絕緣層為油浸紙的礦用電力電纜的絕緣層是以一定寬度的電纜紙螺旋狀地包繞在導(dǎo)電線心上,經(jīng)過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,油浸紙絕緣礦用電力電纜可分為以下5種。
1、粘性浸漬紙絕緣礦用電力電纜
其浸漬劑粘度較高,在電纜工作溫度范圍內(nèi)不易流動,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%)。不少國家采用合成樹脂(如聚異丁烯)代替松香,與光亮油混合成低壓電纜浸漬劑。粘性浸漬紙絕緣礦用電力電纜按結(jié)構(gòu)可分為帶絕緣型(統(tǒng)包型)與分相屏蔽(鉛包)型(圖1、2)。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。
粘性浸漬紙絕緣礦用電力電纜的浸漬劑雖然粘度很大,但它仍有一定的流動性。當(dāng)敷設(shè)落差較大時,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。
2、滴干紙絕緣礦用電力電纜
粘性浸漬紙絕緣礦用電力電纜的一種,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xc粘性浸漬紙絕緣電纜在高落差敷設(shè)時浸漬劑流動產(chǎn)生的缺點。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滴干紙絕緣礦用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。
3、不滴流紙絕緣礦用電力電纜
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,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,在制造和運行過程中因溫度的變化不可避免地會產(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。
4、充油電纜
利用補(bǔ)充浸漬劑的方法xc電纜中的氣隙。其工作原理如圖3。當(dāng)電纜溫度升高時,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(圖4),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,浸漬劑可以通過它及時補(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)電線心是實心,3根絕緣線心一并置于無縫鋼管內(nèi),管內(nèi)充以高壓力(一般約1.5兆帕,即15個大氣壓)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)。
5、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強(qiáng),xc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,氣體一般為氮氣或六氟化硫等,適用于垂直敷設(shè)的10千伏到110千伏線路。
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