電纜外面的絕緣層是什么?電纜絕緣材料分類
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來源：未知發(fa)布日期(qi)：2019-09-27 16:46
電(dian)纜的(de)絕(jue)(jue)緣層用來(lai)使多(duo)芯(xin)導(dao)體間(jian)(jian)及導(dao)體與護套間(jian)(jian)相互隔離(li),并保證一定的(de)電(dian)氣(qi)耐壓(ya)強度。它(ta)應有一定的(de)耐熱(re)性能和穩定的(de)絕(jue)(jue)緣質量。
絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層(ceng)(ceng)厚(hou)度與(yu)工作電(dian)壓(ya)有(you)關(guan)。一般來說，電(dian)壓(ya)等級(ji)越(yue)高，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層(ceng)(ceng)的(de)(de)厚(hou)度也越(yue)厚(hou)，但并不成比例。因為從(cong)電(dian)場強度方面(mian)考(kao)慮(lv)，同樣電(dian)壓(ya)等級(ji)的(de)(de)電(dian)纜(lan)當導(dao)體截(jie)面(mian)積(ji)大時，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層(ceng)(ceng)的(de)(de)厚(hou)度可(ke)以薄(bo)些。對于(yu)電(dian)壓(ya)等級(ji)較低(di)的(de)(de)電(dian)纜(lan)，特別(bie)是電(dian)壓(ya)等級(ji)較低(di)的(de)(de)油浸紙絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)纜(lan)，為保(bao)證(zheng)電(dian)纜(lan)彎曲時，紙層(ceng)(ceng)具有(you)一定的(de)(de)機械強度，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層(ceng)(ceng)的(de)(de)厚(hou)度隨導(dao)體截(jie)面(mian)的(de)(de)增(zeng)大而加(jia)厚(hou)。
絕(jue)緣(yuan)層的(de)材(cai)料主要有油浸電(dian)纜紙、塑(su)料和橡(xiang)膠三(san)種(zhong)。根據導體絕(jue)緣(yuan)層所(suo)用材(cai)料的(de)不同，電(dian)纜主要分(fen)為塑(su)料絕(jue)緣(yuan)電(dian)纜、橡(xiang)膠絕(jue)緣(yuan)電(dian)纜和油浸紙絕(jue)緣(yuan)電(dian)纜。現將三(san)種(zhong)電(dian)纜絕(jue)緣(yuan)層的(de)結(jie)構及特點分(fen)述如下。
(一)塑料絕緣
塑(su)(su)料絕(jue)(jue)緣(yuan)主要有(you)聚氯乙烯絕(jue)(jue)緣(yuan)和(he)(he)交(jiao)聯聚乙烯絕(jue)(jue)緣(yuan)兩種(zhong)，電(dian)纜絕(jue)(jue)緣(yuan)層分別由熱(re)塑(su)(su)性(xing)塑(su)(su)料擠(ji)包制(zhi)(zhi)成(cheng)和(he)(he)由添加交(jiao)聯劑的(de)熱(re)塑(su)(su)性(xing)聚乙烯塑(su)(su)料擠(ji)包后(hou)交(jiao)聯制(zhi)(zhi)成(cheng)。這(zhe)種(zhong)絕(jue)(jue)緣(yuan)電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)及耐水性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，能(neng)(neng)抗酸、堿，防腐蝕，它還具有(you)允許工作(zuo)溫(wen)度高(gao)、機械性(xing)能(neng)(neng)好(hao)、可制(zhi)(zhi)造高(gao)電(dian)壓電(dian)纜等(deng)優點。
絕緣材料
聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)(xi)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)比(bi)油(you)浸(jin)(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)有(you)(you)(you)很(hen)多(duo)優點(dian)，但其絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)的(de)介質損(sun)耗(hao)(hao)較大，比(bi)油(you)浸(jin)(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)的(de)介質損(sun)耗(hao)(hao)約(yue)大10~20倍左右，而且其電導(離子(zi))隨電場強(qiang)度(du)(du)的(de)增加而急劇上(shang)升，因此在(zai)(zai)(zai)更(geng)高(gao)電壓上(shang)的(de)應用(yong)受到了限制。在(zai)(zai)(zai)這方面聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)比(bi)聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)(xi)，絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)性(xing)能有(you)(you)(you)很(hen)大的(de)改善，在(zai)(zai)(zai)同樣條件下(xia)，聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)的(de)交流(liu)擊穿強(qiang)度(du)(du)提(ti)高(gao)約(yue)60%，其介質損(sun)耗(hao)(hao)則僅為(wei)聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)(xi)的(de)0.5%左右。聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)電纜具有(you)(you)(you)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)性(xing)能高(gao)、比(bi)重小、耐(nai)水和化學(xue)藥品性(xing)能良(liang)好等(deng)特(te)(te)點(dian)，但是(shi)它(ta)(ta)的(de)熔點(dian)太低(di)，在(zai)(zai)(zai)機械應力(li)作用(yong)下(xia)容易產生裂紋。為(wei)了利用(yong)聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)良(liang)好的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)特(te)(te)性(xing)，克(ke)服其熔點(dian)低(di)的(de)缺點(dian),采用(yong)高(gao)能輻照或化學(xue)的(de)方法(fa)對聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)進行交聯,使它(ta)(ta)的(de)分子(zi)由(you)(you)原來的(de)線型(xing)結(jie)(jie)構(gou)變(bian)成網(wang)狀結(jie)(jie)構(gou)，即由(you)(you)熱(re)(re)(re)塑(su)性(xing)變(bian)為(wei)熱(re)(re)(re)固性(xing)，從而提(ti)高(gao)了聚(ju)(ju)(ju)Z烯(xi)(xi)的(de)耐(nai)熱(re)(re)(re)性(xing)和熱(re)(re)(re)穩定性(xing)，這就是(shi)交聯聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)。其主要特(te)(te)點(dian)是(shi)軟化點(dian)高(gao)、熱(re)(re)(re)變(bian)形小、在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)機械強(qiang)度(du)(du)高(gao)、抗(kang)熱(re)(re)(re)老化性(xing)能好等(deng):交聯聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)電纜的(de)最高(gao)運行溫(wen)度(du)(du)可達(da)90℃.而短路時的(de)允(yun)許溫(wen)度(du)(du)則達(da)250℃。
交聯聚乙烯電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)雖然(ran)具有(you)(you)十分(fen)優越的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣性(xing)能(neng)，但其絕(jue)緣(yuan)(yuan)內部不(bu)(bu)(bu)可避免地(di)會存在(zai)微(wei)孔(kong)、雜(za)(za)質(zhi)(zhi)及其他一些缺陷等，特別是(shi)微(wei)孔(kong)的(de)存在(zai)，使(shi)其吸水性(xing)增(zeng)強，在(zai)高電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)作(zuo)用(yong)下，沿電(dian)(dian)(dian)(dian)場方向(xiang)引發“水樹(shu)枝”現(xian)象，從而(er)使(shi)絕(jue)緣(yuan)(yuan)受(shou)到破壞。誠然(ran)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)在(zai)材料(liao)選擇及制造工(gong)藝上盡(jin)力控制微(wei)孔(kong)、雜(za)(za)質(zhi)(zhi)等是(shi)減少水樹(shu)枝狀(zhuang)態現(xian)象發生的(de)主要(yao)途徑(jing)，但在(zai)敷設施工(gong)中(zhong)(zhong)不(bu)(bu)(bu)合理的(de)施工(gong)方法(fa)也(ye)會導致新的(de)微(wei)孔(kong)形成(cheng)。由于電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)終(zhong)端、中(zhong)(zhong)間接(jie)頭的(de)密(mi)封不(bu)(bu)(bu)良或電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)在(zai)施工(gong)斷頭處不(bu)(bu)(bu)加以密(mi)封而(er)進水、進潮，都會使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)在(zai)以后的(de)運行中(zhong)(zhong)有(you)(you)可能(neng)引發水樹(shu)枝放電(dian)(dian)(dian)(dian)，對此應引起足(zu)夠重視。
(二)橡(xiang)膠絕緣
橡膠絕緣電力電纜的(de)絕緣層為丁苯橡(xiang)膠或人工合(he)成橡(xiang)膠(乙丙橡(xiang)膠、丁基橡(xiang)膠)。這(zhe)種電(dian)(dian)纜突出的(de)優點是(shi)柔軟，可撓性好(hao)，特別適用(yong)于移動性的(de)用(yong)電(dian)(dian)和供電(dian)(dian)的(de)裝置。但(dan)是(shi)橡(xiang)膠絕緣遇到(dao)油類(lei)時會很(hen)快損壞:在高(gao)電(dian)(dian)壓作(zuo)用(yong)下(xia)，容易受電(dian)(dian)暈作(zuo)用(yong)產生(sheng)龜裂。因此(ci)這(zhe)種電(dian)(dian)纜一般用(yong)于10kV及以下(xia)電(dian)(dian)壓等級(ji)，而(er)人工合(he)成的(de)乙丙橡(xiang)膠絕緣電(dian)(dian)纜可用(yong)到(dao)35kV電(dian)(dian)壓級(ji)。
(三)油浸紙絕緣
油(you)(you)浸(jin)(jin)(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)由電纜紙(zhi)與(yu)浸(jin)(jin)(jin)漬(zi)劑組合而成。普通油(you)(you)浸(jin)(jin)(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)電纜紙(zhi)的(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)為(wei)(wei)0.08、0.12、0.17mm三種(zhong);浸(jin)(jin)(jin)漬(zi)劑用低(di)壓(ya)電纜油(you)(you)和松香(xiang)混合而成，稱(cheng)謂黏性浸(jin)(jin)(jin)潰電纜油(you)(you)。單芯電纜和分相鉛(鋁(lv))套電纜的(de)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)為(wei)(wei)圓形(xing)，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層結構(gou)為(wei)(wei)電纜紙(zhi)帶(dai)以(yi)同心式多(duo)層繞(rao)包(bao)成圓形(xing)。I0kV及以(yi)下的(de)多(duo)芯電纜，導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)為(wei)(wei)半(ban)圓形(xing)、橢(tuo)圓形(xing)或扇(shan)形(xing)，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層結構(gou)為(wei)(wei)束帶(dai)式。這種(zhong)結構(gou)是在每根(gen)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)上(shang)分別(bie)繞(rao)包(bao)一部(bu)分絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)紙(zhi)(稱(cheng)為(wei)(wei)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan))后，將幾根(gen)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)絞合在一起，再繞(rao)包(bao)一定厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)電纜紙(zhi)(稱(cheng)為(wei)(wei)統包(bao)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)或帶(dai)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan))，這樣在導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)與(yu)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)之間為(wei)(wei)二倍導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)厚(hou)(hou)度(du)(du);在導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)與(yu)鉛護套之間為(wei)(wei)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)厚(hou)(hou)度(du)(du)加統包(bao)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)厚(hou)(hou)度(du)(du)。
充油(you)電(dian)纜(lan)的油(you)浸(jin)紙絕(jue)緣要求電(dian)氣性能更高(gao)，紙的厚度為0.045、0.075、0.125、0.175mm等幾種(zhong)，介(jie)質(zhi)損失角正切(qie)值應大于o.0026。浸(jin)漬(zi)劑為低黏(nian)度的物油(you)(絕(jue)緣油(you)),油(you)的工頻(pin)擊穿強(qiang)度應不小于60kV/2.5mm。這樣在一定油(you)壓作用下，就大大地提高(gao)了電(dian)纜(lan)絕(jue)緣的電(dian)氣強(qiang)度。
電(dian)(dian)力電(dian)(dian)纜絕緣層的厚度(du)根據電(dian)(dian)纜的工作電(dian)(dian)壓和導體標稱截面來(lai)決定，它既要(yao)保證在工頻電(dian)(dian)壓和沖擊(ji)電(dian)(dian)壓下(xia)不會(hui)被擊(ji)穿(chuan)，又要(yao)保證電(dian)(dian)纜在正常施工時絕緣不會(hui)受到機械損壞。
油(you)(you)浸(jin)紙絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)較橡膠(jiao)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)及(ji)聚氣乙烯絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)具(ju)有較強的(de)耐熱性(xing)，經常運行溫(wen)度(du)可達80C,電(dian)氣強度(du)高。黏(nian)性(xing)油(you)(you)浸(jin)紙絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)用(yong)于35kV及(ji)以(yi)下電(dian)壓等級。補充油(you)(you)壓的(de)油(you)(you)浸(jin)紙絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)用(yong)于60kV及(ji)以(yi)上電(dian)壓等級。紙絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)極易吸收水(shui)分，使(shi)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)強度(du)大為降低，因(yin)此(ci)(ci)制造中除了(le)將所含水(shui)分味去并進行浸(jin)漬處理(li)外(wai)，還借助(zhu)金屬(shu)護套防止水(shui)分侵(qin)人(ren)。另(ling)外(wai)，紙絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)的(de)可曲性(xing)比較差(cha).因(yin)此(ci)(ci)規定了(le)電(dian)纜最小的(de)允(yun)許彎曲半(ban)徑及(ji)最低敷(fu)設溫(wen)度(du)。對于這些，施工中都要特(te)別注意，以(yi)保證絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)性(xing)能良好。
到油類時會很(hen)快損壞:在高電壓作(zuo)用(yong)(yong)下，容易受電暈作(zuo)用(yong)(yong)產生(sheng)龜裂。因此這(zhe)種電纜一般用(yong)(yong)于10kV及以下電壓等級，而人工合成的乙(yi)丙橡膠絕緣電纜可(ke)用(yong)(yong)到35kV電壓級。
(三)油浸(jin)紙絕緣
油(you)浸(jin)紙絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)由電(dian)纜紙與浸(jin)漬劑(ji)組合而(er)成(cheng)。普(pu)通油(you)浸(jin)紙絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)纜紙的(de)厚(hou)度(du)為(wei)(wei)0.08、0.12、0.17mm三種;浸(jin)漬劑(ji)用低壓電(dian)纜油(you)和松(song)香混(hun)合而(er)成(cheng)，稱(cheng)謂(wei)黏性浸(jin)潰電(dian)纜油(you)。單芯(xin)電(dian)纜和分相(xiang)鉛(qian)(鋁)套電(dian)纜的(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)為(wei)(wei)圓(yuan)形(xing)(xing)(xing)，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層結構(gou)為(wei)(wei)電(dian)纜紙帶以同心式多層繞(rao)(rao)包(bao)成(cheng)圓(yuan)形(xing)(xing)(xing)。I0kV及(ji)以下的(de)多芯(xin)電(dian)纜，導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)為(wei)(wei)半圓(yuan)形(xing)(xing)(xing)、橢圓(yuan)形(xing)(xing)(xing)或(huo)扇形(xing)(xing)(xing)，絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)層結構(gou)為(wei)(wei)束(shu)帶式。這種結構(gou)是在每(mei)根導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)上分別繞(rao)(rao)包(bao)一(yi)部分絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)紙(稱(cheng)為(wei)(wei)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan))后，將幾根導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)絞合在一(yi)起(qi)，再繞(rao)(rao)包(bao)一(yi)定(ding)厚(hou)度(du)的(de)電(dian)纜紙(稱(cheng)為(wei)(wei)統包(bao)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)或(huo)帶絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan))，這樣在導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)與導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)之(zhi)間為(wei)(wei)二倍導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)厚(hou)度(du);在導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)與鉛(qian)護套之(zhi)間為(wei)(wei)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)厚(hou)度(du)加統包(bao)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)厚(hou)度(du)。
充油(you)電(dian)(dian)纜(lan)的(de)(de)油(you)浸(jin)(jin)紙絕緣(yuan)要求電(dian)(dian)氣性能更高(gao)(gao)，紙的(de)(de)厚度為0.045、0.075、0.125、0.175mm等幾種，介質損失角(jiao)正切值應(ying)大于o.0026。浸(jin)(jin)漬劑為低黏度的(de)(de)物油(you)(絕緣(yuan)油(you)),油(you)的(de)(de)工頻擊穿強(qiang)度應(ying)不小于60kV/2.5mm。這(zhe)樣在一定油(you)壓作用下，就大大地提高(gao)(gao)了電(dian)(dian)纜(lan)絕緣(yuan)的(de)(de)電(dian)(dian)氣強(qiang)度。
電(dian)(dian)力電(dian)(dian)纜(lan)絕緣(yuan)層的厚度根據電(dian)(dian)纜(lan)的工作電(dian)(dian)壓和(he)導(dao)體標(biao)稱截面來(lai)決(jue)定，它既要保證(zheng)在工頻電(dian)(dian)壓和(he)沖擊電(dian)(dian)壓下不(bu)會被擊穿，又(you)要保證(zheng)電(dian)(dian)纜(lan)在正常施(shi)工時絕緣(yuan)不(bu)會受到(dao)機械損壞。
油(you)浸(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)較橡膠絕(jue)(jue)緣(yuan)及(ji)(ji)聚氣(qi)乙烯絕(jue)(jue)緣(yuan)具有(you)較強的(de)耐熱性(xing)，經常運行溫度(du)可(ke)達80C,電(dian)(dian)氣(qi)強度(du)高。黏性(xing)油(you)浸(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)用于(yu)(yu)35kV及(ji)(ji)以(yi)下電(dian)(dian)壓(ya)等級。補充(chong)油(you)壓(ya)的(de)油(you)浸(jin)紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)用于(yu)(yu)60kV及(ji)(ji)以(yi)上電(dian)(dian)壓(ya)等級。紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)極易吸收水分(fen)，使絕(jue)(jue)緣(yuan)強度(du)大為降(jiang)低(di)，因此制造(zao)中除了(le)(le)將所含水分(fen)味去并進行浸(jin)漬(zi)處理(li)外(wai)，還借(jie)助金(jin)屬護(hu)套防止水分(fen)侵(qin)人。另外(wai)，紙(zhi)絕(jue)(jue)緣(yuan)的(de)可(ke)曲(qu)性(xing)比較差.因此規定了(le)(le)電(dian)(dian)纜最(zui)小的(de)允許彎(wan)曲(qu)半徑及(ji)(ji)最(zui)低(di)敷設溫度(du)。對于(yu)(yu)這些，施(shi)工(gong)中都要特別注意，以(yi)保證絕(jue)(jue)緣(yuan)性(xing)能良好。
