母線、電力電纜及絕緣子課件

發(fā)電廠變電站電氣設備發(fā)電廠變電站電氣設備1發(fā)電廠變電站電氣設備第一章緒論第二章電力系統(tǒng)中性點的運行方式第三章電弧及電氣觸頭的基本知識第四章低壓電器第五章熔斷器第六章高壓開關(guān)電器第七章互感器第八章母線、電力電纜及絕緣子第九章電力電容器和電抗器第十章電氣主接線第十一章自用電接線第十二章配電裝置第十三章接地裝置第十四章電氣設備的選擇

發(fā)電廠變電站電氣設備第一章緒論2第八章母線、電力電纜及絕緣子第一節(jié)母線第二節(jié)電力電纜第三節(jié)絕緣子本章小結(jié)思考練習

第八章母線、電力電纜及絕緣子第一節(jié)母線3第八章母線、電力電纜及絕緣子第一節(jié)母線第八章母線、電力電纜及絕緣子第一節(jié)母線4教學內(nèi)容本節(jié)教學內(nèi)容一、母線的作用二、母線的結(jié)構(gòu)類型三、母線的安裝和維護首頁教學內(nèi)容本節(jié)教學內(nèi)容首頁5一、母線的作用母線：在發(fā)電廠和變電站的各級電壓配電裝置中，將發(fā)電機、變壓器等大型電氣設備與各種電器裝置連接的導體。母線的作用：匯集、分配和傳送電能母線包括：一次設備部分的主母線和設備連接線、站用電部分的交流母線、直流系統(tǒng)的直流母線、二次部分的小母線等。一、母線的作用母線：在發(fā)電廠和變電站的各級電6二、母線的結(jié)構(gòu)類型（一）敞露母線（）1.按母線的使用材料分類（1）銅母線銅具有導電率高、機械強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，是很好的導電材料。但銅的貯藏量少，在其它工業(yè)中用途很廣，因此在電力工業(yè)中應盡量以鋁代銅，除在特殊技術(shù)上要求必須用銅線外，一般應采用鋁母線。（2）鋁母線鋁的導電率僅次于銅，且質(zhì)輕、價廉、產(chǎn)量高，。而且一般情況下，用鋁母線比用銅母線經(jīng)濟，因此，目前我國廣泛采用鋁母線。二、母線的結(jié)構(gòu)類型（一）敞露母線（）7二、母線的結(jié)構(gòu)類型（一）敞露母線1.按母線的使用材料分類（3）鋁合金母線有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種。鋁錳合金母線載流量大，但強度較差，采用一定的補強措施后可廣泛使用；鋁鎂合金母線機械強度大，但載流量小，焊接困難，使用范圍較小。（4）鋼母線鋼的電阻率比銅大（比銅大7倍），用于交流時，有很強的集膚效應，其優(yōu)點是機械強度高和價廉。它適用于高壓小容量回路（如電壓互感器）和電流在200A以下的低壓回路和直流電路以及接地裝置中。二、母線的結(jié)構(gòu)類型（一）敞露母線8二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類（1）矩形截面母線在35kV及以下的戶內(nèi)配電裝置中，一般都采用矩形截面母線。矩形截面母線與相同截面積的圓形母線相比，散熱條件好，冷卻條件好、集膚效應較小。因此，在相同的截面積和相同的容許溫度條件下，矩形截面母線要比圓形截面母線的容許工作電流大，或者是同一容許工作電流下，矩形截面母線的截面積要比圓形截面母線的截面積小。矩形母線要比實心圓形母線所消耗的金屬量少。為了增強散熱條件和減小集膚效應的影響，宜采用厚度較小的矩形母線。但考慮到母線的機械強度，通常銅和鋁的矩形截面母線的邊長之比為1：5～1：12，最大的截面積為10*120=1200mm^2（2）圓形截面母線用在110kV及以上的戶外配電裝置中以防止發(fā)生電暈。二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類9矩形母線圓形母線矩形母線圓形母線10二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類（3）槽形截面母線散熱條件好，集膚效應小，安裝簡單，連接方便。當每相需用三條以上的矩形母線時，一般采用槽形母線.常用在35kV及以下，持續(xù)工作電流在4000～8000A的配電裝置中。二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類11二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類（4）管形截面母線常用在110kV及以上，持續(xù)工作電流在8000A以上的配電裝置中。優(yōu)點：集膚效應小，電暈放電電壓高，機械強度高，散熱條件好。（5）絞線圓形軟母線鋼芯鋁絞線由多股鋁線繞單股或多股鋼線的外層構(gòu)成，一般用于35kV及以上屋外配電裝置中。組合導線由多根鋁絞線固定在套環(huán)上組合而成，用于發(fā)電機與屋內(nèi)配電裝置或屋外主變壓器之間的連接。

二、母線的結(jié)構(gòu)類型2.按母線的截面形狀分類12二、母線的結(jié)構(gòu)類型（二）封閉母線1.封閉母線的結(jié)構(gòu)類型（1）按外殼材料分（2）按外殼與母線間的結(jié)構(gòu)形式分1）不隔相式封閉母線2）隔相式封閉母線3）分相封閉式母線塑料外殼母線和金屬外殼母線三相母線設在沒有相間板的公共外殼內(nèi)，只能防止絕緣子免受污染和外物所造成的母線短路，而不能消除發(fā)生相間短路的可能性，也不能減少相間電動力和鋼構(gòu)的發(fā)熱。三相母線設在相間有金屬（或絕緣）隔板的金屬外殼之內(nèi)，可較好地防止相間故障，在—定程度上減少母線電動力和周圍鋼構(gòu)的發(fā)熱，但是仍然可能發(fā)生因單相接地而燒穿相間隔板造成相間短路的故障。每相導體分別用單獨的鋁制圓形外殼封閉。根據(jù)金屬外殼各段的連接方法，又可分為分段絕緣式和全連式兩種。二、母線的結(jié)構(gòu)類型（二）封閉母線塑料外132.全連式分相封閉母線的基本結(jié)構(gòu)（1）載流導體（2）支柱絕緣子（3）保護外殼（4）伸縮補償裝置（5）密封隔斷裝置封閉母線斷面圖a單個柱絕緣子b三個支柱絕緣子1—載流導體;2—保護外殼;3—支柱絕緣子;4—彈性板;5—墊圈;6—底座;7—加強圈2.全連式分相封閉母線的基本結(jié)構(gòu)封閉母線斷面圖14二、母線的結(jié)構(gòu)類型右圖所示的全連式分相封閉母線,是將每相每段外殼焊在一起,且三相外殼兩端用短路板連接并接地,它允許母線外殼中流過軸向環(huán)流。不僅密封性好,而且由于在三相外殼間存在環(huán)流,可對母線磁場進一步加以屏蔽,因而可使短路電流在母線導體上產(chǎn)生的電動力降低到裸母線時的1/4左右,附近鋼構(gòu)件的感應發(fā)熱損耗也減少到微不足道的程度。也就是說，采用分相封閉母線后，短路時母線間產(chǎn)生的電動力以及母線四周構(gòu)架的發(fā)熱都能起到明顯的降低改善作用。全連式分相封閉母線1—母線;2—封閉外殼;3—連接外殼;4—短路板二、母線的結(jié)構(gòu)類型右圖所示的全連式分相封閉母線,是將每相每15二、母線的結(jié)構(gòu)類型3.全連式分相封閉母線的特點優(yōu)點：（1）運行安全、可靠性高（2）母線附近鋼構(gòu)件中的損耗和發(fā)熱顯著減?。?）短路時母線之間的電動力大為減小（4）母線的載流量可做到很大缺點：（1）有色金屬消耗約增加—倍。（2）外殼產(chǎn)生損耗，母線功率損耗約增加—倍。（3）相同截面母線載流量減小。各相的外殼相互分開，母線封閉于外殼中，不受自然環(huán)境和外物的影響，杜絕了相間短路事故，同時外殼多點接地，保證了人員接觸外殼的安全。三相外殼短接，鋁殼電阻很小，外殼上感應產(chǎn)生與母線電流大小相近而方向相反的環(huán)流，環(huán)流的屏蔽作用使殼外磁場減小到敞露母線的10%以下，殼外鋼構(gòu)發(fā)熱可忽略不計。當母線通過三相短路電流時，由一相電流產(chǎn)生的磁場，經(jīng)其外殼環(huán)流屏蔽削弱后所剩余的磁場再進入別相外殼時，還將受到該相外殼渦流的屏蔽作用，使進入殼內(nèi)磁場明顯減弱，作用于該相母線電動力一般可減小到敞露母線電動力的1/4左右。同時，各殼間電動力也減小很多。母線和外殼可兼作強迫冷卻的管道。二、母線的結(jié)構(gòu)類型3.全連式分相封閉母線的特點各相的16二、母線的結(jié)構(gòu)類型（三）絕緣母線由導體、環(huán)氧樹脂漬紙絕緣、地屏、端屏、端部法蘭和接線端子構(gòu)成，最適用于緊湊型變電站、地下變電所及地鐵用變電站，占地面積減少，運行可靠。主要優(yōu)點（1）絕緣母線全絕緣，相間距不受電壓等級的限制，只取決于安裝尺寸，相間距大大減小，且運行可靠。（2）單根絕緣母線可根據(jù)通過的電流的大小設計，可滿足任何電流的要求，避免了電流較大時使用多根電纜并用所帶來的電流不平衡問題。（3）絕緣母線絕緣層的無模具澆注故意使得母線的形狀尺寸可根據(jù)需要做隨意調(diào)整，滿足各種需要。（4）絕緣母線連接裝置的使用使得絕緣母線的安裝非常靈活，可根據(jù)不同的空間位置、安裝尺寸做隨意分段組合，同時還可彌補由于某種原因造成的安裝尺寸上的一些偏差。二、母線的結(jié)構(gòu)類型（三）絕緣母線（1）絕緣母線全絕緣，相間距17三、母線的安裝和維護1.母線的加工和制作（1）硬母線的校直（2）母線的下料（3）硬母線的彎曲（4）母線接觸面的處理

硬母線使用前應檢查母線表面是否光潔平整，不應有裂紋、變形和扭曲現(xiàn)象。母線若有一定程度的彎曲和扭曲，需進行校直。硬母線的具體尺寸一般根據(jù)現(xiàn)場的情況來確定。手工下料采用鋼鋸，機械下料可用鋸床、電動剪沖機等。下料時母線要留有適當?shù)脑６?。軟母線施工要求滿足設計規(guī)定的弧垂值，并使三相母線的最低點在同一水平。在切割導線時端頭應加以綁扎，切斷端面應整齊、無毛刺，并與線股垂直。使用砂輪切割機切割時，導線應在砂輪切割臺夾具上夾緊。鋁股切割時一般采用手鋸，切割時嚴禁鋸傷鋼芯。當鋁股鋸至最內(nèi)層時只能鋸其鋁股的2／3處，然后用手將其撇斷。等差彎兩側(cè)平行度偏差最大不得超過3mm。彎曲部分應無裂紋，無明顯褶皺。平彎立彎扭彎

鴨脖彎處理方法：人工和機械加工好的接觸面用鋼絲刷刷去表面的氧化層，再涂上一層電力復合脂。具有鍍銀層的母線搭接面，不得進行銼磨。母線接觸面加工必須平整、無氧化膜。經(jīng)加工后其截面允許的減小值：鋁母線不應超過原來的5％，銅母線不應超過原來的3％。三、母線的安裝和維護1.母線的加工和制作硬18三、母線的安裝和維護2.母線的布置（1）水平布置（2）垂直布置（3）槽形母線布置（4）軟母線的布置如圖所示：三相母線固定在支持絕緣子上，具有同一高度。豎放式：散熱條件好，母線的額定允許電流較其他放置方式要大，但機械強度不是很好。平放式：載流量不大，機械強度較高如圖（c）所示：三相母線分層安裝，采用豎放式垂直布置，散熱性強，機械強度和絕緣能力較高。如圖所示：槽形母線均采用豎放式，兩條相同母線之間每隔一段距離用焊接片進行連接，構(gòu)成一個整體。一般為三相水平布置，用絕緣子懸掛。三、母線的安裝和維護2.母線的布置如圖所示：三相母線固19三、母線的安裝和維護3.母線的相序排列要求（1）上、下布置的交流母線，由上到下排列為U、V、W相；直流母線正極在上，負極在下。（2）水平布置的交流母線，由盤后向盤面排列U、V、W相；直流母線正極在后，負極在前。（3）引下線的交流母線，由左到右排列為U、V、W相；直流母線正極在左，負極在前右。三、母線的安裝和維護3.母線的相序排列要求204.母線的固定１－母線;２－銅板;３－螺釘;４－間隔鋼管;5－鐵板;６－擰入鋼板;７－絕緣子;８－撐桿單條矩形母線三條矩形母線槽形母線母線固定在支持絕緣子的端帽或設備接線端子上的方法：直接用螺栓固定、用螺栓和蓋板固定、用母線固定金具固定。4.母線的固定１－母線;２－銅板;３－螺釘;４－間隔鋼管;521三、母線的安裝和維護5.母線的連接（1）硬母線的連接連接螺栓應選用鍍鋅螺栓。為了使螺栓擰緊后作用在母線上的壓力，在靠母線的表面上應加裝平墊圈，螺母側(cè)應裝有彈簧墊圈，可防止螺母松動，且在母線熱脹冷縮時起到緩沖作用。相鄰螺栓應有3mm以上的距離，以避免母線接頭緊固螺栓間形成閉合磁多片母線間，應保持不小于母線厚度的間隙，并在兩片母線間加裝間隔墊以防止母線在運行中產(chǎn)生振動，但相鄰的間隔墊距離應大于5mm，以免形成閉合磁路。為防止熱脹冷縮時使母線、設備及絕緣子等受到損傷，在施工中：用螺栓直接固定母線時，母線上的螺栓孔應做成長圓形；用螺栓和蓋板固定母線時，可采用在螺栓上增加墊圈的方法，使蓋板和母線之間留出1～1.5mm間隙；用母線固定金具固定時，也應通過加墊圈的方法使固定金具和母線之間留出1～1.5mm間隙；在適當位置安裝母線伸縮節(jié)，每隔以下長度設置一個：鋁母線15～20m；銅母線20～30m；鋼母線30～50m。母線伸縮節(jié)的截面不應小于母線截面的1.2倍。三、母線的安裝和維護5.母線的連接連接螺栓應選用鍍鋅22（1）硬母線的連接

在伸縮補償器間母線端開有長圓孔，供溫度變化時自由伸縮，螺栓8并不擰緊。補償器由厚度0.2～0.5mm薄片疊成，數(shù)量應與母線的截面相適應，材料與母線相同。當母線厚度小于8mm，可直接利用母線本身彎曲的辦法來解決。當矩形鋁母線長度大于20m、銅母線或鋼母線長度大于30m時，母線間應加裝伸縮補償器。1－補償器；2－母線，3－支柱絕緣子4,8－螺栓；5－墊圈；6－襯墊；7－蓋板母線伸縮補償器母線硬性連接（1）硬母線的連接當矩形鋁母線長度大于20m23三、母線的安裝和維護5.母線的連接（2）軟母線的連接連接方式：液壓壓接、螺栓連接、爆破壓接。連接時常用金具：1）設備線夾2）耐張線夾3）T型線夾4）母線連接用金具5）間隔棒用于母線或引下線與電氣設備的接線端子連接用于高空主母線的掛設用于主母線引至電氣設備的引下線的連接包括壓接管、并溝線夾。用于雙線的連接和平整三、母線的安裝和維護5.母線的連接1）設備線夾用于母線24三、母線的安裝和維護6.母線的著色為了方便識別相序、防銹蝕和增加美觀、散熱能力，硬母線安裝后應該進行油漆著色，（1）三相交流母線：U相—黃色，V相—綠色，W相—紅色（2）單相交流母線：從三相母線分支來的應與引出相顏色相同（3）直流母線：正極—赭色，負極—藍色（4）直流均衡匯流母線及交流中性匯流母線：不接地者—紫色，接地者—紫色帶黑色橫條

軟母線因受溫度影響而伸縮較大以及各股絞線常有相對扭動都會破壞著色層，故不需著色。

三、母線的安裝和維護6.母線的著色25三、母線的安裝和維護7.母線維護的基本要求（1）母線安裝完畢后，應把現(xiàn)場清理干凈，特別是開關(guān)柜主母線內(nèi)部等隱蔽的地方。支持絕緣子擦拭干凈，再檢測絕緣電阻和進行耐壓試驗。（2）母線在正常運行時，支持絕緣子和懸式絕緣子應完好無損，無放電現(xiàn)象。軟母線弧垂應符合要求，相間距離應符合規(guī)程規(guī)定，無斷股、散股現(xiàn)象。硬母線應平直，不應彎曲，各種電氣距離應滿足規(guī)程要求，母排上的示溫蠟片應無融化；連接處應無發(fā)熱，伸縮應正常。（3）母線的檢修工作內(nèi)容包括：清掃母線，檢查接頭伸縮節(jié)及固定情況；檢查、清掃絕緣子，測量懸式絕緣子串的零值絕緣子；檢查軟母線弧垂及電氣距離；絕緣子交流耐壓試驗等。（4）軟母線損傷的原因：本身質(zhì)量因素、長期通過負荷電流造成發(fā)熱、氣候條件的影響以及其他外部情況影響。導線損傷有下列情況之一者，必須鋸斷重接：1）鋼芯鋁線的鋼芯斷股。2）鋼芯鋁線在同一處損傷面積超過鋁股總面積的25％，單金屬線在同一處損傷面積超過總面積的17％。3）鋼芯鋁線斷股已形成無法修復的永久變形。4）連續(xù)損傷面積在允許范圍內(nèi)，但其損傷長度已超出一個補修管所能補修的長度。導線損傷修補方法：補修管壓接法、纏繞法、加分流線法、銅絞線綁接法、銅絞線叉接法以及液壓法。三、母線的安裝和維護7.母線維護的基本要求（3）母線的檢修工26第二節(jié)電力電纜電力電纜同架空線路一樣,也是輸送和分配電能的一種電力線路。電力電纜與架空線路相比有許多優(yōu)點:1)供電可靠。不受外界的影響,不會像架空線那樣,因雷擊、風害、掛冰、風箏和鳥害等造成斷線、短路或接地等故障。機械碰撞的機會也較少。2)不占地面和空間。一般的電力電纜都是地下敷設,不受路面建筑物的影響,適合城市與工廠使用。3)地下敷設,有利人身安全。4)不使用電桿,節(jié)約木材、鋼材、水泥。同時使城市市容整齊美觀,交通方便。5)運行維護簡單,節(jié)省線路維護費用。由于電力電纜有以上優(yōu)點,因此得到越來越多的地方使用。不過電力電纜的價格貴,線路分支難,故障點較難發(fā)現(xiàn),不便及時處理事故,電纜接頭工藝較復雜第二節(jié)電力電纜電力電纜同架空線路一樣,也是輸送和分配電能27對電力電纜的要求電力電纜用于電力的傳輸與分配網(wǎng)絡。因此，它必須滿足輸電、配電網(wǎng)絡對電力電纜提出的各項要求：(1)能承受電網(wǎng)電壓。包括工作屯壓、故障過電壓和大氣、操作過電壓。(2)能傳送需要傳輸?shù)墓β?。包括正常和故障情況下的電流。(3)能夠滿足安裝、敷設、使用所需要的機械強度和可曲度，并耐用可靠。(4)材料來源豐富、經(jīng)濟、工藝簡單、成本低。對電力電纜的要求電力電纜用于電力的傳輸與分配網(wǎng)絡。因此，它28電力電纜的基本結(jié)構(gòu)電纜的基本結(jié)構(gòu)由線芯、絕緣層和保護層三部分組成。電力電纜的基本結(jié)構(gòu)電纜的基本結(jié)構(gòu)由線芯、絕緣層和保護層三部分29電力電纜的基本結(jié)構(gòu)1線芯：傳導電流。導體要有好的導電性,以減少輸電時線路上能量的損失;通常由多股銅絞線或鋁絞線制成。根據(jù)導體的芯數(shù)，可分為單芯、雙芯、三芯和四芯電纜。電力電纜的基本結(jié)構(gòu)1線芯：傳導電流。導體要有好的導電性,以30電力電纜的基本結(jié)構(gòu)2絕緣層的作用是將線芯導體間及保護層相隔離,因此要求絕緣性能、耐熱性能良好;使用的材料：橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丁烯、棉、

麻、絲、綢、紙、礦物油、植物油、氣體等。

3保護層又可分為內(nèi)護層和外護層兩部分,內(nèi)保護層由鋁、鉛或塑料制成，外保護層由內(nèi)襯層（浸過瀝青的麻布、麻繩）、鎧裝層（鋼帶、鋼絲鎧甲）和外被層（浸過瀝青的麻布）組成。用來保護絕緣層使電纜在運輸、儲存、敷設和運行中,絕緣層不受外力的損傷和防止水分的浸入,故應有一定的機械強度。在油浸紙絕緣電纜中,保護層還具有防止絕緣油外流的作用。電力電纜的基本結(jié)構(gòu)2絕緣層的作用是將線芯導體間及保護層相隔離31電力電纜的型號1.特性：ZR—阻燃；NH—耐火；ZA(IA)-本安；CY—自容式充油電纜2.絕緣層代號：V-聚氯乙稀；Y-聚乙烯或聚乙烴；YJ-交聯(lián)聚乙烯或交聯(lián)聚烯烴；X-橡皮；Z-紙3.導體代號：T-銅芯；L-鋁芯4.內(nèi)護層(護套)代號：V-聚氯乙烯,Y-聚乙烯,Q-鉛包,L-鋁包,H-橡膠,HF-非燃性橡膠,LW-皺紋鋁套,F-氯丁膠5.特征代號。統(tǒng)包型不用表示,F-分相鉛包分相護套,D-不滴油,CY-充油,P-屏蔽,C-濾塵器用,Z-直流6.鎧裝層代號：0-無,2-雙鋼帶(24-鋼帶、粗圓鋼絲),3-細圓鋼絲,4-粗圓鋼絲(44-雙粗圓鋼絲)7.外被層代號：0-無,1-纖維層,2-聚氯乙烯護套,3-聚乙烯護套8.額定電壓。以數(shù)字表示,kVCYZQ102220/1×

4，表示銅芯、紙絕緣、鉛護套、銅帶徑向加強、無鎧裝、聚氯乙烯護套，額定電壓為220KV，單芯、標稱截面積400mm^2的自容式充油電纜。YJLV22-3×120-10-300,即表示鋁芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯內(nèi)護套、雙鋼帶鎧裝、聚氯乙烯外護套,3芯120mm^2,電壓為10kV,長度為300m的電力電纜。1—2345678電力電纜的型號1.特性：ZR—阻燃；NH—耐火；ZA(I32電力電纜的種類及特點電力電纜種類很多①按電壓的高低可分為高壓電纜和低壓電纜。1kV及以下為低壓，3、6、10、35kV為中壓；60kV及以上為高壓。②按電纜導電線芯截面分：有2.5mm^2~800mm^2共19種規(guī)格。③按線芯數(shù)分為單芯、雙芯、三芯和四芯等。④按傳輸電能的形式：直流電纜和交流電纜⑤按特殊需求分：輸送大容量電能的電纜、阻燃和光纖復合電纜等。⑥按絕緣材料和結(jié)構(gòu)可分為:油浸紙絕緣、塑力絕緣、交聯(lián)電纜、高壓充油電纜和橡膠絕緣以及近期發(fā)展起來的交聯(lián)聚乙烯等。此外還有正在發(fā)展的低溫電纜和超導電纜。電力電纜的種類及特點電力電纜種類很多33油浸紙絕緣電纜油浸紙絕緣電力電纜是歷史最久、應用最廣和最常用的一種電纜。其成本低，壽命長，耐熱、耐電性能穩(wěn)定，適用于35kV及以下的輸配電線路。油浸紙絕緣電力電纜是以紙為主要絕緣，以絕緣浸漬劑充分浸漬制成的根據(jù)浸漬情況的不同，油浸紙絕緣電力電纜又可分為粘性浸漬紙絕緣電纜和不滴流浸漬紙絕緣電纜。①粘性浸漬紙絕緣電纜:又稱為普通油浸紙絕緣電纜，電纜的浸漬劑是由礦物油和松香混合而成的粘性浸漬劑。成本低;工作壽命長;結(jié)構(gòu)簡單,制造方便;絕緣材料來源充足;易于安裝和維護;油易流淌,不宜作高落差敷設;允許工作場強較低。②不滴流浸漬紙絕緣電纜:浸漬劑在工作溫度下不滴流,適宜高落差敷設;工作壽命較粘性浸漬電纜更長;有較高的絕緣穩(wěn)定性;成本較粘性浸漬紙絕緣電纜稍高。油浸紙絕緣電纜油浸紙絕緣電力電纜是歷史最久、應用最廣和最常用34聚氯乙烯絕緣電纜電纜結(jié)構(gòu)圖如8-9所示。它的主絕緣采用聚氯乙稀，內(nèi)護套大多也是采用聚氯乙稀。安裝工藝簡單;聚氯乙烯化學穩(wěn)定性高,具有非燃性,材料來源充足;能適應高落差敷設;敷設維護簡單方便;聚氯乙烯電氣性能低于聚乙烯;工作溫度高低對其機械性能有明顯的影響。主要用于6kV及以下電壓等級的線路。聚氯乙烯絕緣電纜結(jié)構(gòu)圖1－線芯；2－聚氯乙烯絕緣；3－聚氯乙烯內(nèi)護套

4－鎧裝層；5－填料；6－聚氯乙烯外護套聚氯乙烯絕緣電纜電纜結(jié)構(gòu)圖如8-9所示。它的主絕緣采用聚氯乙35交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜電纜結(jié)構(gòu)圖如8-10所示。它的主絕緣采用交聯(lián)聚乙稀。交聯(lián)聚乙烯電力電纜是將擠壓聚乙烯絕緣層經(jīng)過交聯(lián)工藝過程，聚乙烯分子從線型分子變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子。容許溫升較高,故電纜的允許載流量較大;有優(yōu)良的介電性能,但抗電暈、游離放電性能差;耐熱性能好;適宜于高落差和垂直敷設;接頭工藝雖較嚴格,但對技工的工藝技術(shù)水平要求不高,因此便于推廣。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜結(jié)構(gòu)圖1－線芯；2－線芯屏蔽；3－交聯(lián)聚乙烯絕緣；4－絕緣屏蔽；5－保護帶；6－銅絲屏蔽；7－螺旋銅帶；8－塑料帶；9－中心填芯；10－填料；11－內(nèi)護套；12－鎧裝層；13－外護層交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜電纜結(jié)構(gòu)圖如8-10所示。它的主絕緣采用36橡膠絕緣電纜電纜結(jié)構(gòu)圖如8-11所示。它的主絕緣采用橡皮。柔軟性好,易彎曲,橡膠在很大的溫差范圍內(nèi)具有彈性,適宜作多次拆裝的線路;耐寒性能較好;有較好的電氣性能、機械性能和化學穩(wěn)定性;對氣體、潮氣、水的滲透性較好;耐電暈、耐臭氧、耐熱、耐油的性能較差;只能作低壓電纜使用。

橡膠絕緣電纜結(jié)構(gòu)圖1－線芯；2－線芯屏蔽層；3－橡皮絕緣層；4－半導電屏蔽層；5－銅帶屏蔽層；6－填料；7－橡皮布帶；8－聚氯乙烯外護套橡膠絕緣電纜電纜結(jié)構(gòu)圖如8-11所示。它的主絕緣采用橡皮。

37高壓充油絕緣電纜充油電纜在結(jié)構(gòu)上的主要特點是鉛套內(nèi)部有油道。滑道由纜芯導線或扁銅線繞制成的螺旋管構(gòu)成。充油電纜有單芯和三芯兩種。單芯電纜的電壓等級為110kV～330kV；三芯電纜的電壓等級為35kV～110kV。在單芯電纜中，油道就直接放在線芯的中央；在三芯電纜中，油道則放在芯與芯之間的填充物處。電纜絕緣層采用高壓電纜紙繞包而成。導電線芯表面及絕緣層外表面均有半導電紙帶組成的屏蔽層；絕緣層外為鉛護套；護套外為具有防水性的瀝青和塑料帶的內(nèi)襯層、徑向加強層、鎧裝層和外被層。徑向銅帶用以承受機械外力。有縱向銅帶或鋼絲鎧裝的電纜，可以承受較大的拉力，適用于高落差的場合。外被層一般為聚氯乙烯護套或纖維層。高壓充油絕緣電纜充油電纜在結(jié)構(gòu)上的主要特點是鉛套內(nèi)部有油道。38SF6氣體絕緣電纜以SF6氣體為絕緣的新型電纜，即將單相或三相導體封在充有SF6氣體的金屬圓筒中，帶電部分與接地的金屬圓筒間的絕緣由SF6氣體來承擔。SF6氣體絕緣電纜按外殼結(jié)構(gòu)可分為剛性外殼和撓性外殼。剛性外殼：單芯和三芯。單芯電纜外殼材料一般采用非磁性鋁合金，結(jié)構(gòu)設計成同軸型。三芯電纜外殼采用鋼管，三芯結(jié)構(gòu)又可分為三芯均置和三芯偏置兩種。撓性外殼：外殼采用波紋狀鋁合金管，導體采用波紋狀鋁管，采用盤形環(huán)氧樹脂澆注絕緣子支撐。SF6氣體絕緣電纜結(jié)構(gòu)圖（a）單芯；（b）三芯均置；（c）三芯偏置SF6氣體絕緣電纜以SF6氣體為絕緣的新型電纜，即將單相或三39SF6氣體絕緣電纜SF6氣體絕緣電纜在工廠制成每段10～18m，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場后再將各段連接起來，各段間可采用焊接或螺栓固定方式。SF6電纜一部分直接埋在地下，為了防腐蝕可以在表面涂聚乙稀或乙稀樹脂，大部分安裝在地面上，為了美觀會涂環(huán)氧樹脂。所有的SF6電纜的外殼都在電纜的兩端接地，對于單芯結(jié)構(gòu)的電纜，每隔一定長度還應把三相的三個外殼連接在一起。SF6氣體絕緣電纜SF6氣體絕緣電纜在工廠制成每段10～1840SF6氣體絕緣電纜優(yōu)點：電容值小，電容電流小，適宜遠距離輸電介質(zhì)損耗小。增高氣體壓力可提高絕緣性能波阻抗大，對行波反射小。解決了高落差地區(qū)的電纜輸電問題無著火危險適用場所：超高壓大容量的功率傳輸場所為避免架空線路間的相互交叉的場所及需跨越河流的場所大城市中大容量的供電SF6全封閉組合電器及架空線路之間的聯(lián)接高落差地區(qū)SF6氣體絕緣電纜優(yōu)點：41電力電纜的連接附件主要有戶內(nèi)或戶外的電纜終端頭和中間接頭，統(tǒng)稱為電纜接頭。電纜終端：安裝在線路末端，具有一定絕緣和密封性能，用來連接電纜與其他電氣設備。起電纜終端絕緣、導體連接、密封和保護的作用。按使用場所可分為戶內(nèi)終端、戶外終端、設備終端、GIS終端。按使用材料可分為熱縮型、冷縮型、橡膠預制型、繞包型、瓷套型、澆鑄（樹脂）型等按外形結(jié)構(gòu)可分為鼎足式、扇形、倒掛式等電力電纜的連接附件主要有戶內(nèi)或戶外的電纜終端頭和中間接頭，統(tǒng)42電力電纜的連接附件

2.電纜中間接頭

電纜中間接頭：安裝在電纜與電纜之間，用于將一段電纜與另一段電纜連接起來，起連接導體、絕緣和密封保護的作用。

按功能不同，電纜接頭可分為：普通接頭（直線接頭）、絕緣接頭、塞止接頭、分支接頭、過渡接頭、轉(zhuǎn)換接頭、軟接頭等幾種類型；按所用材料不同，電纜接頭有熱縮型、冷縮型、繞包型（帶材繞包與成型紙卷繞包兩種）、模塑型、預制件裝配型、澆鑄(樹脂)型、注塑型等幾種類型。電力電纜的連接附件2.電纜中間接頭43電力電纜的連接附件3.電纜接頭的材料類型

橡塑絕緣電纜常用的終端頭和接頭型式有：

繞包型：用自粘性橡膠帶繞包制作的電纜終端頭和接頭。

熱縮型：由熱收縮管件，如各種熱收縮管材料、熱收縮分支套、雨裙等和配套用膠在現(xiàn)場加熱收縮組合成的電纜終端頭和接頭。

預制型：由橡膠模制的一些部件，如應力錐、套管、雨罩等，現(xiàn)場套裝在電纜末端構(gòu)成電纜終端頭和接頭。

模塑型：用輻照交聯(lián)熱縮膜繞包后用模具加熱使其熔融成整體作為加強絕緣而構(gòu)成的電纜終端頭和接頭。

彈性樹脂澆注型：用熱塑性彈性體樹脂現(xiàn)場成型的電纜終端頭和接頭。油浸紙絕緣電纜常用的傳統(tǒng)型式有：殼體灌注型、環(huán)氧樹脂型。電力電纜的連接附件3.電纜接頭的材料類型44電力電纜的連接附件4.電纜接頭的的技術(shù)要求

(1)導體連接良好。連接點的接觸電阻要求小而穩(wěn)定。與相同長度、相同截面的電纜導體相比，連接點的電阻比值，應不大1，經(jīng)運行后，其比值應不大于1.2。

(2)絕緣可靠。要有滿足電纜線路在各種狀態(tài)下長期安全運行的絕緣結(jié)構(gòu)，并有一定的裕度。

(3)密封良好。要能有效地防止外界水分或有害物質(zhì)侵入絕緣，并能防止絕緣劑流失。

(4)足夠的機械強度。電纜終端和接頭，應能承受在各種運行條件下所產(chǎn)生的機械應力。對于固定敷設的電力電纜，其連接點的抗拉強度應不低于電纜導體本身抗拉強度的60％。

電力電纜的連接附件4.電纜接頭的的技術(shù)要求45電力電纜的安裝和維護

1.電力電纜的敷設

（1）電纜敷設方法

常見敷設方法：隧道、溝道、排管、直埋及懸掛等。

電纜隧道：適用于敷有大量電纜的諸如汽機廠房、鍋爐廠房、主控制樓到主廠房、開關(guān)室及饋線電纜數(shù)量較多的配電裝置等地區(qū)。

電纜溝道：適用于電纜較少而不經(jīng)常交換的地區(qū)、輔助車間及架空出線的配電裝置。

排管式電纜：一般適用于在與其他建筑物、鐵路或公路互相交叉的地帶。

直埋式電纜：一般適用于汽機廠房、輸煤棧橋、鍋爐廠房的運轉(zhuǎn)層等地方。

電纜橋架敷設：特別適用于架空敷設全塑電纜，具有容積大、外形美、可靠性高、利于工廠生產(chǎn)等特點。

在實際使用時，可以根據(jù)需要和可能，一條電纜線路往往需要采用幾種敷設方式。

（2）電纜的敷設要求

敷設順序：一般應先敷設電力電纜，再敷設控制電纜；先敷設集中的電纜，再敷設較分散的電纜；先敷設較長一些的電纜，再敷設較短的電纜。

排列布局：電力電纜和控制電纜應分開排列。同一側(cè)的支架上應盡量將控制電纜放在電力電纜的下面。對于高壓沖油電纜不宜放置過高。

一般工藝要求：應做到橫看成線、縱看成片，引出方向、彎度、余度相互間距、掛牌位置都一致，并避免交叉壓疊，達到整齊美觀。電力電纜的安裝和維護1.電力電纜的敷設46電力電纜的安裝和維護2.電力電纜的維護（1）挖掘時必須有電纜專業(yè)人員在現(xiàn)場監(jiān)護，交待施工人員有關(guān)注意事項，以防止在電纜線路上面挖掘損傷電纜。特別是在揭開電纜保護板后，應使用較為遲鈍的工具將表面土層輕輕挖去，用鏟車挖土時更應隨時注意，不鏟傷電纜。

（2）清掃戶內(nèi)外電纜、瓷套管和終端頭，檢查終端頭內(nèi)有無水分，引出線接觸是否良好，接觸不良者應予以處理。清掃油漆電纜支架和電纜夾，修理電纜保護管，測量接地電阻和電纜的絕緣電阻等。

（3）清除隧道及電纜溝的積水、污泥及其他雜物，保證溝內(nèi)清潔，不積水。

（4）當電纜線路上的局部土壤含有損害電纜鉛包的化學物質(zhì)時，應將該段電纜裝于管子中，并用中性土壤作電纜的襯墊及覆蓋，在電纜上涂以瀝青等，以防止電纜被腐蝕。

（5）電纜線路發(fā)生故障后，必須立即進行修理，以免拖延時間太長使水分大量浸入，而擴大損壞的范圍。電力電纜的安裝和維護2.電力電纜的維護47電力電纜的安裝和維護3.電纜的故障測試電纜線路的故障測試：一般包括故障測距和精確定點。

根據(jù)測試儀器和設備的原理，大致分為電橋法和脈沖法。

電橋法：利用電橋平衡時，對應橋臂電阻的乘積相等，而電纜的長度和電阻成正比的原理進行測試。

脈沖法：應用脈沖信號進行電纜故障測距。它分低壓脈沖法、脈沖電壓法和脈沖電流法三種。

（1）低壓脈沖法是向故障電纜的導體輸入一個脈沖信號，通過觀察故障點發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間差進行測距。

（2）脈沖電壓法是對故障電纜加上直流高壓或沖擊高電壓，使電纜故障點在高壓下發(fā)生擊穿放電，然后通過儀器觀察放電電壓脈沖在測試端到放電點之間往返一次的時間進行測距。

（3）脈沖電流法與脈沖電壓法相似，區(qū)別在于前者通過一線性電流耦合器測量電纜擊穿時的電流脈沖信號，使測試接線更簡單，電流耦合器輸出的脈沖電流波形更容易分辨。電力電纜的安裝和維護3.電纜的故障測試48絕緣子一、絕緣子的作用和分類

作用：支持和固定裸載流導體，并使裸載流導體與地絕緣，或使裝置中處于不同電位的載流導體之間絕緣。

分類：

1.按額定電壓分

高壓絕緣子（用于1000V以上的裝置中）

低壓絕緣子（用于1000V及以下的裝置中）

2.按安裝地點分

戶內(nèi)式：絕緣子安裝在戶內(nèi)，絕緣子表面無傘裙。

戶外式：絕緣子安裝在戶外，絕緣子表面有較多和較大的傘裙，以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，使其能在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。

3.按結(jié)構(gòu)形式分

支柱式、套管式及盤形懸式絕緣子一、絕緣子的作用和分類49絕緣子4.按用途分

電站絕緣子：用來支持和固定發(fā)電廠及變電站屋內(nèi)外配電裝置的硬母線，并使母線與大地絕緣。按作用不同分為支柱絕緣子和套管絕緣子。

電器絕緣子：用來固定電器的載流部分。也分為支柱絕緣子和套管絕緣子。支柱絕緣子用于固定沒有封閉外殼的電器的載流部分；套管絕緣子用來使有封閉外殼的電器（如斷路器、變壓器等）的載流部分引出外殼。線路絕緣子：用來固結(jié)架空輸、配電導線和屋外配電裝置的軟母線，并使它們與接地部分絕緣。有針式、懸式、蝴蝶式和瓷橫擔四種。

絕緣子4.按用途分50高壓線路盤形懸式瓷絕緣子（普通型）外觀圖高壓線路瓷橫擔絕緣子外觀圖高壓線路蝶式瓷絕緣子外觀圖高壓線路盤形懸式瓷絕緣子（普通型）外觀圖高壓線路瓷橫擔絕緣子51二、絕緣子的基本結(jié)構(gòu)1.主要結(jié)構(gòu)部件

絕緣件：通常用電工瓷制成，絕緣瓷件的外表面涂有一層棕色或白色的硬質(zhì)瓷釉，以提高其絕緣、機械和防水性能。電工瓷具有結(jié)構(gòu)緊密均勻、絕緣性能穩(wěn)定、機械強度高和不吸水等優(yōu)點。盤形懸式絕緣子的絕緣件也有用鋼化玻璃制成的，具有絕緣和機械強度高、尺寸小、質(zhì)量輕、制造工藝簡單及價格低廉等優(yōu)點。

金屬附件：用來將絕緣子固定在支架上和將載流導體固定在絕緣子上。金屬附件裝在絕緣件的兩端，兩者通常用水泥膠合劑膠合在一起。金屬附件皆作鍍鋅處理，以防其銹蝕；膠合劑的外露表面涂有防潮劑，以防止水分侵入。

二、絕緣子的基本結(jié)構(gòu)1.主要結(jié)構(gòu)部件52二、絕緣子的基本結(jié)構(gòu)

2.金屬附件與瓷件的膠裝方式

外膠裝：將鑄鐵底座和圓形鑄鐵帽均用水泥膠合劑膠裝在瓷件的外表面，鑄鐵帽上有螺孔，用來固定母線金具，圓形底座的螺孔用來將絕緣子固定在構(gòu)架或墻壁上。

內(nèi)膠裝：將絕緣子的上、下金屬配件均膠裝在瓷件孔內(nèi)。

聯(lián)合膠裝:絕緣子的上金屬配件采用內(nèi)膠裝結(jié)構(gòu)，而下金屬配件則采用外膠裝結(jié)構(gòu)。

二、絕緣子的基本結(jié)構(gòu)

2.金屬附件與瓷件的膠裝方式53三、電站絕緣子的類型和特點1.支柱絕緣子

分為戶內(nèi)和戶外式。戶內(nèi)式支柱絕緣子分內(nèi)膠裝、外膠裝、聯(lián)合膠裝三個系列；戶外式支柱絕緣子分針式和棒式二種。

型號含義：

1234—567

1：產(chǎn)品代號：Z－支柱絕緣子；G－高原型；

2：結(jié)構(gòu)特點：N－戶內(nèi)式（內(nèi)膠裝），無字母為戶內(nèi)外膠裝；L－戶內(nèi)聯(lián)合膠裝式；S－戶外實芯棒式；P－戶外針式；SX－懸掛棒式；C－戶外操作棒式；SW－耐污型戶外實心棒式；

3：機械破壞負荷等級：A－3750N；B－7500N（戶外針式為5000N）；C－12500N；D－20000N；E－30000N；

4：設計序號，用數(shù)字1、2、3……表示；

5：額定電壓（kV）；

6：底座形狀：Y－圓形；T－橢圓形；F－方形；N－單螺孔；G－高原型；L－上、下附件安裝孔為螺孔；K－上、下安裝孔均為光孔，（一般情況K不表示）；

7：污穢等級（戶外式）。三、電站絕緣子的類型和特點1.支柱絕緣子54（1）戶內(nèi)支柱絕緣子

(a）外膠裝式

（b）內(nèi)膠裝式

（c）聯(lián)合膠裝式1－絕緣瓷件；2－鑄鐵底座；3－鑄鐵帽；4－水泥膠合劑；5－鑄鐵配件；6－鑄鐵配件螺孔外膠裝式支柱絕緣子：金屬附件膠裝在瓷件的外表面，使絕緣子的有效高度減少，電氣性能降低，或在一定的有效高度下使絕緣子的總高度增加，尺寸、質(zhì)量增大，但機械強度較高。這類產(chǎn)品已逐步被淘汰。

內(nèi)膠裝式支柱絕緣子：金屬附件膠裝在瓷件的孔內(nèi)，相應地增加了絕緣距離，提高了電氣性能，在有效高度相同的情況下，其總高度約比外膠裝式絕緣子低40％；同時，由于所用的金屬配件和膠合劑的質(zhì)量減少，其總質(zhì)量約比外膠裝式絕緣子減少50％。具有體積小、質(zhì)量輕、電氣性能好等優(yōu)點，但機械強度較低。

聯(lián)合膠裝式支柱絕緣子：上金屬附件采用內(nèi)膠裝，下金屬附件采用外膠裝，而且一般屬實心不可擊穿結(jié)構(gòu)，為多棱型。尺寸小、泄漏距離大、電氣性能好、機械強度高，適用于潮濕和濕熱帶地區(qū)。

（1）戶內(nèi)支柱絕緣子

55（2）戶外支柱絕緣子特點：有較大的傘裙，用以增大沿面放電距離，并能阻斷水流，保證絕緣子在惡劣的雨、霧氣候下可靠地工作。主要應用在6kV及以上屋外配電裝置針式支柱絕緣子：屬空心可擊穿結(jié)構(gòu)，較笨重，易老化。

棒式絕緣子：為實心不可擊穿結(jié)構(gòu)，一般不會沿瓷件內(nèi)部放電，運行中不必擔心瓷體被擊穿，與同級電壓的針式絕緣子相比，具有尺寸小、質(zhì)量輕、便于制造和維護等優(yōu)點，逐步取代針式絕緣子。（a針式支柱絕緣子b)實心棒式支柱絕緣子1－上附件；2－瓷件；3－下附件；4－膠合劑；5－紙墊（2）戶外支柱絕緣子特點：有較大的傘裙，用以增大沿面放電距離562.盤形懸式絕緣子

懸式絕緣子主要應用在35kV及以上屋外配電裝置和架空線路上。

鐘罩形防污絕緣子的污閃電壓比普通型絕緣子高20％～50％；雙層傘形防污絕緣子具有泄漏距離大、傘形開放、裙內(nèi)光滑、積灰率低、自潔性能好等優(yōu)點；草帽形防污絕緣子也具有積污率低、自潔性能好等優(yōu)點。

在實際應用中，懸式絕緣子根據(jù)裝置電壓的高低組成絕緣子串。每串絕緣子的數(shù)目：35kV不少于3片，110kV不少于7片，220kV不少于13片，330kV不少于19片，500kV不少于24片。這時，一片絕緣子的腳3的粗頭穿入另一片絕緣子的帽2內(nèi)，并用特制的彈簧鎖鎖住。對于容易受到嚴重污染的裝置，應選用防污懸式絕緣子。

懸式絕緣子型號含義如下:

12—34

1：產(chǎn)品代號：XP－懸式絕緣子；LXP－懸式鋼化玻璃絕緣子；XWP－雙層傘形防污懸式絕緣子；XHP－鐘罩形防污懸式絕緣子；XMP－草帽形防污懸式絕緣子；

2：設計序號，用數(shù)字1、2、3……表示；

3：機電破壞負荷（t或kN）；

4：槽形連接（球型連接不表示）。高壓線路盤形懸式瓷絕緣子（普通型）外觀圖懸式絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖l－瓷件；2－鍍鋅鐵帽；3－鐵腳；4、5－水泥膠合劑2.盤形懸式絕緣子懸式絕緣子主要應用在35kV及以上屋外配573.套管絕緣子

套管絕緣子:用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁或天花板，以及從屋內(nèi)向屋外引出，或用于使有封閉外殼的電器（如斷路器、變壓器等）的載流部分引出殼外，使導電部分與地絕緣，并起到支持作用。也稱穿墻套管，簡稱套管。

型號:由字母和數(shù)字兩部分組成：