发热电缆篇1

关键词：10kV,冷缩,热缩,电缆附件,安装选用

Abstract:withthedevelopmentofthesociety,andcontinuouslyenhancethedegreeofindustrialization,socialpowerconsumptionrisesharply,thepowersystemoftenneedtofacehighload,hightemperature,lowtemperature,coastalmuchmorerainenvironmentraytest.Ensuretheproductionofelectricpowereffective,sustainable,stableandeconomicoperationofthepowersystemistheprimaryproblemmustbesolved.Sointhepowersystemofhighperformance,theeconomicselectioncableheadaccessoriesandreliableinstallationisquiteimportant.Heatshrinkablecoldandcableaccessoriesoccurrencesatisfiedtherequirements,andwidelyused.

Keywords:10kV,cold,hotshrinkage,cableaccessories,installationtochoose

中图分类号：TM247文献标识码：A文章编号：

电力电缆的使用至今已有百余年历史。自1879年美国发明家T.A.爱迪生将铜棒用黄麻包绕后穿入铁管内，然后在铁管内填充沥青等混合物制成电缆，开创了地下输电；到1889年英国人S.Z.费兰梯用10千伏油浸纸绝缘电缆在伦敦与德特福德之间敷设；再到1908年英国建成20千伏电缆网，自此电力电缆在电力建设中得到越来越广泛的应用。而今，随着我国经济的发展，城市及道路的不断完善，人们对城市美化的意识不断增强，政府规划力度也随之增强。在城市及道路改造及美化中，架空线路俨然成为了阻碍其发展的障碍，而电力电缆因其敷设的隐蔽性及良好的性能，成为了城市改造的宠儿。

改造的脚步越走越远，电缆的种类越来越多，电缆的使用技术也越来越成熟。我国10KV电网使用的电缆大多数是采用三芯电缆，且因其是埋地敷设，这就对电缆本身及其附件的绝缘要求较高。现阶段，广东地区所使用的电缆附件主要有：电缆终端头、电缆中间头及电缆T接头。这些附件又分为浇注式、冷缩式和热缩式三种不同规格，在此对这三种附件材质及使用进行简单的分析讨论。

一、首先，对三种规格的电缆附件的材质进行分析：

1.1、热缩电缆附件在电力施工中较为广泛使用，它采用交联聚乙烯等热缩材料，它利用核子对聚乙烯等材料进行辐射，使原来线性结构的高分子材料变为网状结构的，变成有记忆功能的材料，再经过磺化处理等工序。就是说在加热状态下使其膨胀，通过核辐射后冷却下来，若果再次加热，材料会回到原来的状态。

1.2、冷缩电缆附件是一种今年来新兴使用的电缆附件，它利用带弹性的材料(常用硅橡胶和乙丙橡胶等)硫化成型，再用机械将其内径拉伸扩大，然后将预制好的螺旋型塑料圆柱放入拉伸扩大后的配件内部，支撑起拉伸后的弹性配件，从而构成各种电缆配件的各个零部件。现场安装的时候，只需要将这些预先扩张好的配件套在处理好后的电缆末端或接头处，然后将配件里面的螺旋型的塑料圆柱从配件的里端抽出，因这些配件是带弹性的材料制成，抽出支撑用的螺旋型的塑料圆柱后，电缆配件就会自动压紧在电缆绝缘上而构成的电缆附件。

1.3、浇注式电缆附件是利用一个相应的模具固定需施工的电缆部位后，往里模具内浇注环氧树脂等绝缘材料，待这些绝缘材料干燥后拆下模具就行拉。该种电缆附件安装工序比较简单，但对天气等自然和地理环境要求较高，不能在潮湿的天气或地方浇注，也不宜在尘土飞扬的场地浇注，以免电缆附件受潮降、受污而降低电缆绝缘。由于南方天气比较潮湿，再加上施工工地难免灰尘弥漫，对浇注式电缆附件的安装质量影响较大，故在广东地区较少使用这种附件。在此不再对浇注式电缆附件作详细分析。

二、其次，在安装的工序上热缩及冷缩电缆附件各有其特点及优劣：

2.1、热缩电缆附件的安装：首先将需要安装附件的电缆终端剥开，并按电缆附件安装要求进行处理，然后用热缩材料制作的主绝缘套管套住电缆，利用热缩原理对套管进行加热，使主绝缘套管紧密地外缩在电缆半导体管，再包金属屏蔽层，最后对外护套管进行热缩。部件加热收缩是热缩头制作质量的关键环节，加热前最好将电缆立放，有利于加热操作和部件均匀收缩。加热时应注意：

①加热收缩温度为ll0℃一120℃。

②调节喷灯火焰呈黄色柔和火焰，谨防高温蓝色火焰。

缺点：施工的工序较为复杂。安装加热需要用到电吹风或明火加热，这就要求施工场所有临时电源或明火加热装置。若安装临时电源，可能将耗费大量的人力物力，故进行热缩型电缆附件安装时一般使用天然气喷枪加热。使用明火加热对安全措施的要求较高。在使用天然气进行户外加热时，产生了许多消防安全问题，给工程施工带来了火灾等安全隐患，需增加各种消防安全措施加以防范，这就增加了施工的难点和施工成本。

2.2、冷缩电缆附件的安装：首先按附件安装的要求将电缆剥开并进行清理，然后按顺序将电缆附件套入相应的电缆部位，从内向外抽出支撑用的螺旋型的塑料圆柱，使电缆附件利用自身材料的弹力紧密压附在电缆上，从而对附件安装部位的电缆起到绝缘和保护作用，达到附件安装的效果和要求。冷缩法省去了热缩产品需加热的麻烦和不安全因素，使附件安装的工序变得相对简单，且冷缩材料使用方便、安装快捷，大大减少了施工准备和安全措施实施的时间，为在有限的停电时间内完成电缆安装接入的停电任务及抢修工作节约了宝贵的时间。

同时冷缩电缆附件安装不受地理环境和自然、社会环境的影响，适合在各种电缆工程中广泛使用。缺点是冷缩电缆附件对储存条件要求比热缩的要高，一般要求在出厂半年内使用，附件材质的物理和化学性能相对热缩附件的要低，在高温干燥的环境中存放容易老化和弹性变弱。

必须指出的是，在安装到电缆上之前，冷收缩式电缆附件是处于高张力状态下，因此必须保证在贮存期内，冷收缩式部件不应有明显的永久变形或弹性应力松弛，否则安装在电缆上以后不能保证有足够的弹性压紧力，从而不能保证良好的界面特性。

三、从运行的经济性和安全性分析：

冷缩电缆附件原材料及生产成本高，故而冷缩电缆附件的市场价格要比热缩电缆附件的高出许多。从使用寿命来看冷、热缩电缆附件均与电缆同寿，故而在经济性方面热缩电缆附件优胜于冷缩电缆附件。

冷缩电缆附件具有良好的弹性，其强大的回弹性能是附件有足够的抱紧力，无论环境温度如何变化，附件都能保证牢牢地抱紧被抱部位。这样就能保证水和潮气不被吸入，从而很好的保证了电缆安全的内爬电距离。而热缩电缆附件的收缩温度在100~140℃，也即是在安装加热时才能满足附件的收缩条件，如果环境温度降低时，由于电缆和热缩材料的膨胀系数不同而产生脱层，在附件与电缆之间形成缝隙，这时水和潮气等物质通过电缆的呼吸作用进入缝隙，破坏电缆的绝缘，危害电缆的安全运行。

综上所述，热缩电缆附件虽然安装工序复杂，但因其价格便宜，在广东等地温差不大的地区仍然广泛使用；而冷缩型的电缆附件因为其简单的施工工艺及良好运行的性能，在电力系统中也被越来越广泛的使用，但其存储期限和材料性能有待提高，生产成本有待降低。

参考文献：

发热电缆篇2

摘要：电缆终端是电缆线路中的关键部位，也是整条线路中的绝缘薄弱环节，是电缆运行故障的多发点。本文分析了电缆终端故障的原因，通过故障设备的解剖与现场分析，就如何预防电缆终端故障提出了对策。

关键词：户外电缆头故障原因分析

交联聚乙烯电缆以其施工工艺简单，制造便捷，运行稳定得到了越来越广泛的应用。随着时间的推移，交联聚乙烯电缆在运行中也出现了许多问题，而户外电缆终端在电缆故障中占有相当大的比例。电缆终端是安装在电缆线路末端，具有一定绝缘和密封性能，用以将电缆和其他电气设备相连接的电缆附件。早期的户外电缆终端多以瓷套型为主。运行中的户外电缆终端常见故障主要有：机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、过电压、过热等。

1、故障例证分析

2012年1月，我市平中大街分接箱10kV线路交联电缆分支电缆终端头在运行中分接箱质量问题。该电缆是由环网柜分支电缆头至分接箱电缆头，长度越160m，电缆型号YJLV22-3×120mm210kV交联聚乙烯铅护套电缆，2007年投入运行，事故前无异常情况。事故时附近人员听到一声巨响，周围可见烧黑的碳质，故障相（B相）电缆终端头仅剩上下金属固定部分，其他两相电缆终端无异常。

1.1交联电缆接头故障原因分析

由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同,接头发生故障的原因有很大的差异,油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响,而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高,对电缆接头就提出了更高的要求,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。

1.1.1工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这是不为人们重视的缺陷,但对导体连接质量的影响,颇为严重。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜,使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少麻烦,工艺技术的严格性也要高得多。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁,在接头温度升高时,所产生的氧化膜就愈薄,接触电阻就愈小。

1.1.2导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难,环切时施工人员用电工刀左划右切,有时干脆用钢锯环切深痕,往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重,但在线芯弯曲和压接蠕动时,会造成受伤处导体损伤加剧或断裂,压接完毕不易发现,因截面减小而引起发热严重。

1.1.3导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm,但因产品孔深不标准,易造成剥切长度不够,或因压接时串位使导线端部形成空隙,仅靠金具壁厚导通,致使接触电阻增大,发热量增加。

1.1.4压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量,而没有详述压接面积和压接深度。造成导体连接压力不够有的主要原因压接机具压力不足、连接金具空隙大、假冒伪劣产品质量差。

1.1.5截面不足：将交联电缆连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。

1.1.6散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头,不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚,而且外壳内还注有混合物,就是最小型式的热缩接头,其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。当电缆满负荷时,电缆芯线温度达到90℃,接头温度会达140℃左右,当温度再升高时,接头处的氧化膜加厚,接触电阻随之加大,在一定通电时间的作用下,接头的绝缘材料碳化为非绝缘物,导致故障发生。综上所述增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。

1.2提高交联电缆接头质量的对策

由于交联电缆接头所处的环境和运行方式不同,所连接的电气设备及位置不同,电缆附件在材质,结构及安装工艺方面有很大的选择余地,但各类附件所具备的基本性能是一致的,所以应加强以下几点措施来提高接头质量。(1)必须选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。(2)采用材质优良、规格、截面符合要求,能安全可靠运行的连接金具。(3)选用压接吨位大、模具吻合好,压坑面积足,压接效果能满足技术要求的压接机具。(4)培训技术有素、工艺熟练、工作认真负责,能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。交联电缆各种接头发生故障的原因也就各不相同,除发热问题外,对于密封问题、应力问题、联接问题、接地问题等引起的接头故障也应予以重视。

1.3预防措施

电缆终端与中间接头是线路中关键部位，也是整条线路中的绝缘薄弱环节，是电缆运行故障的多发点。因此对电缆终端要加强监视和巡查，及时发现异常情况，避免事故的发生。

1.3.1施工工艺方面：对电缆头的制作、绝缘密封与设备的连接等工艺技术性要求很强的工作，要求施工人员必须严格按规定的工艺要求进行施工，并须由经过电缆专业技术培训和熟悉工艺的人员进行施工。其次在进行电缆头制作或与电缆设备连接过程中，必须严格按施工工艺要求加强检查监督，根据不同安置环境、作业条件进行检查，保证密封良好，防止外界水分和有害物质侵入到绝缘内部中，保持密封性。严禁在雨雾中进行施工。

发热电缆篇3

[关键词]电力电缆提升载流量

中图分类号：TM757文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）15-0229-02

1引言

电力电缆的载流量影响着电力电缆输送能力，同时也是影响电缆稳定安全运行的重要因素，对输电线路安全可靠、经济合理的运行以及电缆使用寿命长短都起着很大的作用。如果负荷110kV及以上的电力电缆的载流量达不到要求，会造成电缆线芯温度的工作温度超过容许值。这不仅会减少绝缘线路的寿命，还会影响电力安全和稳定的运行，所以提升电力电缆载流量是有非常重要的意义。

2电力电缆的简介

电力电缆是电力电网的主要组成部件，是电力传播的媒介，一般用于城区、国防工程和电站等必须使用地下输电的部位。电力电缆是由三部分组成：①导体，传输电流的；②绝缘层，用于承受电压起到绝缘的作用；③保护覆盖层，保护电力电缆不受外界环境和机械损伤的影响。电力电缆都应用于电压较高，传输功率较大，可靠性要求较高的输电线路，所以在设计和制造上经济、耐用、可靠的电力电缆最合适。

3电力电缆载流量的影响因素及计算

3.1影响电力电缆载流量的因素

电缆载流量是指电缆在能承受的最高温度下，电缆导线允许通过的最大电流量。电缆线芯外表面的温度和电缆横向热传递特性、电缆绝缘的损耗、电缆所带负荷大小以及电缆运行的环境温度都有关系。当电缆运行过程中，运行电压维持不变，那么电缆绝缘磨损就程度不大，则对电缆线芯外表面的温度也基本没有影响，并且电缆内部的材料和结构是原先设计好的，是没有改变的，那么它的横向传递特性也不会改变。所以电力电缆的载流量主要是受电缆所带的负荷和环境温度的影响。

通常输配电负荷并不稳定，会不断地根据需要调整变化，这是无法掌控的。而环境温度是指在正常的情况下铺设电缆的场所周围介质的温度，一般是指地理条件和气象条件所决定的铺设电缆周围介质的温度，这温度是可以采取很多的方式进行控制和调整的，以提高电力电缆的载流量。

3.2电缆载流量计算公式

从理论上讲，电缆载流量计算公式：

其中：

I：载流量（A）

θ：导体温度与环境温度之差（℃）

R：90℃时导体交流电阻（Ω/m）

n：电缆中载流导体数量

Wd：绝缘介质损耗

λ1：护套和屏蔽损耗因数

λ2：金属铠装损耗因数

T1：导体与金属护套间绝缘层热阻（k・m/w）

T2：金属护套与铠装层之间内衬层热阻（k・m/w）

T3：电缆外护层热阻（k・m/w）

T4：电缆表面与周围媒介之间热阻（k・m/w）

最大载流量是由电缆的交流电阻、导体温升、电缆各层的介质损耗、各层间的热阻决定的。当电缆的交流电阻、电缆各层的介质损耗、各层间热阻的数值一定时，导体与环境的温度差对载流量的提高就起着决定性的作用，温差越大，载流量就会越高，而在正常的室温下，导体本身的温度是不变的，在不同环境下也会受环境温度的影响产生变化，所以环境的温度才是最终影响载流量的关键因素。

4优化电力电缆载流量的措施

下面针对电力电缆载流量的影响因素，提出试验方案，找出温度对载流量的影响状况，给出相应地解决办法，同时也提出了针对采用的不同敷设方式来提高电力电缆载流量的解决办法。

（一）消除电缆线路中的局部热点来降低该处电力电缆的绝缘温度，来提高电力电缆的载流量。

设置处于不同环境温度下的电缆温升试验。将110kV电力电缆进行土壤直埋、水中敷设和空气敷设的三种不同方式，创造三种不同的温度环境，水深和土壤深度均设为1m，如图1所示。将热电偶敷设在预先设置的温度点里，用来监测温度，并且对电缆加载电流，对每一次的加载采用自动测温装置间隔10分钟就记录一次温度数据。结果发现当输送负荷电流由0突然升为800A时，土壤直埋中的电缆的线芯温度达到的稳态温度为44℃，水中敷设下的电缆的线芯温度达到的稳态温度为38℃，空气敷设中的电缆线芯温度达到的稳态温度为55℃，这样水中敷设电缆的线芯温度比土壤中敷设电缆的线芯温度和空气中敷设电缆的线芯温度都要低，可得知在相同的电流负荷下，水中敷设的电力电缆的线芯温度的变化是最低的。这就说明导体温度变化受外界环境温度变化灵敏些。并且相比之下，土壤和水中敷设下电缆导体温度对环境温度的灵敏度要比空气中敷设电缆导体温度对环境温度的灵敏度高。当电缆的线芯温度到达稳态时的温度，外界环境温度的变化对导体温度的变化的影响较大，所以如果降低外界环境温度，对于电缆载流量的提高是很有效果的。可以采取两种方式来改变环境温度：①改善热回填材料的方式。它能够增强电力电缆散热的能力，是将热阻系数比土壤系数低且热性能稳定的回填材料代替土壤或空气，从而改变环境温度，提升电力电缆载流量；②进行人工强制冷却的方式来降低电力电缆的环境温度。这样能避免了局部干燥，有效地提升电力电缆的载流量。

（二）电缆群载流量的提升方法

在地下电缆群中，当所有电缆都通过相同的电流时，由于各个电缆之间热效应的不同，每个电力电缆导体温度变化也不一样，这时电缆载流量是由电缆群中导体温度最高的电流来决定的。所以只有采取有效的措施对地下电缆群的载流量进行优化，保持各个电缆导体都处于最高工作温度下运行，就能充分发挥电缆的载流能力。

（三）采用不同的敷设方式

电缆的敷设方式很多，不同的敷设方式对电缆的运行的经济性和可靠性都有影响。下面针对不同敷设方式提出相应的方法来提高电力电缆载流量。

（1）采用直埋的方式。①电缆间距是影响电缆载流量的重要因素。当电缆间距变大，电缆之间的热场作用就减小，电缆及其周围土壤的散热性就会增强，电缆载流量自然就提高了。跟其他的敷设方式相比，直埋不受尺寸的限制，可以灵活调整电缆间距。出于对土地的节约，为提高电缆载流量，在电缆敷设直埋时，根据电缆不同电压等级和敷设条件，电缆之间的间距为0.3m-0.8m是最好的；②直埋时电缆与周围土壤直接接触，在电缆周围就形成了一个高热阻系数的土壤圈，使得导热系数降低，散热性能变差。所以可以添加导热系数较高的回填土，也能提高直埋中电力电缆载流量。

（2）采用排管的方式。排管中空气温度高，热阻大，散热性能差，使电缆的载流量也变小。可以使用的方法有：①在排管周围添加添加导热系数较高的回填土来增加电力电缆的载流量；②在排管内填充高导热率介质来降低电缆导体温度，从而提高电力电缆载流量。

（3）采用电缆沟的方式。电缆沟内的空气是处于密封的状态，温度高，空气流动性差。与外界的空气相比，导热系数降低，散热能力变差。当电缆沟内的电力电缆数量多，且满负荷运行时，电缆沟内的空气温度高、流动性差的特点就严重影响电力电缆载流量。在电缆沟内添加高热导率的沙土是提高电缆载流量的有效方法。高热导率的沙土可以克服空气导热性能差，并提高散热能力，有助于提高电力电缆载流量。

5结束语

在实际中工作中可以采用降低环境温度的方法来提升电力电缆的载流量。电力电缆的载流量的提升不仅有利于提高电力的输送能力，而且为维持电力运行的经济性和稳定性创造了有利的条件。

参考文献

[1]刘刚，雷成华.提高单芯电缆短时负荷载流量的试验分析[J].高电压技术，2011（05）：1288-1292.

发热电缆篇4

关键字：电缆蛇形布置轴向力竖井

作者简介：李妮嘉（1986-），女，四川宜宾人，西南科技大学法学院经济法专业2008级硕士研究生，研究方向：公司法，四川绵阳，621010.

目前越来越多地区考虑采用隧道敷设高压电缆，在这种条件下必须考虑电缆在受热膨胀后产生的热机械力。电缆蛇形布置是解决电缆热机械力的一个很好的对策。本文根据笔者在工程中积累的一些经验及搜集的一些蛇形布置的资料，对电缆蛇形布置的种类选择、形状的确定等做了分析，希望能对以后的工程起到借鉴作用。

一、大截面电缆蛇形布置选择的原因

随着负荷电流变化及环境温度变化，电力电缆会发生热伸缩，其中因线芯的热胀冷缩而产生非常大的热机械力，电缆线芯截面越大，所产生的热机械力就越大;同时线芯和金属护套还会因热胀冷缩的多次循环，而产生蠕变。热伸缩对电力电缆运行构成很大的威胁，会造成运行电缆位移、滑落，甚至损坏电缆及附件。目前国内己选用的最大电缆截面为7X1600mm=,因此必须重视大截面电缆的热伸缩问题。现就各种敷设方式下电缆热伸缩对安全运行带来的威胁作一简单分析：（1）直埋敷设时，电缆因受到周边土壤的限制，整根电缆无法产生位移，于是线芯将在热机械力的作用下在线路的两个末端产生很大的推力，引起末端位移，从而对电缆附件的安全构成极大威胁。（2）徘管敷设时，电缆因不受到横向约束，在热机械力的作用下电缆将产生弯曲变形;电缆随着电缆温度的不断变化，弯曲变形反复出现，使电缆金属护套产生疲劳应变（3）隧道敷设时，电缆一般均放在支架上，不作刚性固定，故电缆的热伸缩较大，在斜面敷设时易出现滑落现象;在电缆的弯曲处易出现严重位移;电缆随着电缆温度的不断变化，还会反复出现弯曲变形，使电缆金属护套产生疲劳应变。（4）竖井敷设时，电缆的自重及热机械力有可能使金属护套产生过分的应变，从而缩短电缆的使用寿命。（5）市政桥梁敷设时，若电缆敷设在桥内排管中，则存在与排管敷设相同的问题;若电缆敷设在桥的箱梁中，则存在与隧道敷设相同的问题，除外敷设在桥梁上的电缆还会受到桥梁伸缩、振动的影响，从而加速电缆金属护套的损坏。

对上述危害应采取相应的对策必须从电缆及附件的设计、生产，电缆线路设计，施工等几方面着手。(1)电缆及附件。为减少大截面电缆的热伸缩，电缆线芯宜采用分裂导线，不仅能减小线芯的损耗，而且单位面积上产生的热机械力亦比其他形式导线要小。电缆附件设计必须考虑能承受电缆的热机械力而不损坏。(2)电缆金属护套目前有铝护套和铝合金护套两种，它们的性能有较大区别:铝护套与铝合金护套相比可提高电缆的运行性能，故除防腐要求特别高的工程，一般电缆金属护套以选择铝护套为宜。(3)直埋敷设的电缆在临近终端处，如变电站电缆层内，可作蛇形敷设，以吸收变形，减小末端推力:在支架处应作刚性固定，以防止终端因电缆位移而损坏。(4)排管敷设大截面电缆时，为阻止电缆产生弯曲变形可向敷有电缆的排管内填充膨润土。在工井的排管出口处可作扰性固定，在电缆接头的两侧需作刚性固定，以保护电缆接头的安全。(5)隧道内电缆可蛇形敷设，以吸收由热机械力带来的变形，在斜面敷设时电缆需固定，接头两侧电缆亦需作刚性固定，以保护电缆接头的安全。(6)竖井内的大截面电缆可借助夹头作蛇形敷设，并在竖井顶端做悬挂式固定，以吸收由热机械力带来的变形。(7)市政桥梁敷设的电缆必须选用铝护套，以降低桥梁振动对电缆金属护套造成的疲劳应变，敷设方式可参照排管或隧道，需要注意的是，在考虑电缆热伸缩的同时，还需考虑桥梁的伸缩，在桥梁伸缩缝处、上下桥梁处必须采取挠性固定，或选用能使电缆伸缩自如的排架。

和架空线类似，电缆在环境温度改变时(或由于电缆负荷的变化引起的温度变化)，电缆本身的长度会产生热胀冷缩的现象。由于电缆本身具有一定的刚性，在受热(冷)时，在电缆末端会累计产生一定的热机械力，如果这种热机械力得不到释放，电缆会发生起拱、移位等现象，情况严重时，电缆局部部位的弯曲会超过允许的最大弯曲半径，长期运行，电缆金属护套会被损坏，起不到阻水效果，威胁电缆寿命。

释放电缆热机械力的比较成熟的方法就是电缆蛇形布置。电缆蛇形布置的概念虽然早已提出但是在国内应用的实例并不多见，一般直埋、排管敷设电缆时，至多在电缆接头处采用部分波浪形布置以吸收电缆热机械力，在电缆长路段，即使在电缆隧道内一般也并不设电缆蛇形布置。但是在国外，特别是在日本，电缆蛇形布置却应用得较为普遍，表1是国内外应用电缆蛇形布置的一些实例。

二、电缆蛇形布置方式的选择

电缆蛇形布置一般有两种方式：水平蛇行布置和垂直蛇形布置。对于这两种蛇形布置，蛇形形状选择的计算公式有一定的差别。

1.电缆水平、垂直蛇形布置计算公式

电缆蛇形布置的示意图如图1所示。水平、垂直蛇形布置的蛇行弧轴向力计算公式如表2所示。

式中符号“+”――拉张力，符号“一”――压缩力

w――电缆单位重量，kg/mm;

EI――电缆弯曲刚性，kg/mm2;

n――电缆横向滑移量，mm;

a――电缆线膨胀系数，1/°C;

B――蛇形弧幅，mm;

L――蛇形弧节距半长度（半节距），mm;

t――温升，°C;

u――摩擦系数。

2．电缆水平蛇形布置

水平蛇行布置的弧形设计需根据电缆占用空间、施工方便程度和轴向力等条件选择，蛇行节距一般取6～9m、弧幅取1个电缆直径(1D)以上，对于特殊敷设条件，往往需要根据实际条件来选择。蛇行弧的选择与电缆截面无关。

3.电缆垂直蛇行布置

垂直蛇行敷设的轴向力受两个支持点之间电缆自重影响，如图3所示。

垂直蛇行弧形设计与水平蛇行弧设计相似，需根据电缆占用空间、施工方便程度和轴向力等条件选择，但要在蛇行弧顶部设电缆支持金具。蛇行节距一般取3～5m、弧幅取1．5D以上。蛇行弧的选择与电缆截面无关。铜线屏蔽电缆在温度上升时，由于螺旋变形会使电缆向水平方向滑移，这现象已得到证实，因

此在考虑电缆占用空间时要注意。

4.两种电缆蛇形布置的比较

在合理选择蛇形形状及夹具布置方式的条件下，两种蛇形布置方式均能满足电缆热伸缩的要求，但是相对水平蛇形来说。垂直蛇形布置的优点是：能够合理利用空间，在空间较有限区域，结合电缆三角布置，能够最大限度地节省敷设空间。但是，垂直蛇形布置的施工难度较水平蛇形大，施工时较难准确地控制波幅。相反，水平蛇形布置占空间较多，但施工相对容易。

另外，从蛇形的形状来看，垂直蛇形2个支持点(波峰)间无法取第3个支持点，因此电缆支架的间距与蛇形形状是相等的，支架间距一般较大(大于3m)。为满足电缆自重及短路动稳定要求，必须加大支架本身的强度要求【1】；另外，在存在振动的场合，支架间距大可能会造成电缆与振动源谐振，加大了电缆金属护套破坏的可能性。在这样的条件下，应尽量避免采用垂直蛇形布置。而水平蛇形布置则可将支架的间距控制在需要的范围内。

三、目前国内蛇形敷设的现状及结语

根据了解，国内天荒坪电厂竖井内采用了电缆蛇形布置，但并没有采用夹具角度固定，而是采用了可动夹具的形式(关于蛇形电缆夹具固定方式将另行讨论)。

在小洋山工程中共有2座电缆竖井，根据所采用的电缆参数及电缆竖井不是太高的特点，我们采用的是第2种固定方式，每隔1rn即设置一处电缆夹具予以固定。

采用蛇行敷设后，能把电缆金属护套的畸变量分散到各个蛇行弧上，通过理论分析和试验证实金属护套的畸变量没有超过允许值，且裕度很大，因此一般都不需验算。

为了保证电缆在隧道的安全运行，采用电缆蛇形布置来消除电缆内部的热机械力是非常重要的。根据工程的不同特点，合理选择不同种类的蛇形布置方式，并对之进行计算是十分重要的。

参考文献：

[1]GB50217―2007．电力工程电缆设计规范[s]．

[2]中国电力出版社。电力工程电气设计手册。

[3]印永福.电线电缆手册[M].北京:机械工业出版社,2001..

发热电缆篇5

关键词：电线；电缆；阻燃性能

1.前言

电线电缆的阻燃性能的好坏在一定程度上决定了电气线路的整体安全水平。近年来，随着经济速度的不断加快，各种大型工业设施，高层商业建筑、地下建筑和居民住宅数量的逐渐增多，线缆的使用总量越来越大，且敷设的密集度也越来越高。根据消防部门的统计，我国发生的火灾中，因电气引起的火灾占一半左右。而电气火灾中，由于电线电缆的老化和过载使用引起的火灾占较大比例，同时因火灾时引燃电线电缆中可燃绝缘和护套材料，致使火灾事故进一步扩大，电线电缆的安全时刻影响着我们的日常生活和社会生产。所以关注其阻燃性能的研究，提高电线电缆的阻燃性能至关重要。

2.电线电缆火灾概述

电线电缆是用于传输电能、传递信号及实现电磁能转换的电工产品。电能在传输过程中由于导体工作发热使得电线电缆自身发热温度升高。一般情况下，电缆在工作温度下长期运行不会发生事故。当电缆长期过载或某一用户发生短路等故障，就会使通过电线电缆的电流瞬间飙升，产生极大的热量引起电缆绝缘获护套材料的燃烧。过去人们在布线时都采取成束敷设的方式，只要其中一条线路发生燃烧那么就会造成所有线路共同失火的可能。

线缆长期运行会导致绝缘及护套性能老化因而在电场作用下而被电流击穿，发生短路事故引起火灾。电缆的绝缘和护套材料的易燃性是火灾发生和蔓延的主要原因，而电缆材料在燃烧过程中释放的大量的有毒有害气体则严重危害了人们的生命安全并给人们带来了财产损失。

3.阻燃电线电缆概念

阻燃电线电缆难以着火并具有阻止或延缓火焰蔓延的能力。虽被燃烧，但在撤去火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰及灼烧在限定时间内能自行熄灭，其在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，可以防止火灾的扩大。通常阻燃电缆指的是能通过GB/T18380.3（IEC60332.3）试验合格的电线电缆。

4.阻燃电线电缆种类及性能

4.1.普通阻燃电线电缆

普通阻燃电线电缆绝缘及护套材料一般采用的是含卤素（或加入含卤素阻燃剂改性）的高分子材料，最常用的是聚氯乙烯（PVC）材料。普通的PVC树脂具有极高的电绝缘性，耐化学性，耐磨性、耐老化性能优良，且价格低廉的特点而成为我国目前使用量最大的电缆材料原料，但PVC燃烧时会释放出氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、各种芳香烃类、含氯化合物等有毒有害气体。

4.2.低烟型阻燃电线电缆

低烟型阻燃电线电缆可在绝缘及护套材料中加入氢氧化铝、氢氧化镁等无机氢氧化物阻燃剂。其阻燃原理为凝聚相阻燃原理：氢氧化铝、氢氧化镁受热分解释放水分，同时吸收热量降低绝缘及护套材料的实际温度，抑制材料的分解和释放可燃性气体。生成的金属氧化物又是耐火材料，覆盖于材料表面能提高绝缘及护套抵抗火焰的能力，起到隔绝空气阻止燃烧的目的。氢氧化铝、氢氧化镁作为阻燃剂优点如下：无毒、不挥发、价廉、阻燃、消烟。但与基体树脂相容性差，作为阻燃剂时必须大量添加才能达到一定的阻燃级别，大量添加易导致材料成型加工性、力学性能降低。

低烟型阻燃线缆也可在材料中加入锑系化合物。锑系化合物本身不是阻燃剂，而是一种阻燃协同剂，常与卤化物配合使用，在高温下三氧化二锑与卤化物反应生成三卤化锑或卤氧化锑，其阻燃原理为气相阻燃原理：三卤化锑蒸汽能较长时间停留在燃烧区，可稀释可燃性气体，三卤化锑蒸汽密度大，覆盖在聚合物表面，可起到隔热隔氧的作用，这对抑制材料的燃烧是非常有效的；卤氧化锑的分解为吸热反应，可有效降低被阻燃材料的温度和分解速率；液态及固态三卤化锑微粒的表面效应可降低火焰能量；三卤化锑能促进凝聚相的成炭反应，相对延缓生成可燃气体的材料的热分解和氧化分解，且生成的炭层可阻止可燃气逸入火焰区，并保护下层材料免遭破坏。

4.3.低烟无卤型阻燃电线电缆

低烟无卤型阻燃电线电缆的绝缘及护套材料多为热塑性弹性体材料，材料中不含有氟氯溴碘等卤族元素，在制作过程中排除了汞、铬、镉、铅等对环境有较大污染的重金属元素，经常采用的材料有聚酰胺。这种线缆的阻燃机理为中断交换阻燃机理。中断交换阻燃是指将阻燃材料燃烧时产生的部分热量带走，致使材料不能维持热分解温度，因而不能持续产生可燃气体，于是燃烧自熄。例如，当阻燃材料受强热或燃烧时可熔化，而熔融材料滴落时，可将大部分热量带走，致使燃烧延缓，最后可能终止燃烧。这类线缆由于燃烧后对设备和建筑物腐蚀性极小，因而能最大限度的降低经济损失，具有很高的安全性能。但滴落的灼热液滴可引燃其他物质，增加了火灾的危险性，因此选用阻燃剂时要考虑防熔滴。

4.4.氟塑料型阻燃电线电缆

氟塑料型阻燃电线电缆由于其材料的特殊的化学结构而使自身带有阻燃性。这种材料无需改性或作阻燃处理，具有耐高温、抗氧化、不易燃、氧指数高、能自熄等特点，是光纤通信电缆的理想用线。但该类阻燃电线电缆成本超过以上三种线缆，在大众市场上没有价格竞争优势，因此目前只应用于国家安全性工程中。

5.总结：

我国快速发展的经济建设对电线电缆的需求量越来越大，普通电线电缆无法避免潜在的火灾危险性，已经逐渐不适宜经济建设的需求了。阻燃电线电缆因其优秀的控制火灾危险的能力越来越受重视，加强对阻燃性电线电缆的研究，开发出性能优良价格低廉的阻燃材料，满足当前几年和未来的社会需求，是我们必须肩负的责任。

参考文献：

[1]黄辉，徐耀亮.电线电缆阻燃性研究现状[J].上海塑料.2012（03）.

[2]李玉芳，伍小明.无卤阻燃剂的研究开发进展[J].塑料制造.2006（04）.

发热电缆篇6

关键词：电力电缆工程特点选型制作与安装敷设

中图分类号：TM247文献标识码：A文章编号：

在电网的建设和运营过程中，就不得不提电力电缆，它是电网的重要组成部分之一，因其故障几率低、安全可靠、出线灵活而得到广泛应用。但是我国幅员辽阔，各地区之间的气候变化非常大，对电力传输效能和电力电缆的寿命影响也非常大。因为随着负荷电流及环境温度的变化，电力电缆在运行时会发生热伸缩，其中因线芯的热胀冷缩而产生非常大的热机械力，电缆线芯截面越大，所产生的热机械力就越大;同时线芯和金属护套还会因热胀冷缩的多次循环，而产生蠕变劣化。热伸缩对电力电缆运行构成很大的威胁，因此必须重视大截面电缆的热伸缩问题。

1、不同敷设方式下电缆热伸缩的特点

1.1电力电缆的敷设方式比较多，常见的有直埋敷设、隧道敷设、排管敷设、竖井敷设等等，在不同敷设方式下电缆也表现出不同的热伸缩特点：

1)直埋敷设是最为常见的一种敷设方式，该方式的缺点是因受到周边土壤的限制，整根电缆无法产生位移，而线芯将在热机械力的作用下，在线路的两个末端产生很大的推力，引起末端位移，从而对电缆附件的安全构成极大威胁。

2)排管敷设时，电缆因不受横向约束，在热机械力的作用下电缆将产生弯曲变形;电缆随着负荷电流及温度的不断变化，弯曲变形可能反复出现，使电缆金属护套产生疲劳应变。

3)隧道敷设时，电缆一般均放在支架上，不作刚性固定，故电缆的热伸缩较大，在斜面敷设时易出现滑落现象;在电缆的弯曲处易出现严重位移;电缆随着电缆温度的不断变化，还会反复出现弯曲变形，使电缆金属护套产生疲劳应变。

电缆线路运行过程中，作用在电缆上的变形力即为线芯发热时的膨胀力。由于温升，线芯产生的膨胀推力计算如公式(1)所示。

式中：P—线芯上的膨胀推力(kg);

θ—线芯的最大允许温升(℃);

α—线芯的线膨胀系数(1/℃);

E—线芯的弹性模量(N/m2);

A—线芯的截面积(mm2)。

当电缆被固定时，膨胀推力作用于电缆上产生的伸长量L计算如公式(2)所示。

式中：T—温差(℃);

L—电缆固定端之间的距离(m)。

在设定L的前提下，就可以利用公式(1)、(2)计算出蛇形敷设的波长、波幅及膨胀推力。表1为3组计算结果。

表1给定波长得出的波幅和推力

隧道内电缆也可做蛇形敷设，以吸收由热机械力带来的变形，防止电缆终端因电缆位移而损坏;在斜面敷设时电缆需固定，接头两侧电缆亦需作刚性固定，以保证电缆头连接的安全可靠。

公路及桥梁敷设的电缆必须选用铝护套，以降低桥梁振动对电缆金属护套造成的疲劳应变，敷设方式可参照排管或隧道。需要注意的是，在考虑电缆热伸缩的同时，还需考虑桥梁自身的伸缩。在桥梁伸缩缝处、上下桥梁处必须采取绕性固定，或选用能使电缆伸缩自如的排架。当桥梁中有拐角部位时，宜预留一定的电缆热伸缩余度。经常受到振动的直线敷设电缆，应设置橡皮、砂袋等弹性衬垫。

2、10kv电缆的选型

常用电力电缆有油浸电缆、聚氯乙烯绝缘电缆、交联聚乙烯电缆等。随着科学技术的进步，前二种电缆型号已。

经日趋淘汰，目前多采用交联聚乙烯电缆。根据使用场合不同，结合具体施工情况，电缆型号又有多种选择。如采用直埋敷设时，应考虑使用铠装电缆。目前铠装电缆均为双铠装，弄号为YJY22、YJLY22系列：电缆桥架内、架空敷设、穿敷设及电缆竖井口敷设时，应考虑使用阻燃电缆，型号为ZRYJY、ZRYJLY、ZRYJLY22、ZRYJLY22等系列，如有其它客观条件限制，也可使用普通交联电缆，但电缆外护套应缭绕阻燃胶带。

3、10kV电缆接头的制作安装电缆终端头和中间接头，是输变电电缆线路中的重要部件，它的作用是分散电缆终端头外屏蔽切断处的电场，保护电缆不被击穿，及内、外绝缘和防水。在10kV电缆线路中，60％以上的事故是由电缆接头引起的，电缆终端头、中间接头制作安装质量的好坏，直接关系到该段电缆及整个配网的安全可靠运行，因此，在施工中进行电缆接头制作时应注意以下问题：

1）导体的连接。导体连接要求采用压接方式，压接后应对压接管表面挫平打光清洗，并且接触电阻低和有足够的机械强度，连接处不能出现尖角。

2）内半导体屏蔽的处理。凡电缆本体具有内屏蔽层的，在制作接头时必须恢复压接管导体部分的接头内屏蔽层，电缆内半导体屏蔽均要留出一部分，以便使连接管上的连接头内屏蔽能够相互连通。

3）外半导体屏蔽的处理。外半导体端口必须整齐均匀，还要求与绝缘平滑过渡，并在接头增绕半导体带与电缆本体外半导体屏蔽搭接连通。

4）电缆反应力推的处理。一般采用专用切削工具，也可以用微火稍许加热，用快刀进行切削，基本成型后，再修刮，最后用砂纸由粗至细进行打磨，直至光滑为止。

4、10KV电缆敷设方式

电缆的敷设方式有直埋敷设、穿管敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、架空敷设等几种方式。对于10KV电缆，相对来说，直埋敷设由于最节省投资施工简便是，所以一直被广泛采用。

直埋电缆表面距地面的距离不应小于0.7m,缆沟底部应无硬质杂物，并在沟底铺100mm厚的软土细砂，电缆敷设于沟中后，不应严格将其拉直，应松弛一些成波浪形，松弛宽度应超过电缆两侧各0.5—1%，敷设后在加盖100mm厚的软土或细砂，并加盖电缆保护板，其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm，缆沟回填至沟深一半时，铺一层带警示标志的电缆标志带，回填土应分层夯实。回填完成后，应在直线段每隔50~100m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物处、与其它管线交叉处设标志，以防外力破坏。

5、结束语

电力电缆线路的安全可靠性直接影响电力系统的正常运行，因为很多电缆线路是敷设在地下的隐蔽工程，一旦出故障，检修恢复难度较大，危险性也大，直接影响对用户的供电。所以负责设计施工的部门应加强技术管理，提高施工设计水平，积极与电缆生产厂家技术部门配合，严格按照设计规范进行安装施工，切实提高入网电力电缆的安全可靠运行水平。

参考文献：

[1]浅谈电力工程高压送电线路设计时间：2012-11-28来源：中国鸣网作者：林少鹏

[2]10KV电力电缆工程施工质量控制时间2012.8.23来源：《赤子》2012年第6期黎瑞雪