1---中压电缆及附件基本原理
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3M中国有限公司 西南技术中心 高翔
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主要内容
➢1. 中压电缆及附件基本原理 20´ ➢2. 3M冷缩终端的分类及安装工艺要点 30´ ➢3. 3M冷缩中间接头分类及安装工艺要点
30´ ➢4. 3M可插拔式电缆终端的安装工艺要点
外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同 挤出，与电缆绝缘之间几乎无气隙。外半导 电层与绝缘结合得越紧密，层间气隙越少越 不容易放电，电缆性能越好。
外半导电屏蔽层一般通过外层的金属 屏蔽去接地，使整个绝缘屏蔽处于零电位， 有效将Βιβλιοθήκη Baidu场限制在其内部。当安装电缆附件 时，要开剥一定长度的外半导电层，以保证 足够的高低电位电气距离。
屏蔽电缆的基本结构
1. 导 体 2. 导体屏蔽 3. 主绝缘
4. & 5. 绝缘屏蔽
(4) 外半导电层 (5) 铜带屏蔽
6. 护套
以上为单芯中压屏蔽电缆的典型结构。中、高压电缆与一般低压电 缆的主要区别是其完善的屏蔽结构，即具有导体屏蔽和绝缘屏蔽两层屏 蔽结构，这两层屏蔽层与电缆附件的关系非常密切。
同时，金属屏蔽层还有以下作用： ➢ 减少碰撞损坏的概率 ➢ 电缆短路时提供短路电流路径 ➢ 提供中性线路径
在安装中间接头时，要通过铜屏蔽网套 将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态。
金属屏蔽层
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屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
20´ ➢5. 常见故障及分析 20´ ➢6. 安装过程演示 ➢7. 提问及自由讨论
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中压电缆及附件基本原理
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导体类型
1. 铜导体：
--应用较广泛，特别是供电系统 --抗拉强度较高，运行稳定 --高的导电率，相同截面是铝的1.3倍 --价格较贵
2. 铝导体：
--由于铜价较高，现在开始在一些地方使用 --重量较铜轻，不抗拉 --导电率较低 --延伸系数大于铜
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8.7/10kV 电 压 等 级 示意
10 kV 相对相
10kV
10 kV
8.7 kV 相对地
8.7 kV
8.7 kV
A
B
C
以上为U0/U=8.7/10kV电压等级的电缆示意。可看出8.7kV即电缆绝缘厚 上需要承受的电压（相电压），10kV即两相之间的电压（线电压）。
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屏蔽层之一：导体屏蔽的结构和作用
内 半 导 电 层（导体屏蔽层）
导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在 导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形 成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气 隙，防止导体间的气隙放电。
下图为没有绝缘屏蔽层的中高压电缆的运行情况。由于电场没有 屏蔽层的限制，电力线结束于电缆外的接地处。电力线可能集中于局 部范围内，此处电场较强，容易产生放电现象。
电力线
电缆沟或 管井（接地）
电场集中处
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可能在此放电
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
EPR及EPR*绝缘一般应用于工业设备的电缆上，如矿用软电缆，船用 电缆等，优点是较柔软，弯曲半径较小。
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屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
1. 外半导电层
绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成， 一层是和导体紧密结合的外半导电层结构， 另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属 屏蔽层。
下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况，导体和绝缘间的气隙
在电场作用下产生放电，并会加速绝缘老化、劣化。右图由于有内
半导电层有效屏蔽和填充，无放电现象。
无导体屏蔽
有导体屏蔽
局部放电
导体屏蔽（内半导电层）
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主绝缘层的类型和特点
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外半导电层
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
2. 金属屏蔽层
金属屏蔽层是绝缘屏蔽的外层，一般是 由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构 成。
金属屏蔽层必须接地，三芯电缆一般两 端接地，单芯电缆根据电缆线路的情况采取 合理的接地方式。
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绝缘类型
工作温度 应急温度
PILC（油浸纸）
80℃
95℃
XLPE（交联聚乙烯） 90℃
130℃
EPR （乙丙橡胶） 90℃ EPR* （耐热乙丙橡胶） 105℃
130℃ 140℃
主绝缘
PILC绝缘较早开始使用，现在已基本退出运行，缺点是耐温较低， 安装电缆附件不方便。
XLPE绝缘是目前中高压电缆使用最多的类型，优点是耐温性能和机 械性能俱佳，载流量大，电缆附件安装方便。缺点是容易产生水树枝状 老化。
护套层的类型和特点
护套常用材料：
塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯） 橡胶（氯丁橡胶等） 铅
电缆护套层的作用主要有两个：防水及机械保护。 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃的护套层。 护套
PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。 橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。
下图为有绝缘屏蔽层结构的中高压电缆运行情况。绝缘屏蔽层通 过金属屏蔽有效接地，处于零电位，电缆内径向分布的电力线结束于 绝缘屏蔽层处，电场被有效限制在电缆内部。同时分布非常均匀，不 会产生局部电场强度集中、容易放电的情况。
绝缘屏蔽层
电力线被限制 在绝缘内部
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主要内容
➢1. 中压电缆及附件基本原理 20´ ➢2. 3M冷缩终端的分类及安装工艺要点 30´ ➢3. 3M冷缩中间接头分类及安装工艺要点
30´ ➢4. 3M可插拔式电缆终端的安装工艺要点
外半导电层在生产时与电缆主绝缘共同 挤出，与电缆绝缘之间几乎无气隙。外半导 电层与绝缘结合得越紧密，层间气隙越少越 不容易放电，电缆性能越好。
外半导电屏蔽层一般通过外层的金属 屏蔽去接地，使整个绝缘屏蔽处于零电位， 有效将Βιβλιοθήκη Baidu场限制在其内部。当安装电缆附件 时，要开剥一定长度的外半导电层，以保证 足够的高低电位电气距离。
屏蔽电缆的基本结构
1. 导 体 2. 导体屏蔽 3. 主绝缘
4. & 5. 绝缘屏蔽
(4) 外半导电层 (5) 铜带屏蔽
6. 护套
以上为单芯中压屏蔽电缆的典型结构。中、高压电缆与一般低压电 缆的主要区别是其完善的屏蔽结构，即具有导体屏蔽和绝缘屏蔽两层屏 蔽结构，这两层屏蔽层与电缆附件的关系非常密切。
同时，金属屏蔽层还有以下作用： ➢ 减少碰撞损坏的概率 ➢ 电缆短路时提供短路电流路径 ➢ 提供中性线路径
在安装中间接头时，要通过铜屏蔽网套 将两侧电缆的金属屏蔽层恢复连通状态。
金属屏蔽层
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屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
20´ ➢5. 常见故障及分析 20´ ➢6. 安装过程演示 ➢7. 提问及自由讨论
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中压电缆及附件基本原理
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导体类型
1. 铜导体：
--应用较广泛，特别是供电系统 --抗拉强度较高，运行稳定 --高的导电率，相同截面是铝的1.3倍 --价格较贵
2. 铝导体：
--由于铜价较高，现在开始在一些地方使用 --重量较铜轻，不抗拉 --导电率较低 --延伸系数大于铜
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8.7/10kV 电 压 等 级 示意
10 kV 相对相
10kV
10 kV
8.7 kV 相对地
8.7 kV
8.7 kV
A
B
C
以上为U0/U=8.7/10kV电压等级的电缆示意。可看出8.7kV即电缆绝缘厚 上需要承受的电压（相电压），10kV即两相之间的电压（线电压）。
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屏蔽层之一：导体屏蔽的结构和作用
内 半 导 电 层（导体屏蔽层）
导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在 导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形 成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气 隙，防止导体间的气隙放电。
下图为没有绝缘屏蔽层的中高压电缆的运行情况。由于电场没有 屏蔽层的限制，电力线结束于电缆外的接地处。电力线可能集中于局 部范围内，此处电场较强，容易产生放电现象。
电力线
电缆沟或 管井（接地）
电场集中处
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可能在此放电
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的作用
EPR及EPR*绝缘一般应用于工业设备的电缆上，如矿用软电缆，船用 电缆等，优点是较柔软，弯曲半径较小。
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屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
1. 外半导电层
绝缘屏蔽层一般由两层结构共同构成， 一层是和导体紧密结合的外半导电层结构， 另一层是绕包或布置在外半导电层外的金属 屏蔽层。
下方左图为无导体屏蔽的电缆运行情况，导体和绝缘间的气隙
在电场作用下产生放电，并会加速绝缘老化、劣化。右图由于有内
半导电层有效屏蔽和填充，无放电现象。
无导体屏蔽
有导体屏蔽
局部放电
导体屏蔽（内半导电层）
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主绝缘层的类型和特点
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外半导电层
屏蔽层之二：绝缘屏蔽层的结构和作用
2. 金属屏蔽层
金属屏蔽层是绝缘屏蔽的外层，一般是 由搭叠绕包的铜带或螺旋径向布置的铜丝构 成。
金属屏蔽层必须接地，三芯电缆一般两 端接地，单芯电缆根据电缆线路的情况采取 合理的接地方式。
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绝缘类型
工作温度 应急温度
PILC（油浸纸）
80℃
95℃
XLPE（交联聚乙烯） 90℃
130℃
EPR （乙丙橡胶） 90℃ EPR* （耐热乙丙橡胶） 105℃
130℃ 140℃
主绝缘
PILC绝缘较早开始使用，现在已基本退出运行，缺点是耐温较低， 安装电缆附件不方便。
XLPE绝缘是目前中高压电缆使用最多的类型，优点是耐温性能和机 械性能俱佳，载流量大，电缆附件安装方便。缺点是容易产生水树枝状 老化。
护套层的类型和特点
护套常用材料：
塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯） 橡胶（氯丁橡胶等） 铅
电缆护套层的作用主要有两个：防水及机械保护。 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃的护套层。 护套
PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。 橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。
下图为有绝缘屏蔽层结构的中高压电缆运行情况。绝缘屏蔽层通 过金属屏蔽有效接地，处于零电位，电缆内径向分布的电力线结束于 绝缘屏蔽层处，电场被有效限制在电缆内部。同时分布非常均匀，不 会产生局部电场强度集中、容易放电的情况。
绝缘屏蔽层
电力线被限制 在绝缘内部
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