絕緣層為油浸紙的電力電纜。絕緣層是以一定寬度的電纜紙螺旋狀地包繞在導(dǎo)電線芯上,經(jīng)過(guò)真空干燥處理后用浸漬劑浸漬而成。根據(jù)浸漬劑的粘度和加壓方式,油浸紙絕緣電力電纜可分為6種,分別為粘性浸漬紙絕緣電纜、滴干紙絕緣電纜、不滴流紙絕緣電纜、充油電纜、充氣電纜、管道充氣電纜。
粘性浸漬紙絕緣電纜
其浸漬劑粘度較高,在電纜工作溫度范圍內(nèi)不易流動(dòng),但在浸漬溫度下具有較低粘度,可保證良好浸漬粘性。浸漬劑一般由光亮油和松香混合而成(光亮油約占65~70%,松香約占30~35%)。不少國(guó)家采用合成樹(shù)脂(如聚異丁烯)代替松香,與光亮油混合成低壓電纜浸漬劑。
粘性浸漬紙絕緣電力電纜按結(jié)構(gòu)可分為帶絕緣型(統(tǒng)包型)與分相屏蔽(鉛包)型。
帶絕緣型電纜是每根導(dǎo)電線心上包繞一定厚度的紙絕緣(相絕緣)層,然后3根絕緣線心絞合一起再統(tǒng)包一層絕緣層(帶絕緣),其外共用一個(gè)金屬護(hù)套;分相屏蔽型電纜即在每根絕緣線心外包繞屏蔽并擠包鉛套。帶絕緣型省材料但絕緣層中電場(chǎng)強(qiáng)度方向不垂直紙面,有沿紙面的分量,所以一般只用于10千伏以下電纜。分相屏蔽型絕緣中電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于紙面,多用于10千伏以上電纜。
粘性浸漬紙絕緣電力電纜的浸漬劑雖然粘度很大,但它仍有一定的流動(dòng)性。當(dāng)敷設(shè)落差較大時(shí),電纜上端因浸漬劑下流而形成空隙,擊穿強(qiáng)度下降,而下端浸漬劑淤積,壓力增大,可以脹毀電纜護(hù)套。因此它的敷設(shè)落差受到限制,一般不得大于30米。
滴干紙絕緣電纜
粘性浸漬紙絕緣電力電纜的一種,即粘性浸漬電纜浸漬后增加一道滴干工藝過(guò)程,使粘性浸漬紙間的浸漬劑減少70%,紙內(nèi)的浸漬劑減少30%,以消除粘性浸漬紙絕緣電纜在高落差敷設(shè)時(shí)浸漬劑流動(dòng)產(chǎn)生的缺點(diǎn)。但由于減少了浸漬劑的含量,絕緣的耐電強(qiáng)度降低。例如絕緣厚度相同時(shí)滴干紙絕緣電力電纜的耐電壓強(qiáng)度為6千伏,而粘性浸漬紙電纜的耐電壓強(qiáng)度為10千伏。但前者可大大提高允許敷設(shè)落差。
不滴流紙絕緣電纜
與粘性浸漬紙絕緣電纜的差別主要是它的浸漬劑在工作溫度范圍內(nèi)不流動(dòng),呈塑性固體狀,而在浸漬溫度下粘度降低能保證充分浸漬。這種電纜敷設(shè)落差不受絕緣本身限制。它將逐步取代粘性浸漬紙絕緣電纜。
粘性浸漬、滴干、不滴流均屬粘性浸漬型絕緣,由于組成它的固體材料紙與浸漬劑熱膨脹系數(shù)相差很大,在制造和運(yùn)行過(guò)程中因溫度的變化不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣隙。氣隙是電纜破壞的主要原因之一。因此粘性浸漬型紙絕緣電纜只能用于35千伏以下。
充油電纜
利用補(bǔ)充浸漬劑的方法消除電纜中的氣隙。當(dāng)電纜溫度升高時(shí),浸漬劑膨脹,電纜內(nèi)部壓力增加,浸漬劑流入供油箱;電纜冷卻時(shí)浸漬劑收縮,電纜內(nèi)部壓力降低,供油箱內(nèi)浸漬劑又流入電纜,防止了氣隙的產(chǎn)生,故可以用于110千伏及以上線路。它的結(jié)構(gòu)分兩類,一類是自容式充油電纜,浸漬劑是低粘度礦物油或十二烷基苯,導(dǎo)電線心中有空心油道,浸漬劑可以通過(guò)它及時(shí)補(bǔ)充進(jìn)絕緣或流入油箱;另一類是鋼管充油電纜,浸漬劑是粘度稍高的聚丁烯油,導(dǎo)電線心是實(shí)心,3根絕緣線心一并置于無(wú)縫鋼管內(nèi),管內(nèi)充以高壓力(一般約1.5兆帕,即15個(gè)大氣壓)的浸漬劑,鋼管與電纜之間的空間即為供油道,并與供油系統(tǒng)相連。它具有優(yōu)良的電性能和機(jī)械保護(hù),但耗油量大,接頭較復(fù)雜,不宜于高落差敷設(shè)。
充氣電纜
用滴干紙絕緣,充以一定壓力的氣體,以提高氣隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng),消除局部放電。電纜結(jié)構(gòu)多為三心,并利用三心間空隙作為氣體傳送管道,氣體一般為氮?dú)饣蛄虻?適用于垂直敷設(shè)的10千伏到110千伏線路。
管道充氣電纜
又稱壓縮氣體絕緣電纜。其導(dǎo)電線心置于一個(gè)充有一定壓力氣體 (SF)的管道中。按線心數(shù)可分為三心和單心電纜,單心電纜又分剛性和可撓型。導(dǎo)電線心通常是鋁管或銅管,由固體絕緣墊片每隔一定距離支撐在管內(nèi)。外管道為電纜護(hù)套兼作氣體介質(zhì)壓力容器。單心電纜通常用鋁管或不銹鋼管作護(hù)套,三心電纜的護(hù)套也可用鋼管。由于采用了氣體介質(zhì)(SF),它的電容小,介質(zhì)損耗低,導(dǎo)熱性好,故傳輸容量大,可達(dá)50000MVA。常用作大容量發(fā)電廠的高壓引出線,封閉電站與架空線的連接線等。
粘性浸漬紙絕緣電纜
其浸漬劑粘度較高,在電纜工作溫度范圍內(nèi)不易流動(dòng),但在浸漬溫度下具有較低粘度,可保證良好浸漬粘性。浸漬劑一般由光亮油和松香混合而成(光亮油約占65~70%,松香約占30~35%)。不少國(guó)家采用合成樹(shù)脂(如聚異丁烯)代替松香,與光亮油混合成低壓電纜浸漬劑。
粘性浸漬紙絕緣電力電纜按結(jié)構(gòu)可分為帶絕緣型(統(tǒng)包型)與分相屏蔽(鉛包)型。
帶絕緣型電纜是每根導(dǎo)電線心上包繞一定厚度的紙絕緣(相絕緣)層,然后3根絕緣線心絞合一起再統(tǒng)包一層絕緣層(帶絕緣),其外共用一個(gè)金屬護(hù)套;分相屏蔽型電纜即在每根絕緣線心外包繞屏蔽并擠包鉛套。帶絕緣型省材料但絕緣層中電場(chǎng)強(qiáng)度方向不垂直紙面,有沿紙面的分量,所以一般只用于10千伏以下電纜。分相屏蔽型絕緣中電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于紙面,多用于10千伏以上電纜。
粘性浸漬紙絕緣電力電纜的浸漬劑雖然粘度很大,但它仍有一定的流動(dòng)性。當(dāng)敷設(shè)落差較大時(shí),電纜上端因浸漬劑下流而形成空隙,擊穿強(qiáng)度下降,而下端浸漬劑淤積,壓力增大,可以脹毀電纜護(hù)套。因此它的敷設(shè)落差受到限制,一般不得大于30米。
滴干紙絕緣電纜
粘性浸漬紙絕緣電力電纜的一種,即粘性浸漬電纜浸漬后增加一道滴干工藝過(guò)程,使粘性浸漬紙間的浸漬劑減少70%,紙內(nèi)的浸漬劑減少30%,以消除粘性浸漬紙絕緣電纜在高落差敷設(shè)時(shí)浸漬劑流動(dòng)產(chǎn)生的缺點(diǎn)。但由于減少了浸漬劑的含量,絕緣的耐電強(qiáng)度降低。例如絕緣厚度相同時(shí)滴干紙絕緣電力電纜的耐電壓強(qiáng)度為6千伏,而粘性浸漬紙電纜的耐電壓強(qiáng)度為10千伏。但前者可大大提高允許敷設(shè)落差。
不滴流紙絕緣電纜
與粘性浸漬紙絕緣電纜的差別主要是它的浸漬劑在工作溫度范圍內(nèi)不流動(dòng),呈塑性固體狀,而在浸漬溫度下粘度降低能保證充分浸漬。這種電纜敷設(shè)落差不受絕緣本身限制。它將逐步取代粘性浸漬紙絕緣電纜。
粘性浸漬、滴干、不滴流均屬粘性浸漬型絕緣,由于組成它的固體材料紙與浸漬劑熱膨脹系數(shù)相差很大,在制造和運(yùn)行過(guò)程中因溫度的變化不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣隙。氣隙是電纜破壞的主要原因之一。因此粘性浸漬型紙絕緣電纜只能用于35千伏以下。
充油電纜
利用補(bǔ)充浸漬劑的方法消除電纜中的氣隙。當(dāng)電纜溫度升高時(shí),浸漬劑膨脹,電纜內(nèi)部壓力增加,浸漬劑流入供油箱;電纜冷卻時(shí)浸漬劑收縮,電纜內(nèi)部壓力降低,供油箱內(nèi)浸漬劑又流入電纜,防止了氣隙的產(chǎn)生,故可以用于110千伏及以上線路。它的結(jié)構(gòu)分兩類,一類是自容式充油電纜,浸漬劑是低粘度礦物油或十二烷基苯,導(dǎo)電線心中有空心油道,浸漬劑可以通過(guò)它及時(shí)補(bǔ)充進(jìn)絕緣或流入油箱;另一類是鋼管充油電纜,浸漬劑是粘度稍高的聚丁烯油,導(dǎo)電線心是實(shí)心,3根絕緣線心一并置于無(wú)縫鋼管內(nèi),管內(nèi)充以高壓力(一般約1.5兆帕,即15個(gè)大氣壓)的浸漬劑,鋼管與電纜之間的空間即為供油道,并與供油系統(tǒng)相連。它具有優(yōu)良的電性能和機(jī)械保護(hù),但耗油量大,接頭較復(fù)雜,不宜于高落差敷設(shè)。
充氣電纜
用滴干紙絕緣,充以一定壓力的氣體,以提高氣隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng),消除局部放電。電纜結(jié)構(gòu)多為三心,并利用三心間空隙作為氣體傳送管道,氣體一般為氮?dú)饣蛄虻?適用于垂直敷設(shè)的10千伏到110千伏線路。
管道充氣電纜
又稱壓縮氣體絕緣電纜。其導(dǎo)電線心置于一個(gè)充有一定壓力氣體 (SF)的管道中。按線心數(shù)可分為三心和單心電纜,單心電纜又分剛性和可撓型。導(dǎo)電線心通常是鋁管或銅管,由固體絕緣墊片每隔一定距離支撐在管內(nèi)。外管道為電纜護(hù)套兼作氣體介質(zhì)壓力容器。單心電纜通常用鋁管或不銹鋼管作護(hù)套,三心電纜的護(hù)套也可用鋼管。由于采用了氣體介質(zhì)(SF),它的電容小,介質(zhì)損耗低,導(dǎo)熱性好,故傳輸容量大,可達(dá)50000MVA。常用作大容量發(fā)電廠的高壓引出線,封閉電站與架空線的連接線等。
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