[电力工程技术]高压电力电缆交接试验一、电缆基本知识

一、电缆基本知识
（一）电缆基本结构
了解电缆的基本结构、原理是进行试验的前提，是确保试验方法和数据判断准确的必备条件。不同电压等级、不同材质、不同用处的电缆种类繁多，一般电缆厂家都会随电缆附上说明书，仔细阅读说明书是开展后绪工作的前提。

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图1：单芯电缆

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图2：三芯电缆

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图3：高电压等级电缆
图1至图3为常见的三种结构电缆。图1、图3中给出了每一层结构的名称，图2和图1类似，只不过是三芯的。电缆结构随电压等级、用途等的不同有所区别。
电缆内部大体分为导体、半导体、绝缘体三种材质的东西。
1.第一类材质：导体
又可分为三类，第一是载流部分，位于电缆最内层，国标中定义为“电缆中具有传导电流特定功能的一个部件” 。第二个可导电的是：“接地屏蔽” ，或者叫“金属屏蔽” ，国标中定义为“将电场限制在电缆内部和（或）保护电缆免受外界电气干扰的外包接地金属层” ，需要注意的是“金属套、金属箔、编织层、铠装层及接地同心导体也可作为接地金属屏蔽” 。从标准可以看出：首先，这个金属屏蔽在运行中是接地的，其次金属屏蔽并非所有电缆都有，上面图1、图2中围绕线芯的黄色一层就是金属屏蔽，也叫铜屏蔽，是用铜带螺旋缠绕而成的，但图3更高电压等级的电缆中就没有，而用“皱纹铝护套”代替铜屏蔽。 “金属屏蔽”的作用主要有三个方面的作用：一是使电场方向与绝缘半径方向相同。这个很好理解，就像平板电极。二是承担不平衡电流。作为中心线，正常情况下流过电容电流，当电缆发生故障时，铜带作为短路故障电流回路。三是防止轴向表面放电。电缆在良好接地环境中，由于半导电屏蔽层有一定电阻，在电缆轴向可能引起电位分布不均匀而造成电缆沿面放电，而金属屏蔽层能起到进一步均压的作用，可以消除沿面放电。第三个可导电的是“铠装层” ，它“由金属带或金属丝组成的包覆层，通常用来保护电缆不受外界的机械力作用” 。这一层也不是一定会有的，它的作用就是防止外力挤压、弯折等，在不存在外力破坏的地方，比如桥架内，可以不用铠装电缆。
2.第二类材质：半导电层
包括两个部分：导体屏蔽和绝缘屏蔽，前者位于主绝缘内部，紧靠导体和绝缘表面，也称为“内屏蔽” ，后者位于主绝缘外部，同样也是紧靠绝缘表面，也称为“外屏蔽” 。见图1、图2、图3 。内外半导电层是由PE、EPM或EVA等极性聚合物和特选的高导炭黑混成的。其作用是：均匀电场防止局部放电。
3.第三类材质：“绝缘体”
首先是主绝缘，最常见的就是交联聚乙烯（XLPE），这也是交联聚乙烯电缆名称的由来，在型号名称中表示为“YJ” ，其中“Y”为聚乙烯（PE）， “J”表示“交联” 。另外就是除了主绝缘外的其它一些“绝缘”材料，它们主要起填充、紧固、支撑、阻水、隔离等作用，包括常提到的“内衬层”、“外护套” ，虽然把它们列入“绝缘材料”但其实不一定是绝缘的，比如外护套为了保证接地良好会在表面覆上一层导电的石墨材料。
综合所述，我们大体可以把电缆从内到外分成以下几大层：
第一层：主导体，载流的，一般是铜或铝。
第二层：主绝缘，绝缘主要靠它。起于主导体，止于金属屏蔽（或金属护套）。
第三层：内衬层，起填充、紧固、支撑、阻水、隔离等作用。起于接地屏蔽，止于铠装层。要注意这一层不同电缆可能不同（见图3）。