架空絕緣電纜簡介
架空電纜（全稱架空絕緣電纜），是裝有絕緣層和保護(hù)外皮的架空導(dǎo)線，采用類似于交聯(lián)電纜生產(chǎn)工藝制造的一種專用電纜，是介于架空導(dǎo)線和地下電纜之間的新的輸電方式 。架空電纜都是單芯的，按其結(jié)構(gòu)不同可分為硬鋁線結(jié)構(gòu)、硬拉銅線結(jié)構(gòu)、鋁合金線結(jié)構(gòu)、鋼芯或鋁合金芯支撐結(jié)構(gòu)和自承式三芯紋合結(jié)構(gòu)(線芯可為硬鋁或硬銅線)等。架空絕緣電纜具有供電可靠性高、供電安全性好、架設(shè)和維修方便和經(jīng)濟(jì)性合理等主要特點(diǎn)。其主要技術(shù)參數(shù)包括耐候性、絕緣水平、內(nèi)、外半導(dǎo)電屏蔽層。架空電纜在國內(nèi)外輸電應(yīng)用廣泛。
用途
架空電纜主要用于電信系統(tǒng)或電壓低于1000伏的電力傳輸。還建造了電壓高達(dá)69,000伏的架空電纜，用于為城市地區(qū)以外的農(nóng)場、自來水廠、變送器和其他設(shè)施供電。由于難以絕緣這種高壓電線，因此架空線不常用于傳輸電路中。絕緣架空電纜比傳統(tǒng)的空氣絕緣電線具有更高的可靠性優(yōu)勢(shì)，架空絕緣電纜產(chǎn)品為架空輸電線路輸送電能之新型系列產(chǎn)品，為電網(wǎng)建設(shè)與改造10kV輸電工程線路優(yōu)先選用。它是線路維護(hù)與安全最合適的系列產(chǎn)品。軟銅線芯產(chǎn)品適用于變壓器下引線。
分類
架空電纜并不是將普通的油紙絕緣電纜或是交聯(lián)絕緣電纜直接掛在架空桿塔上，而是采用類似于交聯(lián)電纜生產(chǎn)工藝制造的一種專用電纜。
一般的架空電纜都是單芯的，按其結(jié)構(gòu)不同可分為硬鋁線結(jié)構(gòu)、硬拉銅線結(jié)構(gòu)、鋁合金線結(jié)構(gòu)、鋼芯或鋁合金芯支撐結(jié)構(gòu)和自承式三芯紋合結(jié)構(gòu)(線芯可為硬鋁或硬銅線)等 。
硬鋁線結(jié)構(gòu)重量輕，拉力適中，電纜易于彎曲，安裝方便，而且工程造價(jià)低，可就便安裝在現(xiàn)有桿塔上使用,一般改造或新建工程多采用此種。
硬拉銅線結(jié)構(gòu)較重，但拉力大，抵抗外力的作用能力強(qiáng)，甚至桿塔折斷時(shí)電纜仍可繼續(xù)通電。鋁合金線結(jié)構(gòu)的重量輕，拉力大，主要用于跨距為100m的大跨距桿塔系統(tǒng)中。
鋼芯或鋁合金芯支撐結(jié)構(gòu)一般用于35kV電壓系統(tǒng),跨距也較大，用方形絕緣件將支撐線(裸線)和三個(gè)絕緣相線分開，支撐線可作避雷線用，其最大優(yōu)點(diǎn)是弧垂小，弧重只為跨距的2.4%左右。
自承式三芯絞合結(jié)構(gòu)用于跨距中等的系統(tǒng)中，這種電纜的缺點(diǎn)是:三芯電纜的制造長度較單芯短，接頭較多，且有外半導(dǎo)電屏蔽層，在電纜末端要象普通電纜那樣裝置終端頭或應(yīng)力錐結(jié)構(gòu)。
優(yōu)點(diǎn)
1.可以簡化線路桿塔結(jié)構(gòu)，甚至可沿墻敷設(shè)，既節(jié)約了線路材料，又美化了城市街道。
2.有利于改善和提高配電系統(tǒng)的安全可靠性，大大減少人身觸電傷亡危險(xiǎn)，絕緣導(dǎo)線可以防止外物引起的相間短路，減少合桿線路作業(yè)時(shí)的停電次數(shù)，減少維護(hù)工作量，提高了線路的供電利用率。
3.節(jié)約線路電能損失，降低電壓損失，線路電抗僅為普通裸導(dǎo)線線路電抗的1/3。
4.于高壓深入負(fù)荷中心，以提高電壓質(zhì)量、減少電能損耗。
5.降低線路的重力要求，減少配合件的投資，降低了工人架線時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度。
6.節(jié)約了架空線路所古用的空間，便于架空線路在狹小通道內(nèi)穿越。縮小了線路走廊，與架空裸線相比較，線路走廊可縮1/2。
7.減少導(dǎo)線腐蝕，因而相應(yīng)提高線路的使用壽命和配電可靠性。
8.降低了對(duì)線路支持件的絕緣要求，提高同桿線路回路數(shù)。由于線路技術(shù)狀況的提高，減少了維修工作量，延長了檢修周期，減少了因檢修而停電的時(shí)間。
缺點(diǎn)
1.高壓絕緣架空線的允許載流量比裸導(dǎo)線小，因?yàn)榧由纤芰蠈右院螅瑢?dǎo)線的散熱較差，架空絕緣導(dǎo)線通常造型時(shí)應(yīng)比平時(shí)提高一個(gè)檔次，如原來配70mm2的導(dǎo)線，則要配到95mm2。
2.高壓絕緣架空線的線徑較大，又加上塑料外皮，線徑比同型截面鋼芯鋁絞線大一個(gè)檔次。絕緣導(dǎo)線雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但單位造價(jià)高于裸導(dǎo)線，中壓線路約高出一倍，低壓線路約高出25%。
主要特點(diǎn)
1. 供電可靠性高
采用架空電纜可大大降低各類的短路故障(特別是架空裸導(dǎo)線常見的閃絡(luò)性故障)，與架空裸導(dǎo)線相比，故障率要低4-6倍。
國產(chǎn)架空電纜1988年在上海作試運(yùn)行，試驗(yàn)架空電纜沿淮海路茂密的林蔭道穿行，經(jīng)過上海地區(qū)臺(tái)風(fēng)季節(jié)及夏季高溫的考驗(yàn)，運(yùn)行良好，其供電故障率比原來的架空裸導(dǎo)線大大降低。架空電纜在使用中也不會(huì)產(chǎn)生水樹，電纜經(jīng)多年運(yùn)行后，絕緣品質(zhì)無明顯下降。
2.供電安全性好
采用架空電纜使人身觸電傷亡事故大為減少 。上海電纜研究所曾設(shè)專門課題,進(jìn)行架空電纜絕緣對(duì)人身安全的研究試驗(yàn)。經(jīng)測(cè)試和計(jì)算表明:即使用手觸及帶電的電纜絕緣表面，其感應(yīng)電流不到0.1mA(10kV)和0.2mA(35kV)，大大低于國家電氣安全規(guī)程規(guī)定的50-100mA致死的標(biāo)準(zhǔn)。可見在架空電纜通電時(shí)，當(dāng)人體或其它動(dòng)物不慎觸及電纜絕緣表面時(shí)，只要電纜未擊穿，對(duì)人畜均不會(huì)造成危害。
3. 架設(shè)和維修方便
架空電纜可在任何種類的桿塔上架設(shè)，也可沿墻架設(shè)，特殊情況下還可在樹叢中穿行，直接用金具固定在樹桿上?？梢詥位芈芳茉O(shè)，也可以在同一電桿上架設(shè)多回線路，而不要求有寬闊的"電氣走廊"。在安裝上可就便架設(shè)在原架空線路上，利用原有的橫擔(dān)和瓷瓶，也可采用全套的配套金具及附件。還可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，請(qǐng)廠家特制或自制一些特殊的金具，因此施工極為方便。架空電纜也不必進(jìn)行專門的巡視檢查，而且也不會(huì)因樹枝閃絡(luò)及居民亂扔雜物，或吊車吊臂誤碰撞等而形成短路跳閘事故，從而大大減輕了線路的維護(hù)與檢修工作。
4 .經(jīng)濟(jì)性合理
雖然采用架空電纜比采用架空裸導(dǎo)線在價(jià)格上要貴一些，但比普通的地下安裝電纜要便宜。因而采用架空電纜雖然一次性投資略高，但綜合其它的因素，其運(yùn)行費(fèi)用將明顯低于架空裸導(dǎo)線。如采用架空電纜使得線路廊縮小,甚至多回線路共用一個(gè)桿塔，減少了征地占地費(fèi)用,運(yùn)行中也無需砍伐修剪線下樹木,節(jié)省了砍伐修剪費(fèi)，最主要的是減少了線路故障及其所造成的直接或間接損失費(fèi)用。因而其綜合造價(jià)顯然更低、更經(jīng)濟(jì)、更合理。
對(duì)環(huán)境要求
1.電纜鋪設(shè)時(shí)，環(huán)境溫度不應(yīng)低于-20C,低于-20C敷設(shè)時(shí)，電纜必須預(yù)先加熱。
2.架空電纜敷設(shè)時(shí)，額定電壓1KV架空絕緣電纜彎曲半徑應(yīng)不小于電纜外徑的6倍，101kV、35KV架空絕緣電纜應(yīng)不小于外徑的15倍。
3.電纜的架設(shè)方法，與裸架空線同樣，仍需固定在橫擔(dān)的絕緣子上，但距離可以適當(dāng)減小。
4.電纜應(yīng)與專門設(shè)計(jì)的架空絕緣電纜金屬器具配套使用。
5.在敷設(shè)施工和存放過程中，應(yīng)注意電纜端頭的密封，防止電纜進(jìn)水，降低其性能。
6.架空電纜長期運(yùn)行溫度（即電纜導(dǎo)電線芯長期允許工作溫度），交聯(lián)聚乙烯絕緣應(yīng)不超過90C,高密度聚乙烯絕緣不超過75℃，聚乙烯、聚氯乙烯絕緣應(yīng)不超過70C;短路時(shí)交聯(lián)聚乙烯絕緣不超過250℃；高密度聚乙烯、聚氯乙烯絕緣應(yīng)不超過150℃，最長持續(xù)時(shí)間不超過5秒。
主要技術(shù)性能
耐候性
高壓架空電纜絕緣,除必須滿足較高的電氣性能要求外,還要求有很好的耐候性 ，才能長期在日光輻照下安全地工作?，F(xiàn)有的架空電纜絕緣材料是由高分子絕緣材料和一定量的碳黑摻合而成。因?yàn)楦叻肿咏^緣材料可以把能量占94%以上的可見光和紅外光拒之，使其無法滲入高分子聚合物內(nèi)部來，但仍有少量(占總能量的6%)的超紫外光(俗稱VA光)可以滲入絕緣內(nèi)部，在長期作用下使高分子裂解，絕緣表面變得粗糙甚至開裂，最終使絕緣破壞。如果絕緣內(nèi)參入2%以上的碳黑就完全可以阻止VA光的入侵，但這樣對(duì)電纜的電氣絕緣性能來說是不利的,將會(huì)使gt乙值急劇升高。為解決這個(gè)矛盾，電纜絕緣是經(jīng)過不同配方并多次試驗(yàn)后確定的最佳耐候交聯(lián)絕緣配方，該配方已由國內(nèi)一些廠家試生產(chǎn)成功，用這種料生產(chǎn)的交聯(lián)二架空電纜也已正式投入運(yùn)行。
絕緣水平
架空電纜使用時(shí),由于對(duì)地電壓并不完全是加在電纜絕緣上 ，其對(duì)地大部份是由空氣介質(zhì)承擔(dān),由此架空電纜的絕緣性能較高，且明顯優(yōu)于一般的普通油紙以及交聯(lián)電纜。因?yàn)橛图堧娎|的鉛包以及交聯(lián)電纜的屏蔽層通常都是接地的，所以電纜通過的電壓完全是加在主絕緣上，而架空電纜則是由主絕緣和空氣介質(zhì)共同承擔(dān)。因此各國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了架空電纜比地敷普通電纜的絕緣厚度要取得薄一些，一般歐美和日本等國的架空電纜絕緣厚度均比普通電纜薄10-20%。同時(shí)架空電纜在長期電壓作用下，絕緣品質(zhì)不會(huì)明顯下降，不象埋地敷設(shè)電纜在長期運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生水樹，水樹達(dá)到飽和時(shí)，電纜擊穿電壓將下降1/3-1/2，而架空電纜一般不會(huì)產(chǎn)生水樹。因此，綜合地看，架空電纜的絕緣性能是較高的。
內(nèi)、外半導(dǎo)電屏蔽層
1KV的低壓架空電纜，由于導(dǎo)體表面電場強(qiáng)度很低，不需要采用內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層 。當(dāng)架空電纜接近接地體時(shí)，10kV架空電纜導(dǎo)體表面的電場強(qiáng)度為2~3kV/mm，35kV架空電纜導(dǎo)體表面的電場強(qiáng)度可高達(dá)5kV/mm左右，這就非要采用內(nèi)半導(dǎo)電層不可。因電纜中的導(dǎo)體和絕緣層是粘合不牢的,在溫度的變化下兩層會(huì)相互脫開,遇陰雨天氣,脫開的部分充滿水汽，使其耐電強(qiáng)度降低。干燥時(shí)空氣的耐電強(qiáng)度可達(dá)3kV/mm，而濕空氣僅0.5-1KV/mm。這樣電纜在正常情況下運(yùn)行時(shí),導(dǎo)體表面和絕緣間隙間形成一層電暈，除造成電暈放電損耗外，而且很容易破壞絕緣介質(zhì)。為此世界各國，10kV以上的架空電纜均采用導(dǎo)體的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層。
分相單芯架空電纜不必采用外半導(dǎo)電屏薇層，但10kV以上的三芯紋合架空電纜就一定要采用外半導(dǎo)電屏蔽層。因?yàn)槿炯y合的架空電纜其對(duì)外電場是不均勻的，如果沒有外半導(dǎo)電屏蔽層,則在空氣潮濕時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電暈放電。
常見規(guī)格型號(hào)
JKL、JKLY、JKYJ、JKTRYJ、JKLYJ、JKLYJ/B、JKLYJ/Q、JKLY/Q等。并且JKL、JKLY、JKYJ、JKTRYJ、JKLYJ、JKLYJ/B、JKLYJ/Q、JKLY/Q等系列額定電壓10KV及以下架空絕緣電纜為架空輸電線路輸送電能之新型系列產(chǎn)品。為電網(wǎng)建設(shè)與改造10kV輸電工程線路優(yōu)先選用。它是線路維護(hù)與安全最合適的系列產(chǎn)品。軟銅線芯產(chǎn)品適用于變壓器下引線。
架空電纜和地埋電纜區(qū)別
1.含義不同
架空電纜主要指架空明線，架設(shè)在地面之上，是用絕緣子將輸電導(dǎo)線固定在直立于地面的桿塔上以傳輸電能的輸電線路。
地下電纜是指與常見的架空線相比，常埋于地下的電纜，故又稱地埋電纜。
2.材料不同
架空電纜一般采用鋼芯鋁絞線作導(dǎo)體，鋼的強(qiáng)度高，不容易拉斷，鋁的比重低，便于安裝，而目用于架空截流量還可以，
如果距離不長，也可以不用鋼芯，直接用鋁線。如果有絕緣，一般用耐氣候性黑色聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯，一般無護(hù)套層。地下電纜一般采用鋁材料作導(dǎo)體，聚乙烯作絕緣，聚氯乙烯或聚乙烯作護(hù)套層。
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