快捷搜索:  汽车  科技

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)材料要求:主要选用铜、铝;将来可能会有超导材料。1.作用传输电流,电缆的导电部分,用来输送电能,是电缆的主要部分;2.材料

10千伏电缆基本结构

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(1)

从里向外分别为:

1.导体;2.内半导体屏蔽;3.绝缘;4.外半导体屏蔽;5.软铜带;6.填充层;7.包带;8.内护套;9.钢带铠装;10.外护套。


本节主要介绍电缆导体的作用、材料、规格和结构,电缆生产环节中的导体的处理,以及运维中有关导体的部分知识。


电力电缆导体的基本知识

1.作用

传输电流,电缆的导电部分,用来输送电能,是电缆的主要部分;

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(2)

2.材料

主要选用铜、铝;将来可能会有超导材料。

材料要求:

(1)导电性能好。在常温下金属具有一定的电阻,当电能在线芯中传输时有一定的功率损耗,并使导体发热,当发热和散热平衡时电缆就稳定在某一温度。由于温度对绝缘材料的绝缘性能有很大的影响,在过高温度下绝缘材料会加速老化,因此要求线芯材料的导电性能要好,这样就可减少发热而增大输送容量。

(2)机械性能好。既要有一定的抗拉强度,又要有一定韧性,易于加工和使用。

(3)资源丰富。电力电缆作为供电线路时,所需量很大,因此用作线芯的材料必须是丰富的资源,否则就无法广泛应用。

金与银的导电率很高,但是资源贫乏,机械强度不够,不能广泛用于制作电力电缆。而铜和铝的导电率虽然比金、银的差,但是其资源丰富,易开采,而且机械性能好。其他金属的导电率都较差,机械性能有的太硬(如铁),有的太软(如铅、锡),因此目前电力电缆的线芯都采用铜和铝。

铜与铝两种材料的区别

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(3)

铜芯电缆与铝芯电缆相比除设备成本之外,通道资源和建设费用基本相同,但铜芯电缆的最大输送负荷能力明显高于铝芯电缆,并在连接的可靠性及安全性方面具有优势,安全性要求较高的公共设施及特殊情况下应选用铜导体。

--《配电网技术导则》对电缆导体材料的推荐

铜和铝的背后:

从电缆的角度看,电网是铜电缆、铝电缆的二元结构

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(4)

上图节选自《金属导体及其先进制造》,https://www.bilibili.com/video/av12828842/?p=2

3.规格与结构

(1)截面。为了便于设计制造和安装施工,电缆的截面必须采用规范化的方式进行定型生产,即电缆的截面由小到大按标称截面规格进行生产。

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(5)

(2)芯数。指电缆线芯输(通)电的相数,一般有单芯、双芯、三芯和四芯、五芯电缆五种形式;

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(6)

(3)形状

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(7)

圆形绞合导体:几何形状固定、稳定性好,表面电场比较均匀;10kV及以上交联聚乙烯电缆一般都采用圆形绞合导体结构

一般在10kV以上电压等级的电缆采用圆形线芯,这是因为圆形有利于电缆内部电场的均匀分布。

1kV及以下挤包电缆,为了减轻电缆直径,节约材料消耗,采用扇形或腰圆形导体结构;中空圆形导体用于自容式充油电缆。

(4)结构。导体主要由多根导线绞合而成

电缆的线芯若用单根实心的金属材料制成,其柔软性较差,不能随意弯曲,而且截面越大弯曲越困难,这样就给施工带来了无法克服的困难。

经研究,采用多股导线绞合线作为线芯是最好的结构,不但能使电缆的柔软性大大增加,而且可使弯曲时的曲度不集中在一处,而是分布在每股导线上。每股导线的直径越小,弯曲时产生的弯曲应力也就越小,因而在允许弯曲半径情况下不会发生塑性变形,从而不致损坏电缆的绝缘层。同时,弯曲时每股导线间能够滑移,各层方向相反扭绞,使得整个导体内外受到的拉力和压力分解。

线芯的可曲性与绞线的股数平方根值成正比,即同截面的情况下,股越多,越易弯曲。由于电缆的可曲性同时受到绝缘层、外护层的影响和限制,如果线芯制成很多股,虽然很软,但实际使用时没有必要,还给电缆的制造增加许多困难,因此股数并不是多越好,在制造不同截面的电缆的线芯时,股数都有一定的规定。

截面在35mm2及以下电缆的线芯可做成单股的实心导体,其余规格均需采用多股绞合形式的线芯。

为了避免在挤出和交联时绝缘材料被挤进导体间隙;为防止电缆在使用中水分通过导体间隙扩散,交联聚乙烯电缆的导体采用紧压结构。


电缆生产环节导体的处理

1.单丝拉制

在常温下,利用拉丝机将铜、铝杆材通过一道或数道拉伸模具的模孔,使其截面减小、长度增加、强度提高。拉丝是各电线电缆公司的首道工序,拉丝的主要工艺参数是配模技术。

2.单丝退火

铜、铝单丝在加热到一定的温度下,以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度,以符合电线电缆对导电线芯的要求。退火工序关键是杜绝铜丝的氧化。

3.导体绞制

为了提高电线电缆的柔软度,以便于敷设安装,导电线芯采取多根单丝绞合而成。从导电线芯的绞合形式上,可分为规则绞合和非规则绞合。非规则绞合又分为束绞、同心复绞、特殊绞合等。

具体流程可参看下述视频:


运维环节有关电缆导体的注意事项

1.弯曲半径

在设计方案审查、土建工程隐蔽验收、电气施工验收各环节均应注意电通通道转弯处、上升处、接头井等部位是否满足电缆弯曲半径要求,避免损伤电缆。电缆弯曲半径的规程规定如下图:

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(8)

10kV电缆标称外径参考值,如下图:

10千伏一般用多大电缆(10千伏电力电缆导体基本知识)(9)

备注:不同厂家的电缆外径有微小变化。

2.10kV电缆导体截面选择

根据所在区域的供电区域,依据“功能区、网格化、单元制”配电网规划和“一图一表”村镇规划,按照目标网架要求,选定电缆截面,一次性建成,避免产生线路瓶颈,使供电能力受限;

Q/GDW 10370-2016 《配电网技术导则》有关原则:

7.2.3 电缆线路截面的选择:
a) 变电站馈出至中压开关站的干线电缆截面不宜小于铜芯300mm²,馈出的双环、双射、单环网干线电缆截面不宜小于铜芯240 mm²;
b) 满足动、热稳定要求下,亦可采用相同载流量的其他材质电缆,并满足GB 50217 的相关要求。其它专线电缆截面应满足载流量及动、热稳定的要求;
c) 中压开关站馈出电缆和其它分支电缆的截面应满足载流量及动、热稳定的要求。

3.不同金属导体之间连接

总原则:连接点的电阻小而稳定

(1)相同金属截面的电缆相接,选用与线芯导体相同的金属材料,相同截面的专用连接管,采用压接方法连接。

(2)不同金属之间连接时,如铜铝连接,由于两种金属标准电极相位差较大(铜为 0.345伏,铝为-1.67伏)会产生接触电势差。当有电解质存在时,将形成以铝为负极,铜为正极的原电池,使铝产生电化腐蚀,从而增大接触电阻。连接不同金属时,除应满足接触电阻要求外,还应采取一定的防腐措施。一般是在铜质压接管内壁上刷一层锡后压接。


(不足之处,请指正)

猜您喜欢: