国产的XLPE绝缘电缆用YJLU和YJV表示,YJ表示交联聚乙烯,L表示铝芯(铜芯可省略),V表示PVC护套。单芯交联聚乙烯电缆各部分材料及其功用介绍如下:
1. 导体芯线
导体芯线的作用是作为导体,传输电能。电缆中导体芯线的材料一般可分为两种:
(1)铜,作为一种常用的优良导体,它有电导系数大,机械强度高,加工容易,耐腐蚀等优点,被广泛用于做电缆线芯;
(2)铝,也是电力电缆导体常用的金属材料之一,其资源丰富,价格较铜低,但电阻率比铜要高,线损较大,多用于低压电缆。
线芯导体结构一般采用多芯圆绞线。圆形导线使得导体电场均匀,有利于提高电压等级。多根导线的绞合增加导体的柔软性和弯曲度。电缆运行在高电压高场强条件下,为了避免引起电场集中,防止导丝效应,应采用紧压型线芯,另外紧压型线芯可以防止挤塑半导体屏蔽层时半导体进入线芯,而且还可以有效的防止水分顺线芯进入。
2. 绝缘内外的半导体屏蔽层
目前,绝缘内外的半导体屏蔽层线均采用加炭黑的交联聚乙烯料。早期交联电缆的外半导体屏蔽层也有使用石墨布绕包形成的,但这种结构性能不好。随着内、外半导体屏蔽层及绝缘三层同时挤出工艺的成熟,绕包型屏蔽结构现在已经被淘汰,选用电缆时应尽量不采用绕包型屏蔽结构电缆。半导体屏蔽层的体积电阻率一般在10000欧·厘米以下,其厚度一般为1-2mm。半导体层中含有胶质碳,可起到均匀电场的作用。同时,碳能吸收电缆本体细小间隙中因空气电离所产生的败坏物,均匀电场,保护电缆绝缘。
3. 电缆金属屏蔽层(金属护套)
电缆金属屏蔽层又称铜带屏蔽,它用于对电缆故障电流提供回路并提供一个稳定的地电位,使电场方向与绝缘半径方向相同。当电缆发生故障时,铜带作为短路故障电流回路,承担不平衡电流,防止轴向表面放电。铜带(丝)的截面可按故障电流大小、持续时间长短,以及接地为一端还是两端而选定。35kV及以下电压等级的单芯和三芯交联电缆用钢带作为铠装层,起机械保护作用。110kV及以上电压等级XLPE电缆的铠装均采用波纹铝(铜、铅、不锈钢)护套,作为铠装和内防水护套用,不论是PE或PVC护套,其吸水率分别为0.01%和0.15%-1%,而金属几乎不透水,所以高压电缆均用不透水的金属内护套。另外,在超高压电缆内护套中,还有防水带等隔水工艺,使得已进入的水分不易扩散。
4. 护套
XLPE电缆护套通常采用PVC材料或者PE材料,厚度一般为3-4mm。但一般采用PVC材料,因为PVC材料的防火阻燃性能比PE的好。但PE的吸水率小于PVC为了减少渗水,也有厂家使用PE材料制作外护套。对于110kV及以上电压等级的XLPE绝缘电缆外护套,由于有耐压要求,电缆验收时一定要检查导电层是否完整,否则对护套的试验将没有意义。