称为集束型架空电缆。

电缆束丝绞线基础知识

    束绞由多根单线构成。一般来说，构成束绞的单线多而细，不仅增加了电线电缆的柔软性，还提高线路连通的可靠性。有些电线电缆的导体并不
要求大的截面，但也采用了绞合形式，正是为了具有更好的柔软性或高度的可靠性。

    要使单线以一定的螺旋升角（或节距）进行束丝或绞合，设备必须满足以下要求：一是使所有单线围绕设备的中心轴作旋转运动；另一是使绞合
制品作直线前进运动。通过改变这两种运动速度的配合，即可调整螺旋升角的大小，使生产出的绞线或束线符合结构要求。

    绞线机和束线机的组成基本相同，都是由放线、牵引、排线与收线、拖动与传动系统以及控制系统等主要部分组成。此外，还附有分线板、并线
模（又称压模）、计米器等装置。

    绞线机生产的绞制规格比较大，绞制时除中心1根单线外，其余单线的放线盘都放在放线部分（如绞笼），通过它的旋转使单线围绕中心单线形成
绞层。根据绞线的绞层数和每层的单线根数，一般绞线机设有几个（几段）分别旋转的放线部分，使之制成各层绞向不同的绞线，故对生产同心层
绞的绞线尤为合适。束线机生产的束线规格较小，它靠收线部分篮架或回转体的转动形成束线。由于束线机的运转动作都在收线部分，变速机构安
装在转动的篮架里，地位受到限制，这就决定了束线机只能制成一个绞向、规格较小的产品，但束制的单线根数，可根据需要灵活配置。

    绞线或束线质量，一方面取决于单线材料及附加材料的本身质量，另一方面也取决于绞制或束制工艺。选用何种绞合设备与绞制品的结构，截面
和外径大小、单线根数、单线粗细以及绞制品的制造长度有直接的关系。如果是同心层绞的绞线，应首先考虑绞线机放线盘的盘数和大小是否与之
适应，然后再考虑绞合方向、节距长度和要不要退扭等。若为复绞线，还需考虑股线变形，这就需要分析绞线结构、规格、材料，确定工艺数据，
最后选择适合的绞线机。如果是束制品，除放线盘的盘数和大小以外，束线机收线盘大小的确定，要比绞线机重要得多。

对各种绞线和束线的节距长度和绞向都有规定。节距长度可以绞线或束线外径与实用节距比相乘计算出来。在实际生产中，一般都采用大一些的节
距比，以利尽可能地提高生产率。绞向必须按规定严格执行，否则会影响线路的连接。

    绞合方向：同心绞合的每一层线的绞合方向相反，  纹合方向分为右向与左向，把绞线的轴线垂直于胸前，如果单线从右上方斜向左下方时，就是
右向，反之为左向。为了便于记忆，可用左手或右手将手掌向上，拇指叉开， 其余四指并拢，并拢的四指顺向绞线轴向，如果右手拇指的 斜向与单
线的斜向一致，就是右向（z向），如果左手拇指的斜向与单线的斜向一致，就是左向（S向），

    在产品标准中不但规定了绞线的层间绞向相反，而且规 定最外层的绞向。一般裸绞线最外层绞向为右向。

    绞合规律：绞合线芯一般由材料和直径相同的股线绞制而成，为使绞线成为圆形，而且在中心层股线根数固定的情况下，按等差数列方程，每层
股线根数比与它相邻的内层相差6.28根，也就是说每增加一层就增加6.28根股线，一般取整数为6根。

    测量绞合节距用长度大于节距的纸绷紧在绞线上，用铅笔或蜡笔沿绞线轴向划过去，可得到一组印痕，印痕的数目应多于测量层单线的根数，在
其中之一的中心作一标记，从它相邻的一个开始编号，当编号数等于测量层的单线根数时，在最后编号的印痕中心也作一标记，测量两个标记中间
的距离，就是该层绞线的节距。对于束线产品的节距测量，由于束线大多是细直径的单线非正规绞合起来的，无法用纸带法测量。因此可用实测法
，即取出一段束线产品，剪断表面的一根并在剪断处作好标记，以束线相反方向拆去10个螺旋，然后用直尺测量拆去10个螺旋部分绞线的长度，再
将所得长度数据除于10，即可得出该束线的节距长度。

    在一般情况下，节距比愈小，柔软性愈好；各根单线之间的空隙愈小，即绞合得愈密实；而且节距与单线在一个节距的实际长度相差也愈大，同
样长度绞线所使用的单线长度也就愈长。