電力電纜的絕緣層材料應具備的主要性能:
1)高的擊穿場(chǎng)強(包括脈沖、工頻、操作波等)。
2)低的介質(zhì)損失角正切(tgδ)。
3)相當高的絕緣電阻.
4)優(yōu)良的耐樹(shù)枝放電、耐局部放電性能。
5)具有一定的柔軟性和機械強度。
6)絕緣性能長(cháng)期穩定。
絕緣層厚度與工作電壓有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),電壓越高,絕緣層的厚度也越厚,但并不成比例。因為從電場(chǎng)強度方面考慮,同樣電壓等級的電纜當導體截面積大時(shí),絕緣層的厚度可以薄些。對于電壓較低的,為保證電纜彎曲時(shí),絕緣層具有一定的機械強度,絕緣層的厚度則隨導體截面的增大而加厚。
絕緣層的材料主要有:◆ 油浸電纜紙;◆ 塑料;◆ 橡膠。
塑料絕緣材料主要有:◆ 聚氯乙烯絕緣;◆ 聚乙烯絕緣;◆ 交聯(lián)聚乙烯絕緣。
塑料絕緣電氣性能及耐水性能良好,能抗酸、堿,防腐蝕,它還具有允許工作溫度高、機械性能好、可制造高電壓電纜等優(yōu)點(diǎn)。
交聯(lián)聚乙烯:為了利用聚乙烯良好的絕緣特性,克服其熔點(diǎn)低的缺點(diǎn),采用高能輻照或化學(xué)的方法對聚乙烯進(jìn)行交聯(lián),使它的分子由原來(lái)的線(xiàn)型結構變成網(wǎng)狀結構,即由熱塑性變?yōu)闊峁绦?,從而提高了聚乙烯的耐熱性和熱穩定性,這就是交聯(lián)聚乙烯。
聚氯乙烯絕緣是一種熱塑性材料,最高運行溫度只有70℃,常用于低壓電纜。交聯(lián)聚乙烯絕緣是一種熱固性材料,最高運行溫度達90℃,高低壓電纜均適用。
橡膠絕緣:橡膠是最早用來(lái)作電線(xiàn)、電纜的絕緣材料。橡膠絕緣的絕緣層為丁苯橡膠或人工合成橡膠(乙丙橡膠、丁基橡膠)。優(yōu)點(diǎn)是:柔軟,可撓性好,特別適用于移動(dòng)性的用電和供電的裝置。缺點(diǎn)是:橡膠絕緣遇到油類(lèi)時(shí)會(huì )很快損壞;在高電壓作用下,容易受電暈作用產(chǎn)生龜裂。
保護層:為了適應各種使用環(huán)境的要求,在絕緣層外面所施加的保護覆蓋層,叫做電纜護層。分內護層和外護層。
護層的主要作用是保護絕緣層在敷設和運行過(guò)程中,免遭機械損傷和各種環(huán)境因素的破壞,如水、日光、生物、火災等,以保持長(cháng)期穩定的電氣性能。
護層的質(zhì)量直接關(guān)系到使用壽命。
內護層(金屬護套)
在統包絕緣層外面包上一定厚度的鋁包或鉛包;是包覆在絕緣上的保護覆蓋層,用以防止絕緣受潮、機械損傷、以及光和化學(xué)侵蝕性媒質(zhì)等的作用,同時(shí)還可以流過(guò)短路電流。
常用內護層有鉛包、鋁包、聚氯乙烯包、橡膠包等。非金屬的聚乙烯護套、聚氯乙烯護套、金屬皺紋鋁護套等。
外護層是包覆在電纜內護層外面的保護覆蓋層,主要起機械加強和防腐蝕作用。常用外護層有瀝青麻護層、鋼帶鎧裝護層、鋼絲鎧裝護層等。金屬帶鎧裝或金屬絲鎧裝再加聚氯乙烯或聚乙烯護套組成。
外護層一般由內襯層、鎧裝層和外被層三部分組成。
內襯層:位于鎧裝層和金屬護套之間的同心層稱(chēng)內村層。它起鎧裝襯墊和金屬護套防腐作用。用于內襯層的材料有絕緣瀝青、浸潰皺紋紙帶、聚氯乙烯塑料帶,以及聚氯乙烯和聚乙烯等。
鎧裝層:在內襯層和外被層之間的同心層稱(chēng)為鎧裝層。它主要起抗壓或抗張的機械保護作用。用于電纜鎧裝層的材料通常是鋼帶或鍍鋅鋼絲。鋼帶鎧裝層的主要作用是抗壓,這種適于地下埋設的場(chǎng)合使用。鋼絲鎧裝層的主要作用是抗拉,這種主要用于水下或垂直敷設的場(chǎng)合使用。
外被層:在鎧裝層外面的同心層稱(chēng)為外被層。它主要是對鎧裝層起防腐蝕保護作用。用于外被層偽材料有絕緣瀝青、聚氯乙烯塑料帶、浸漬黃麻、玻璃毛紗、聚氯乙烯或聚乙烯護套等。