电力电缆基本构造详细说明

引言

电力电缆作为电力传输与分配的重要设备，其构造的合理性直接影响到电力系统的安全、稳定运行。本文将对电力电缆的基本构造进行详细分类说明，包括线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层等关键部分，以期为电力工程建设和维护提供参考。

一、线芯（导体）

1.1 定义与功能

线芯是电力电缆的导电部分，用于输送电能，是电力电缆的主要组成部分。线芯通常由高导电率的金属材料制成，如铜或铝。

1.2 分类

• 材料分类：主要分为铜芯和铝芯两种。铜芯电缆导电性能好，但成本较高；铝芯电缆成本较低，但导电性能稍逊于铜芯。

• 截面形状：线芯截面形状有圆形、半圆形和扇形等。三芯电缆的每个扇面通常成120°角，四芯电缆中的三个主要线芯扇面各成100°角，而第四个线芯为60°角。

1.3 截面积

电力电缆的导体按一定等级的标称截面积生产，以便于制作和施工。我国电力电缆标称截面积系列包括多种规格，如1.5、2.5、4、6、10、16、25mm²等，直至数千平方毫米的大截面电缆。高压和超高压电力电缆的标称截面积系列则更为集中，以满足高电压、大电流传输的需求。

二、绝缘层

2.1 定义与功能

绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离的部分，保证电能的安全输送。绝缘层是电力电缆结构中不可或缺的组成部分。

2.2 分类

• 挤包绝缘：包括聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘、聚乙烯绝缘和橡胶绝缘等。挤包绝缘电力电缆制作简单，重量轻，敷设安装方便，广泛应用于不同电压等级的电缆线路中。

• 聚氯乙烯绝缘：多用于10kV及以下的电缆线路。

• 交联聚乙烯绝缘：因其优良的介电性能，多用于6kV及以上乃至110~500kV的电缆线路。

• 橡胶绝缘：柔软且富有弹性，适用于移动频繁、敷设弯曲半径小的场合，如发电厂、变电站内部连接线等。

• 油浸纸绝缘：历史上使用最广泛的一种电缆，以其安全可靠、使用寿命长而著称。但敷设受落差限制，自开发出不滴流浸纸绝缘后，解决了这一问题，继续得到广泛应用。

2.3 特性

绝缘层材料需具备良好的耐电晕性、耐热性、耐化学腐蚀性和机械强度等特性，以确保电缆在长期使用过程中的安全性和稳定性。

三、屏蔽层

3.1 定义与功能

屏蔽层主要用于减少电磁干扰，保护电缆免受外界电磁场的影响。15kV及以上的电力电缆通常包含导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。

3.2 分类

• 导体屏蔽层：位于线芯与绝缘层之间，用于均匀电场分布，减少局部放电现象。

• 绝缘屏蔽层：位于绝缘层与保护层之间，进一步减少电磁干扰，提高电缆的电气性能。

四、保护层

4.1 定义与功能

保护层是电力电缆的最外层，用于保护电缆免受外界杂质、水分和机械损伤的侵入。保护层的质量直接关系到电缆的使用寿命和安全性。

4.2 分类

• 内护层：位于屏蔽层与外护层之间，起到加强绝缘和防止水分侵入的作用。

• 外护层：根据电缆的使用环境和要求，外护层可采用不同材料制成，如聚氯乙烯护套、聚乙烯护套、铝护套、钢带铠装等。外护层还可根据需要添加阻燃、耐火等特性。

4.3 特性

保护层材料需具备良好的耐候性、耐磨性、耐腐蚀性和机械强度等特性，以确保电缆在各种恶劣环境下的安全性和稳定性。

五、总结

电力电缆的基本构造由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。各部分相互协作，共同确保电力电缆的安全、稳定运行。在电力工程建设和维护过程中，应充分了解电力电缆的构造特点，合理选择电缆型号和规格，严格按照相关标准和规范进行施工和维护，以确保电力系统的安全、可靠运行。