电力电缆也是传输电能的元件,虽然基建费用高,但它有以下特点:1)一般埋设于土壤中或敷设于室内、沟道中,不用杆塔,占地少;2)受气候条件和周围环境影响少,传输性能稳定,可靠性高;3)具有向超高压、大容量发展的条件,如低温、超高电力电缆等。因此它在电力线路中的比重逐渐增大。
电力电缆主要的结构部件有:1)导体;2)绝缘层;3)护层;4)屏蔽层(低压电缆除外);5)各种中间连接头和终端等附件。电力电缆的品种及型号见表3.8-1。
表3.8-1 电力电缆的品种及型号
绝缘为PVC、PE和XLPE。PVC电缆用于10kV及以下电压等级,其结构见图3.8-1。PE电缆应用较少。XLPE的 ε r 、 σ 和tan δ 低,耐热性能突出,适用于工频交流500kV及以下输配电线路中,XLPE电缆结构见图3.8-2,是高压和超高压电缆发展的方向。塑料绝缘架空电力电缆的发展也很快。
图3.8-1 PVC电缆结构
1—导线 2—PVC绝缘 3—PVC内护套 4—铠装层 5—填料 6—PVC外护套
(1)塑料绝缘电力电缆 主要用于地下敷设。电缆结构有绝缘层、屏蔽层和护层,6kV PVC电缆和1.8kV以上的XLPE电缆要有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层。绝缘屏蔽层由半导电材料与铜带或铜丝组成。塑料绝缘电力电缆通常采用PVC护套,内外护层间用铜带或钢丝铠装后可加强电缆力学性能;110kV及以上电缆或防水要求高时采用金属护套,或用PE-铝的组合护套,还常用遇水能膨胀的阻水材料以形成纵向阻水结构。塑料电缆的电气性能见表3.8-2。
图3.8-2 XLPE电缆结构
1—导线 2—导体屏蔽层 3—XLPE绝缘层 4—半导电层 5—铜带 6—填料 7—扎紧布带 8—PVC外护套
表3.8-2 塑料电缆的电气性能
①括号中数值为例行试验要求值;
②导体加热到100~105℃至自然冷却,在128kV下经20个周期循环后,电缆在96kV电压下进行局部放电试验,其放电量不大于5pC;
③冲击耐压试验的导体温度为最高工作温度+5℃( U 0 =64kV时为100~105℃),冲击次数为正负极性各10次;
(2)塑料绝缘架空电力电缆 用于架空敷设,多数采用半绝缘结构(单层绝缘、内屏加绝缘、内外屏加绝缘三种型式,GB/T 12527—2008,GB/T 1409—2006),接触空气的外表层应采用黑色耐候材料。塑料绝缘架空电力电缆的使用特性见表3.8-3。
表3.8-3 塑料绝缘架空电力电缆的使用特性
(3)新型塑料电缆 目前主要发展无卤低烟塑料电缆和阻燃扁平交联聚烯烃绝缘电缆。无卤低烟塑料电缆的特点是具有强的阻燃性,而且烟密度低、毒性低,能大大降低火灾故障中对人的伤害。扁平电缆(见图3.8-3)的优点是能减小占用建筑空间、易施工、易维护。
图3.8-3 扁平电缆
a)扁平型交联聚烯烃绝缘电缆
b)扁平双体交联聚烯烃绝缘电缆
1—导体 2—绝缘体 3—护套 4—护套肋
橡皮电缆一般用于低压、可曲度要求高和环境复杂的场合。其绝缘层常用的材料有天然橡皮、丁基橡皮和乙丙橡皮三种。护套材料主要有聚氯乙烯、氯丁橡皮和铅。结构与交联聚乙烯电缆相似,6kV及以上电压等级有导体屏蔽和绝缘屏蔽。电气性能和力学性能要求参见GB/T 5013—2008。
绝缘层由油浸纸绝缘所构成,利用补充浸渍剂的办法消除绝缘层中的间隙以提高电缆的工作电压,长期老化性能好,广泛应用于高电压等级,单芯自容式充油电缆的电压等级为110~750kV,油道位于线芯中空部分;三芯自容式充油电缆电压等级为35~110kV,油道由3个缆芯间的间隙组成。浸渍剂采用低黏度矿物油或合成绝缘油,供油箱压力有高、中、低三种,绝缘油的电气强度随油压的提高而提高。钢管充油电缆中有两根屏蔽的电缆线芯,其油道为钢管壁与缆芯间的空隙,采用高黏度聚丁烯油,油压高,电气性能优越。自容式和钢管充油电缆的电气性能见表3.8-4,单芯自容式充油电缆结构见图3.8-4,三芯自容式充油电缆结构见图3.8-5,钢管充油电缆结构见图3.8-6。
表3.8-4 自容式和钢管充油电缆的电气性能
(续)
①工频15min耐压允许用直流电压代替,直流电压为工频电压的2.4倍,时间为15min。
②弯曲直径(mm)符合GB/T 2951.23—1994《电线电缆弯曲机械物理性能 试验方法》的规定。
③冲击电压波形为1~5/40~50μs,冲击次数为正负极性各10次。
④操作冲击电压波形为250/2500μs,冲击次数为正负极性各3次。
⑤Δtan δ ( U 0 ~1.67 U 0 )。
图3.8-4 单芯自容式充油电缆结构
1—油道 2—导线 3—导线屏蔽 4—绝缘层 5—绝缘屏蔽 6—铅套 7—内衬垫 8—加强层 9—外护层
图3.8-5 三芯自容式充油电缆结构
1—导线 2—导线屏蔽 3—绝缘层 4—绝缘屏蔽 5—油道 6—填料 7—铜丝编织带 8—铅套 9—内衬垫 10—加强层 11—外护层
图3.8-6 钢管充油电缆结构
1—导线 2—导线屏蔽 3—绝缘层 4—绝缘屏蔽 5—半圆形滑丝 6—钢管 7—防腐层
直流电缆输电输送效率高,线路损失小,功率调节方便,不受电容电流和频率的限制,主要用于过江过海和电网间的连接线等。其结构与交流电缆相似,但绝缘长期承受直流电压可比交流高5~6倍。投入运行的直流电缆主要有黏性浸渍纸绝缘和充油电缆。聚乙烯绝缘的直流电缆需解决空间电荷对电气性能的影响问题。
(管道充气绝缘电缆,CGI)电缆容量大,传输功率可达2000MV·A以上,最高电压可超过800kV。铝(单芯结构用不锈钢)制的刚性或挠性外圆管既是压力容器又是电缆护套,绝缘为压缩SF 6 气体(气压为0.196~0.49MPa)和环氧树脂浇铸绝缘子。内外导体和绝缘子的表面状态以及气体中的自由导电粒子对电缆电气性能有很大影响,需要采取特殊措施。它主要用于短距离的电气连接,如发电厂和变电所的出线以及断路器与主变压器之间的连接,特别适用于封闭式电站。CGI不同于充气电缆,后者绝缘为气体浸渍纸型,电压等级和容量都低于CGI。
包括普通黏性纸浸渍电缆、干绝缘电力电缆和不滴流电缆,绝缘为油浸纸,用于35kV及以下电压等级,目前已基本上被橡胶和塑料绝缘电缆所替代。
均为大容量电缆,低温电缆传输容量在5000MV·A以上,超导电缆传输容量在10000MV·A以上;低温电缆利用高纯度铝或铜电阻在德拜温度以下大幅降低的特性来提高其传导电流的能力,绝缘为非极性合成纤维纸或真空,超导电缆利用超导体在临界温度下损耗极小、可承载大电流的特性来提高其传输容量。一般绝缘为真空,冷媒为液氮或液氦。低温电缆示例性结构见图3.8-7,交流超导电缆示例性结构见图3.8-8。
在低温和超导电缆中,热绝缘是一个极为重要的问题。通常其热绝缘层有两级。第一级为超级热绝缘,由真空喷涂铝层的聚酯薄膜等构成;第二级为热屏蔽层,采用高真空。
高温超导电缆也正在开发中,参见本篇第109条。
电缆有不同的运行情况:1)长期稳定负载;2)周期负载;3)短时过载;4)短路,分别对应不同的允许载流量,见表3.8-5。
图3.8-7 低温电缆示例性结构
1—外护层 2—绝缘层 3—钢管(电磁屏蔽) 4—冷却媒质通道 5—静电屏蔽层 6—绝缘 7—线芯 8—冷却媒质通道
图3.8-8 交流超导电缆示例性结构
1—热绝缘 2、3—液氮管道 4—真空 5—以铝为基的铌超导体 6—防蚀钢管 7—超级热绝缘层
表3.8-5 电力电缆的允许载流量
(续)
电缆终端和连接处的电场的分布很不均勾,一般需要釆用具有电容、电阻或合适电极结构的电缆终端头和连接来改善电场分布。
(1)终端低压(≤35kV) 油浸纸电缆终端有户外型和户内型,各有多种品种,例如户外型有鼎足式、倒挂式和扇形等,户内型有尼龙、环氧树脂和热收缩式等。分别釆用绕包、热收缩、预制件、冷收缩、浇铸和模塑等工艺,要根据运行条件和现场制作条件选择。低压(≤10kV)橡皮、塑料电缆终端一般为干式结构,通常用热缩管分支盒和雨罩等。
110kV及以上高压电缆终端也有敞开式、封闭变电站用和油浸变压器用(象鼻式)终端等多种形式,110~220kV终端内绝缘用增绕绝缘式,330kV及以上用电容式结构。要通过专业厂家精心设计和施工。
(2)连接 塑料电缆连接有绕包型、模塑型、模铸型和预制型四种。绕包型广泛使用乙丙橡胶、绝缘自黏带,适用于110kV以下级中;模塑型采用交联聚乙烯材料为绝缘,适用于110~154kV级中;模铸型在模塑型的基础上又挤入与电缆绝缘相同的材料,适用于220~275kV级中;预制型有乙丙橡胶或硅橡胶绝缘、乙丙橡胶和环氧树脂复合绝缘两种。高压充油电缆连接有普通连接、绝缘连接和塞止连接等。
连接温升限制电缆线路的传输容量,可用冷却和采用低热阻系数绝缘材料以及减薄连接的绝缘厚度等方法降低连接的温升。
主要用于自容式充油电缆线路,电缆线路的需油量由压力箱供给。供油箱有三类:1)重力供油箱,利用供油箱与电缆之间的相对位差保持电缆中油压的供油装处,油箱内的弹性元件充满电缆油与电缆相通,与大气相通的油箱内的油互相隔离。2)压力箱,主要由一组弹性元件组成,在元件内充有一定压力的气体,置于密封的盛油箱中,箱中的油与电缆相通,压力箱的压力是由元件内的气体压力所决定。元件内的气体体积、温度和压力的关系,认为遵守波义耳-査理定律,元件内的气体常数是压力箱的重要特性常数,表征压力箱供油特性。还有一种外气体压力箱,适用于高压力电缆线路,元件内充满油,与电缆相通,在箱中是压缩气体。3)恒定压力箱,供油压力泵或气体维持恒定。
要按规定精心选择压力箱数目和整定油压,油流压力降、供油长度等。
当电缆护层一端接地或交叉换位互联接地而使电缆受到过电压时,金属护层中会产生感应过电压,可能使外护层击穿。因此,需在护层不接地端装护层接地保护器,限制护层过电压值,防止外护层击穿。对护层保护器的要求是:1)通流能力,应具有耐压10kV(波形8/20μs)、共10次的能力;2)在冲击电压10kV下残压( U 10kV )要尽量低;3)残工比,工频2s耐压值 U 工频2s 工频(有效值)应大于实际的工频过电压值,( U 10kV / U 工频2s )称为残工比,该比值越小则保护器性能越好。目前有氧化锌压敏电阻保护器及碳化硅阀片保护器,残工比分别为2.52~2.8和4.5~5。
(1)最大允许敷设位差 见表3.8-6。不能满足时可采取线路分段装塞止连接盒等措施。
表3.8-6 电缆的最大允许敷设位差(单位:m)
(2)电缆敷设时的环境温度 见表3.8-7。如低于下列数值,应将电缆均匀预热,使其表面温度不得低于5℃,否则不允许敷设。
表3.8-7 电缆敷设时的环境温度
(3)电缆的最小弯曲半径 电缆敷设时的最小弯曲半径见表3.8-8。
根据敷设场合选择合适外护层的电缆进行敷设。各种电缆护层的适用敷设场合见表3.8-9。
表3.8-8 电缆敷设时的最小弯曲半径
注: D 为电缆外径。
表3.8-9 各种电缆护层的适用敷设场合
(续)
注:1.适用范围根据技术性和经济性考虑。
2.“√”表示适用;“〇”表示外护层为玻璃纤维时适用;“—”表示不推荐釆用。
3.裸金属护套一级防腐外护层,由沥青复合物加聚氯乙烯护套组成。
4.铠装一级防腐外护层由衬垫层、铠装层和外被层组成:衬垫层由两个沥青复合物、聚氯乙烯带和浸渍皱纸带的防水组合层所组成;外被层由沥青复合物、浸渍电缆麻(或浸渍玻璃纤维)和防止黏合的涂料组成。
5.裸铠装一级防腐外护层的衬垫层与注4的衬垫层相同,没有外被层。
6.铠装二级防腐外护层的衬垫层与注4的衬垫层相同,钢带及细钢丝铠装的外被层由沥青复合物和聚氯保护套组成,粗钢丝铠装的镀锌钢丝外面应挤包一层聚氯乙烯护套或其他等同效能的防腐涂层,以保护钢丝免受外界腐蚀。
宜敷设于河床坚固平缓、很少受冲刷的地段,不可悬空吊挂及交叉,电力电缆习惯采用专业敷设船敷设,要求电缆能埋在河床底下不少于0.5m。水底电缆引到陆上的部分应穿入管中或加盖板等加以保护。保护范围的下端达到最低水位以下,上端高于最高洪水位。
为防止电缆在施放过程中扭结或打圈,电缆船上的支架高度不应小于最大圈的周长,或舱内有可以旋转的平托盘。敷设过程中需随时调整电缆的张力 T ,即要按不同的水深、船速来改变电缆的入水角 α ,使电缆持续保持少许张力。入水角一般在50°~80°之间。张力 T (N),可按下式计算:
式中 g ——重力加速度常数(9.8m/s 2 );
w ——电缆在水中的重量(kg/m);
d ——水深(m)。
导管的入水角可按下式计算:
式中 H ——沉降常数;
V ——船的速度(m/s);
g ——重力加速度常数(9.8m/s 2 );
C ——电缆表面毛糙系数,麻护层为1.5;
ρ ——水的密度(kg/m 3 );
D ——电缆外径(m)。
有上引和下降两种方法:前者对电缆性能的影响较小,垂直敷设时应将底部电缆先行固定,逐渐松下电缆裕度并依次由下向上将电缆在竖井壁上作蛇形固定;后者需要较多的设备,电缆要受到较大的侧压力,但不必将电缆盘运至竖井或洞的底部。
高落差电缆的固定采用悬吊法或一点固定法在井的上端用夹具轧住铠装加以固定,避免电缆受到夹具的侧压力。电缆用夹具固定时,则由固定点数、夹具宽度以及允许侧压力和热伸缩的计算来确定最合适的固定点。
(1)电缆终端及连接头的安装 要注意如下几点:1)安装前应做好充分准备,施工地点应保持清洁干燥,相对湿度不高于60%,雨天施工应有特殊的防潮措施,周围温度一般应超过5℃;2)从开始剥切电缆到安装完毕必须连续进行,尽量缩短油纸绝缘在空气中的暴露时间,免受潮;3)切割绝缘纸时不得切伤内部绝缘纸,纸卷绕包要均匀紧密,屏蔽层应连续完整;4)对于自容式充油电缆,纸卷绕包完毕后要抽真空和充油,要求真空度达到13.3~66.5Pa,维持4~8h,然后在真空下充油直至充满,终端在出线杆顶端抽真空,从尾管阀门充油,充油完毕24h后取油样检査,330kV电压等级tan δ (100℃)≤0.003,110~220kV电压等级tan δ (100℃)≤0.005, U b (室温,2.5mm)≥50kV,合格后剥开的铜带应仍绕包好,卷绕到封锅处固定;5)塑料电缆与油纸电缆的连接,必须防止油纸绝缘端的油流入塑料绝缘端,方法是釆用橡胶管和热收缩管在纸绝缘上形成隔离层或对线芯接头用堵油连接管等。
(2)接地 单芯电缆导体电流所产生的磁场与金属护层交链所感生的电压较低,在传输容量容许范围内可采取护层两端接地,接地电阻应不大于2Ω;当线路较长时,为提高传输容量可将护层一端接地,另一端经护层保护器接地,该端护层中的感应电压应不超过65V,也可在电缆线路中间接地,两端经保护器接地。
大长度单芯电缆线路用绝缘连接盒对电缆护层进行交叉换位互联,以减少护层损耗及接地点,此时每段电缆长度应力求相等,电缆敷设位置应力求对称平衡。不对称敷设时用电缆换位方法使各相接近平衡。保护器宜用△联结或与之等值的Y联结,此时所受的工频过电压及残压比Yo联结低得多。还可用回流线加保护器的方式降低过电压,回流线两端接地,它同中间电缆与两侧电缆的轴间距离分配比例为7:3,保护器一端接在金属护层上,另一端直接接地。
电缆线路安装完工后必须进行竣工试验。运行中的电缆应定期进行预防性试验,一般应每年试验一次。两项试验的主要项目是直流耐压试验,直流试验电压见表3.8-10。
充油电缆线路除进行直流耐压试验外,还需对电缆油定期进行电气性能及含气量试验。电气性能试验要求为tan δ (100℃)≤0.005, U b (室温,2.5mm)≥45kV。
表3.8-10 直流试验电压
(续)
① U 0 为额定相电压;
② U 1 为额定线电压;
③1.8/3kV等级为11kV;127/220kV等级为305kV。
(1)电缆线路故障的原因 电缆在运行中或预防性试验中的击穿称为故障,电缆线路故障的一般原因见表3.8-11。
表3.8-11 电缆线路故障的一般原因
终端及连接头故障一般因施工不良及其他外因造成。
(2)电缆故障的分类及其检测 先用1500V以上绝缘电阻表或高阻计判别故障类型,再用不同仪器和方法初测故障,最后用定点法精确确定故障点。电缆故障类型及其检测方法见表3.8-12。
表3.8-12 电缆故障类型及其检测方法
故障点的精测方法有感应法和声测法:1)感应法。原理是当音频电流经过电缆线芯时,在故障点有电流突变,电磁波的音响也发生突变,可用电磁感应接收器加以检测,该法能方便找出断线、相间低电短路点,但不宜寻找高电阻短路及单相接地故障;2)声测法。原理是用高压脉冲促使故障点放电,用传感器在地面上接收这种放电,以测出故障点精确位置。
(3)充油电缆漏油点的检测 一般用冷冻法或油流法:1)冷冻法。冷冻法常用液氮作为冷却剂,对漏油电缆进行分段多次冷冻,即先在漏油剂度的中点进行冷冻,确定漏油的一侧,再在漏油侧电缆长度的中点冷冻,第二次确定漏油在漏,这样依次缩小漏油侧的范围,最后比较准确地测定漏油点;2)油流法。油流法检测漏油点的原理图见图3.8-9,根据流量与油流途径长度成反比的关系,可求得漏油距离:
式中 X ——漏油距离(m);
L ——电缆长度(m);
Q 1 、 Q 2 ——通过流量计A、B的油流量。
图3.8-9 油流法检测漏油点的原理图
主要用于电气装备内部或外部的连接、低压输配线及各种电信号的传递线等,除电力电缆、通信电缆和电磁线外的大部分绝缘电线电缆都归入这一范畴。按敷设方式分为固定式和移动式两种,我国习惯按用途分类,如矿用电缆、油矿电缆、船用电缆、信号及控制电缆等。
产品型号比较复杂,可参见相应各类产品标准。编制方法通常为
由于使用环境和要求等不同,因此电气装备用电线电缆的结构呈多样化形式。其最基本的组成部分如下:
(1)导电线芯 一般用铜和铝,为了提高导线的工作温度,可使用各种金属镀层的铜线等,线芯结构可分为实芯单线和多根绞线,并按柔软度分类,移动式用柔软度大的,固定式可用柔软度小的。
(2)绝缘层 主要由橡胶或塑料材料组成,根据电性、热性、力学性能、耐环境性及工艺要求选用合适的绝缘层材料。
(3)护层 多数选用橡皮、塑料挤出护套来提高电线电缆力学和耐环境性能,有些以纤维编织等做护层。铠装层只用于受机械外力损伤作用较严重的场合,由钢丝、钢带和铁丝等构成。
(4)屏蔽层 用来屏蔽由电缆产生的电磁场对外界的干扰,以及外界电磁场对电线电缆的干扰。一般用铜丝或半导电材料等屏蔽电场,用铁丝等屏蔽磁场。
(5)填充料 在多芯线缆中,为使其结构稳定,一般采用纤维或橡塑材料填充线芯间、线芯与护套间的间隙。
(1)固定敷设用电线 包括户外架空绝缘电线、用户引入线、户内配线、电气电源连接线及农用低压地埋线等。广泛应用于交流额定电压450/750V及以下动力、照明、电器装置、仪器仪表及电信设备之间的连线。超薄型电缆安装方便(可直接安装于地毡下)、比传统电缆经济,可连接动力设备、电话、计算机设备等。导电物以铜、铝为主。绝缘主要采用聚氯乙烯、丁苯橡皮和乙烯-乙酸乙烯酯橡皮等,护套材料有聚氯乙烯、尼龙、氯丁橡皮和黑色聚乙烯等。我国已制定了额定电压450/750V及以下聚氯乙烯和橡皮绝缘软线和电缆标准:GB/T 5023.1~7—2008、GB/T 5013.1—2008、JB/T 8734.1~5—2016和JB/T 8735.1~3—2016。
(2)移动式通用电线 通常用软结构导体,绝缘和护套使用柔软聚氯乙烯、天然橡胶、天然-合成橡胶混合物材料,用于各种电动工具、仪器和日用电器的移动电源线和连接线。所用标准与(1)相同。
为了减少外界电磁波对绝缘电线内电流的干扰以及绝缘电线内电流产生的电磁对外界的影响,在绝缘软电线的绝缘外编织或绕包一层金属丝或箔,构成屏蔽绝缘电线。主要用于要求防干扰的各种电器、仪表以及电气电信设备的线路中。屏蔽绝缘的电线要求屏蔽体的电阻要小,并应根据使用要求设计屏蔽层结构和厚度。
用于控制、监控联锁回路及保护线路等场合,起着传递控制、信号等各种作用。控制电缆均为750V级以下,导体截面大,传输较大的动力控制电流。信号电缆一般为250V级,用于传输信号或测量用弱电流。绝缘主要为塑料类材料,在需柔软、低温和野外场合使用时,选用橡皮和热塑性体为绝缘。在有阻燃性要求的场合,可选用防火和阻燃橡塑材料为绝缘和护套。为提髙电缆的抗干扰能力,可釆用铜节绕包、钢丝编织等屏蔽结构。
橡套软电缆的绝缘和护套均釆用橡皮类材料,它包括通用橡套软电缆、电焊机电缆、潜水电动机用橡套电缆、无线电装置电缆和摄影光源电缆等。橡套软电缆具有良好的通用性,广泛用于各种电器设备的移动式电源线。根据承受机械外力的大小,分为轻型、中型和重型三类。导电线芯釆用铜软线束绞,绝缘采用天然-丁苯橡皮,户外型产品橡套釆用氯丁胶。电焊机电缆在低压大电流下工作,移动频繁,要求具有较好的耐热性和柔软性;导线采用柔软型结构,外包一层聚酯薄膜;绝缘采用各项性能较好的橡皮绝缘,厚度大,既作绝缘又作护套。潜水电动机用橡套电缆分为防水电缆和潜水泵用扁电缆两种。前者用于一般的场合,而后者主要用于矿井中。此类电缆一般在交流500V及其以下工作,护套吸收量小,电缆绝缘性能优良。无线电装置用电缆主要用于无线电装置的移动电源线和连接线,最高电压等级可达3000V。摄影光源用软电缆使用中频繁移动,传输容量大,要求柔软耐高温,绝缘一般釆用乙丙橡胶。
(1)医疗用直流高压软电缆 主要用于医疗高压直流设备与其高压整流装置的连接,也可用于电子显微镜、电子分析仪器等设备的接线。三芯结构,两根外包绝缘橡皮,用于灯丝加热,另一根为控制线,外包半导电橡皮。
(2)工业仪器设备用直流高压软电缆 传输电流范围广,可用聚氯乙烯、聚乙烯、乙丙橡胶和交联聚乙烯作绝缘,聚氯乙烯和氯丁橡皮作护套,并应特别注意屏蔽层的接地及其与保护系统的可靠连接以保护人身安全。用于各种高压直流工业仪器设备作电源线,移动用或手提操作且频繁移动的机器,要求电缆线芯柔软。
直接永久与电机绕组相连并引出电机壳体的绝缘软线。引接线的耐热特性与电机绝缘匹配,具有良好的电气性能和柔软性,并且耐溶剂和耐浸渍剂。引接线应满足JB/T 6213—2006《电机绕组引接软电缆和软电线》和《125℃电机绕组引接软电线和软线技术规范》的要求。引接线的长期工作温度分为90℃、125℃、180℃等级别,分别与耐热等级为B、F、H的电机相匹配,其电压等级分为500V、1000V、3000V、6000V四档。引接线绝缘材料可使用塑料、橡皮和薄膜绕包纤维编织等。由于良好的性能,此类电线除用于电机外,也可应用于变压器和其他电器的接线。
(1)公路车辆用低压电线电缆 耐热、耐寒、耐油、耐磨及柔软性良好,颜色种类多,用于汽车等公路车辆的电器及仪表线路、车辆与挂车之间的电器连接,在机床等设备的内部电气连接上也得到了广泛应用。单芯绝缘电线一般采用聚氯乙烯或聚氯乙烯-丁腈复合物为绝缘,七芯电缆一般釆用聚氯乙烯为绝缘和护套材料。
(2)公路车辆用高压点火电线 具有良好的电气绝缘性能和耐热性能,用于连接车辆发动机的点火装置、工作在高压和高温场合。该类电线一般采用具有较高电阻的高阻合金或纤维为导线材料,以抑制点火所产生的无线电干扰。绝缘和护套材料釆用塑料和橡皮。
是一类综合性能要求很高的电缆,用于石油工业、地质勘探及海洋勘探等场合,主要有检测电缆、钻探电缆、潜油泵电缆和加热电缆四大类:
1)检测电缆。用于陆地地震勘探、野外地质勘探、海上和航用探测、河海口放射性测量等场合,作为信号传输和连接线,要求柔软、重量轻、强度高、抗干扰、无磁性,海上使用时要使用发泡内护套,以求有一定的漂浮能力。
2)钻探电缆。用于各类油气井的承荷探测,地球物理野外测井以及野外井层电气参数测量等场合,要求高抗拉力、耐复杂环境能力强,抗干扰能力强并具有光机电综合性能。
3)潜油泵电缆。用于3.6/6kV及以下潜油泵机组与潜没式电机,作用是和地面控制箱等的连接和引接,要求尺寸小,耐高温高压,结构稳定,电气和力学性能优良,一般采用乙丙、交联聚乙烯等耐热绝缘,护套采用丁腈橡皮或氯磺化聚乙烯,通过锁铠装以提高绝缘稳定性,铠装外有防卤护套。
4)加热电缆。为交流380V固定敷设电缆,用于加热含蜡较高和黏度较大的油井,要求耐油、耐高低温、结构稳定,发热元件为导体本身或电阻丝、有机半导体和有机PTC材料,绝缘采用含氟塑料、交联乙烯等,采用联锁铠装或双钢丝铠装等。
主要用于井下或井上移动式电器设备、配电站以及采掘、起重机和运输机械。因工作环境复杂,要求电缆不延燃、防爆、轻便耐用、运行安全、力学性能优良,并能与电气监视保护相配合。按电压等级的不同可分为660V及以下、千伏级和6kV系统级矿用电缆:660V以下矿用电缆包括矿用帽灯线和橡套软电缆;千伏级矿用电缆适用于额定电压1140V井下采煤机或移动电器设备配电线路;6kV级矿用电缆供移动设备用。
用于船舰及水上浮动建筑物的电力照明、控制、信号和通信线路。
1)橡皮绝缘船用电缆。导体要使用镀锡铜线,绝缘采用电性优良的普通橡皮、丁基橡皮、乙丙橡皮和硅橡皮,护套一般采用丁腈橡皮、氯丁橡皮和氯磺化聚乙烯,根据使用要求还可有镀锌钢丝、镀锡铜丝编织层。
2)塑料绝缘船用电缆。以铜为导体,聚氯乙烯为绝缘和护套。
3)其他船用电缆。主要有船舶电信装置、电话,广播机用电缆、水密电缆、耐火电缆和低烟、低毒无卤电缆等。
包括飞机、卫星、火箭和其他飞行器用的各种电线电缆,按用途分为三大类:高压点火用电线、机舱布电线和特种专用电线。由于高空运行,要求电线电缆尺寸小、重量轻,耐高温、耐振动、抗冲击,且易安装。常温常压使用的电线工作温度在105℃以下,以耐热聚氯乙烯和辐照交联聚乙烯为绝缘,尼龙和聚氯乙烯为护套。除105℃级以外,还有135℃、150℃、200℃、260℃及300℃以上级别,一般都以含氟复合物和聚酰亚胺材料为绝缘,高温等级的线采用硅橡胶、氟硅橡胶以及有机无机复合材料为绝缘。
(1)其他专用绝缘电线 包括补偿导线、不可重接插头线、农用地埋线和控温加热线等。
1)补偿导线。用于连接热电偶与检流计,导线采用多种合金组合,绝缘和护套一般为聚氯乙烯。
2)不可重接插头线。用于交流250V及以下室内各种移动电气器具、无线电设备和照明灯具与电源连接。
3)农用地埋线。供农村地下直埋敷设,导体为铝芯,绝缘和护套为塑料。
4)控温加热线。用于户外液体输送管道及其阀门和大型设备室外监测仪的防冻保温,有恒功率加热线和自控温加热线两类。
(2)其他电缆 包括电梯电缆、机车车辆用电缆、地铁车辆用电缆、核电站用电缆等。
1)电梯电缆。有橡皮和塑料绝缘两种类型,要求充分退热、柔软性好、抗拉强度大、重量轻、阻燃性好,采用束绞铜线为导体,尼龙绳和钢丝绳为加强芯,氯丁橡胶为护套。
2)机车车辆用电缆。分750V和1500V两种,电缆工作温度分为70℃和100℃两组,一般釆用天然丁苯胶、聚氯乙烯、乙丙橡胶和氯磺化聚乙烯为绝缘,聚氯乙烯尼龙和氯磺化乙烯为护套。
3)地铁车辆用电缆。供地铁车辆供电照明、通信和广播用,一般以橡皮和塑料为绝缘和护套。
4)核电站用电缆。核电站内使用的电缆,要求耐辐照、阻燃防火、耐高温、可靠性高,一般使用氯磺化聚乙烯为绝缘和护套。
5)无卤、低烟、低毒、阻燃的电缆和光纤综合电缆。目前十分重视其研究开发。