电力电缆的类型和基本性能包括哪些

任菲

摘要：油浸纸绝缘电力电缆由线芯、绝缘层和保护层三个构件组成。由于采用不同的结构形式和材料，便制成了不同类型的电缆，工作电压和使用条件也相应不同。本文从几个方面进行了简要论述。

关键词：电力电缆；类型；基本性能；导电线芯；油浸纸

在电缆技术中。通常把35千伏及以下电压级的电缆称为低压电缆，而把110千伏以上电压级的电缆称为高压电缆。

一、低压电缆类型

低压油浸纸绝缘电力电缆，按其线芯根数可分为单芯、双芯、三芯和四芯电缆几种，其中以三芯电缆应用最为广泛，因此，35千伏及以下低压电缆多制成三芯结构，只有个别特殊用途或为了减少连接头数目，要求大长度生产，或电缆线芯截面较大，制成三芯电缆太笨重时，才制成单芯电缆。单芯电缆结构比较简单，通常是在圆形线芯上，依次同心地绕包绝缘层、挤包金属护层并绕包外护层。必须指出，交流系统使用的单芯电缆不能采用钢带铠装，这是因为存在电磁感应现象，如用钢带铠装，将会产生很大损耗，影响电缆传输容量的缘故。

（一）带绝缘电缆。

10千伏及以下的多芯电缆，通常将几根绝缘线芯绞合成缆，统包以绝缘（称为带绝缘）后再包以一个公共的金属护层和保护层，具有这种结构型式的电缆称为带绝缘电缆或称统包绝缘电缆，国际上称为非径向电场电缆。

双芯电缆只用于单相线路，工作电压为1千伏。为使电缆线芯排列紧凑，减小外径，节约护层材料，将线芯制成半圆型。为提高电缆的弯曲性能，便于电缆的制造和敷设，对于截面较大的双芯电缆也可采用四个扇形线芯，相对两个线芯并联使用。

（二）分相屏蔽电缆和分相铅包电缆。

电压级为20、35千伏的三芯电缆可制成分相屏蔽或分相铅包两种结构形式。分相屏蔽电缆和分相铅包电缆的线芯一般制成圆形，线芯表面应包有半导电纸屏蔽层，绝缘层外面也包有半导电纸屏蔽层。所谓分相屏蔽电缆就是在每一根绝缘线芯外包以打孔的金属带或金属膜复合纸屏蔽层，在三根金属屏蔽的线芯成缆后统包以公共的金属护套。这种电缆，国外称为H型电缆。而分相铅包电缆则在每一根绝缘线芯上单独的挤压以铅护套，在三根铅包线芯成缆后再统包以公共的外护层。

（三）粘性浸渍电缆和不滴流浸渍电缆。

粘性油浸纸绝缘电力电缆（简称粘性电缆）和不滴流油浸纸电力电缆（简称不滴流电缆），是两种广泛应用于35千伏及以下电压级的电缆。这两种电缆除浸渍剂的特性和配方不同而外，没有其他不同。

粘性浸渍电缆的优点是成本低、制造方便，缺点是浸渍剂在工作温度下粘度较低，易于流淌，因此在有落差的条件下敷设时，将易发生高端浸渍剂流失而干涸，致使绝缘水平严重下降，甚至很快发生击穿；在浸渍剂流失的同时，浸渍剂将向低端淤积，这就会涨破铅护套，并因此导致损坏。

二、高压电缆的类型

35千伏电压级以上的高压电缆，有充油电缆、充气电缆和压力电缆等品种。充油电缆是高压电缆中的主要品种，可达110、220、330、500、750千伏甚至更高电压级。

（一）充气电缆。

采用滴干的浸渍纸绝缘，并在其中充入一定压力的气体（如干燥的氮气或六氟化硫）。充气的基本作用在于提高绝缘层中气隙的耐电强度，从而提高电缆的耐电强度。充气电缆的结构有多种形式，三芯电缆多用于35千伏及以下的输电线路，单芯电缆则主要用于高压输电线路。充气电缆的电场强度一般低于充油电缆，因而充气电缆的使用电压最高到110千伏。

充氣电缆可用于高落差或垂直敷设，由于在充气电缆中没有粘性浸渍电缆中发生的绝缘老化过程，铅护套尺寸的不可逆增大，气体间隙的形成及浸渍剂的移动等，因此35千伏及以下的充气电缆工作温度可以提高到75——80℃，与同等截面的粘性浸渍电缆相比，充气电缆的截流量要大一些。

（二）充油电缆。

其耐电强度高，其工作电压可由66、110千伏一直到750千伏或1000千伏以上。充油电缆有自容式和钢管式两种结构形式。自容式充油电缆大多制成单芯结构。充油电缆的绝缘层由性能优异的高压电缆纸和低粘度绝缘油组成。为了充分利用绝缘，一般采用分阶段形式，即采用不同厚度的电缆纸来绕包线芯，薄纸包在内层，外层则逐渐采用较厚的纸。

（三）压力电缆。

充气电缆和充油电缆的加压媒质都是绝缘层的组成部分。如将加压媒质与绝缘层用不透气膜套分开，这种结构称为压力电缆。这种电缆的工作原理与充气和充油电缆基本相同，工作电压为35——110千伏。可采用气体，也可以采用液体作传压媒质。有一种钢管型压力电缆，是将三根包以公共铅护套的电缆拖入气体或液体，压力通过电流的铅护套作用到绝缘上，借以提高绝缘的耐电强度。

三、电力电缆的基本性能有哪些

电力电缆的基本性能主要是电性能。由于电力电缆在高电压（即高电场）下工作，因此对电性能要求是多方面的，也是极为严格的。在设计电力电缆时，必须对电性能作精确计算，并以此作为选择材料和结构的依据。

电力电缆的电性能包括：导线的直流电阻和交流电阻、绝缘层的绝缘电阻、电缆的电容、电感、介质损耗以及击穿强度等。除此，电力电缆还有热性能、机械性能以及因电缆种类不同而具有的特殊性能等。电力电缆的这些性能不仅取决于电缆结构、所用原材料的性能，并与电缆制造工艺的质量有密切关系。

（一）导电线芯电阻。

线芯电阻直接影响着电缆截流量。线芯直流电阻与材料和线芯结构有关。在交流电流下，由于导体的集肤效应和邻近效应，线芯电阻相应有所增大，此时电阻称为有效电阻。线芯有效电阻的计算比较复杂。

（二）电缆的电感。

由于电磁感应原理，电缆具有一定的电感。在电缆长度及工频电磁波长大大长于电缆间中心轴距离和电缆线芯外径时，可以用恒定磁场进行分析并计算电感。

（三）电缆的绝缘电阻。

实际运用的绝缘材料总不是理想电介质（绝缘体），各种物质均有一定程度的导电性。绝缘体导电能力极小而电阻率却很大。绝缘材料的导电程度是由材料分子和杂质分子离解的离子数所决定，它与材料结构和本质以及杂质的本质有关，也和外界条件有关。

（四）耐电性能。

是指电缆耐受一定的试验电压，而不致引起电缆绝缘击穿的性能。所谓绝缘击穿就是绝缘在电场作用下，当电场强度超过某个临界值而丧失绝缘性能的物理要求。