電纜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
導(dǎo)線的截面積主要決定于電纜的傳輸容量，例如長期允許載流量，允 許短路電流等。設(shè)計(jì)方法是按電纜的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件，先假定幾個(gè)導(dǎo)線 系列截面積，分別計(jì)算電纜的長期允許載流量，選取其中合適者，再作允 許短路電流核算。導(dǎo)線的截面積應(yīng)同時(shí)滿足長期允許載流量和允許短路 電流的要求。表 15 - 4 中列出了目前電力電纜導(dǎo)線截面系列。
表 15 - 4 電力電纜導(dǎo)線截面積系列表
電纜類別 | 導(dǎo)線截面積/mm2 |
低壓電纜 (35kV 及以下) | 2 . 5，4，6，10，16，25，35，50，70，95，120，150，185，240，300，400， 500，625，800 |
高壓充油電纜 (110kV 及以上) | 180，240，270，300，400，500，600，700，850①，1000，1200，1500， 2000 |
①850mm2 及以上截面積根據(jù)技術(shù)協(xié)議書選用。
1 . 圓形導(dǎo)線正規(guī)絞合結(jié)構(gòu) 正規(guī)絞合時(shí)圓單線直徑相同，中心放置 1
根單線，第一層為 6 根，以后每層遞增 6 根，導(dǎo)線中單線的總根數(shù) N 為 N = 1 + 3 m( m + 1)
式中 m —絞合層數(shù)。
相鄰兩層導(dǎo)線的絞合方向相反。
2 . 緊壓導(dǎo)線結(jié)構(gòu) 對圓形和非圓形導(dǎo)線(如扇形，橢圓形等)加以緊 壓，可提高導(dǎo)線的填充系數(shù)，縮小外徑，用于粘性浸漬紙絕緣電纜還可減 少在垂直敷設(shè)時(shí)浸漬劑的淌流。
緊壓工藝有一次緊壓和逐層緊壓兩種。一次緊壓是在 各層單線全部絞完后，用一對滾壓輪壓緊，填充系數(shù)約為 80% ~ 84% 。逐層緊壓是在每層單線絞完后，均用滾壓輪緊 壓，填充系數(shù)可達(dá) 90% ~ 93% ，常用于大截面導(dǎo)線。
導(dǎo)體經(jīng)過緊壓后，每根導(dǎo)線不再是圓形而是不規(guī)則形 狀，原來空隙部分被導(dǎo)線變形而填滿，如圖 15 - 4 所示。緊 壓圓形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 15 - 5 所示。
表 15 - 5 緊壓圓形線芯結(jié)構(gòu)參數(shù)
標(biāo)稱面積/mm2 | 每根導(dǎo)線直徑及線芯結(jié)構(gòu) | 線芯直徑/mm |
70 | (1 + 6) × 2 . 60 + 12 × 2 . 19 | 9.59 |
95 | (1 + 6) × 3 . 00 + 12 × 2 . 57 | 11.2 |
120 | (1 + 6) × 3 . 38 + 12 × 2 . 88 | 12.5 |
185 | (1 + 6) × 3 . 19 + 12 × 2 . 80 + 18 × 2 . 52 | 16.0 |
240 | (1 + 6 + 12) × 3 . 17 + 18 × 2 . 87 | 18.2 |
300 | (1 + 6 + 12) × 3 . 54 + 18 × 3 . 21 | 20.4 |
400 | (1 + 6) × 3 . 72 + 12 × 3 .46 + 18 × 3 . 05 + 24 × 2 . 85 | 23.1 |
500 | (1 + 6) × 4 . 16 + 12 × 3 . 88 + 18 × 3 .41 + 24 × 3 . 07 | 25.8 |
3. 扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 為使非緊壓扇形芯具有足夠的可曲度和穩(wěn)定性， 在設(shè)計(jì)不緊壓扇形芯時(shí)，必須遵守下列規(guī)則。
(1)中央導(dǎo)線規(guī)則 扇形芯的中央導(dǎo)線必須位于扇形芯的中心線上， 否則，當(dāng)線芯彎曲時(shí)，位于中心線上部導(dǎo)線將被拉伸，而下部的將被壓縮 而可能凸出。這將引起扇形破壞而損傷絕緣。
(2)移滑規(guī)則 扇形芯中心線上導(dǎo)線的直徑一般較
大，處在其兩側(cè)的導(dǎo)線應(yīng)能沿中心線上導(dǎo)線滑動而不改變
扇形芯外形，這一規(guī)則稱為移滑規(guī)則，如圖 15 - 5 所示。
如不遵守這一規(guī)則，當(dāng)扇形芯絞合成纜時(shí)，扇形可能被破
壞而損傷絕緣。 圖 15 - 5
目前我國對于工作電壓在 10kV 及以下油浸紙絕緣電 移滑規(guī)則說明 力電纜，扇形線芯都采用緊壓結(jié)構(gòu)，即先絞合成卵形線芯坯子，再經(jīng)過型 模緊壓成扇形線芯。不同截面積線芯坯子的結(jié)構(gòu)如下：
截面為 10 及 16mm2 的扇形芯由實(shí)心圓形單線組成，或由相同直徑的 圓形線絞合而成。
截面由 25 到 70mm2 由 6 根不絞合的中央導(dǎo)線，其上加蓋由 12 根導(dǎo)線 組成的線層而制成(圖 15 - 6)。
截面積 70、95、120mm2 的扇形芯，采用由 7 根導(dǎo)線
絞合的中央線芯，沿其兩側(cè)平放二根圓形導(dǎo)線，然后再
加蓋一層或兩層導(dǎo)線( 150mm2 及以上)，如圖 15 - 7 和
圖 15 - 8 所示。
另外，設(shè)計(jì)單根導(dǎo)線組成扇形截面積( 以及數(shù)根導(dǎo)
線組成緊壓扇形芯)，必須考慮下列各點(diǎn)：
①扇形線芯邊角圓弧化半徑必須選擇足夠大，以 免線芯尖角引起電場集中和損傷電纜絕緣層。對于截 面積在 25 ~ 30mm2 范圍內(nèi)的線芯，圓弧化半徑一般選 定為 1mm。
圖 15 - 6 截面積 為 25、35、70mm2 扇形芯坯的結(jié)構(gòu)
圖 15 - 7 截面積為
70、95、120mm2
扇形芯坯的結(jié)構(gòu)
圖 15 - 8 截面積為
150、185、240mm2
扇形芯坯的結(jié)構(gòu)
②為了保證電纜外形為圓形，絕緣線芯絞合后半
徑減去線芯的絕緣厚度，必須等于線芯扇形圓弧半徑
R(圖 15 - 9)，從圖 15 - 9 可以看出，如 R'小于正確值
R，則扇形高度、相間空隙、電纜直徑將比等于正確值時(shí)
為大。如扇形圓弧大于正確值，同樣也會增加電纜直
徑，甚至在絞合成電纜時(shí)，損傷電纜絕緣層。
對于雙芯電纜線芯一般采用弓形結(jié)構(gòu)，如圖 15 - 10、圖 15 - 11 所示。
幾種標(biāo)準(zhǔn)扇形、弓形線芯的結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸如下 表所示，可供設(shè)計(jì)線芯時(shí)參考。
圖 15 - 9
正確選擇扇形
圓弧半徑的說明
圖 15 - 10 弓形線芯坯結(jié)構(gòu) 圖 15 - 11 弓形線芯坯結(jié)構(gòu)
(線芯截面積為 25、35、50、70mm2 ) (線芯截面積為 95、120mm2 )
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