三种高压电缆铝护套制作工艺的性能对比与分析
高压电缆铝护套三种制作工艺的性能对比与分析三种高压电缆铝护套制作工艺性能对比分析随着国民经济的发展和城市化进程的加速，采用高压电力电缆送电正成为当今城市电网建设的趋势。
高压交联聚乙烯（XLPE）绝缘电力电缆制造技术的发展与成熟，使之成为高压电缆输电线路的主流。
高压XLPE电缆设计要考虑的因素很多，其中金属护套的选择涉及电缆线路的安全性、可靠性及经济性。
金属护套在电缆中的主要作用是防水、承受短路电流、对绝缘线芯起保护作用，因此，金属护套必须具有良好的机械性能、耐腐蚀以及良好的密封性能和导电性能。
通常使用的金属护套材料主要有铅或铝，由于铝与铅相比具有许多优点，因此目前电缆金属护套材料较多采用铝或铝合金材料。
铝护套的制作有挤铝、压铝和氩弧焊三种工艺。
本文主要对这三种工艺制作的XLPE电缆铝护套的力学性能和显微结构进行对比、分析研究。
1 铝护套的三种制作工艺1.1 压铝型铝护套在压铝工艺中，必须选用可塑性好、纯度较高的铝锭，铝的纯度一般应不低于99. 6%。
铝的熔点较高（658℃），因此通常把圆柱形的铝锭先预热到450℃左右，然后将其一端冲击加热到530℃，再装人工作筒进行铝护套的挤制。
压铝机是一种精密设备，，体积庞大、造价昂贵、生产工序、工艺流程比较复杂，且能耗和功耗很高，一般的电缆厂难以承受，因而生产的铝护套电缆成本较高。
1.2 氩弧焊型铝护套纵包焊接皱纹铝护套是由冷轧铝板卷包成型后，用氩弧焊接机焊接而成。
氩弧焊焊接机组通常由放带、清洗、剪边、卷包成型、焊接、牵引、检测、轧纹等部分组成，与压铝机相比造价非常低，生产工序、工艺流程简单，功耗及能耗较低，因而生产成本也相对较低。
但由于在氩弧焊型铝护套中有焊缝存在，为保证产品的密封性，需检验铝护套是否有漏焊，还要对整根电缆进行浸水后的气密性试验。
1.3 挤铝型铝护套20世纪80年代发展起来的连续包覆挤铝技术是一种先进的生产工艺，最初该工艺只适合于直径小于35 mm的铝及其合金管材或型材的生产。
近年来，浙江晨光电缆公司与英国BWE公司合作共同研发了连续包覆挤铝新设备。
该设备采用铝杆连续挤压摩擦挤管技术，将电缆的模具系统由原来的流道层压板式，改成古堡式的模芯，并借助计算机的辅助设计，使铝材在流道中的压力保持一致，既提高了挤出铝管的同心度和圆整度，又使挤出铝管的厚度更加均匀。
在缆芯外面和铝护套外面，分别进行缆芯冷却和铝管冷却，同时在电缆缆芯和铝管内壁之间，设计了一个带夹层的冷却水管，可有效防止电缆缆芯被高温铝管烫伤。
轧纹部分采用浮动式轧纹技术，保证了轧纹节距和深度稳定可调。
实现了高电压、大截面电缆无缝皱纹铝护套的连续挤出，铝管的同心度和圆整度达到了同类产品的领先水平。
与传统的压铝技术相比，设备成本低，节省电能70%以上，具有效率高、操作简单、安全可靠等优点。
2 力学性能分析浙江晨光电缆公司提供了挤铝、压铝和氩弧焊三种工艺的铝护套，西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室依据GB 6397—86《金属材料室温拉伸试验》和GB/T 246—2007《金属管压扁试验方法》制作了试样。
为了区分不同工艺制作的试样，对三种铝护套试样进行统一编号：JL—挤铝铝护套；YH—氩弧焊工艺的铝护套；Y L—压铝铝护套。
2.1 抗拉强度与伸长率将两种（挤铝、氩弧焊）工艺制造的铝护套，切割成如图1a所示尺寸的非比例试样，切样时应防止损伤试样表面和因受热或冷加工改变其性能，同时试样表面应无毛刺。
实际试样及拉断后的试样如图lb和图lc所示。
拉力与伸长量关系曲线如图2所示。
强度是指金属在静载荷作用下、抵抗塑性变形或断裂的能力，是机械零件（或工程构件）在设计、加工、使用过程中的主要性能指标，特别是选材和设计的主要依据。
塑性是指金属材料断裂前发生永久变形的能力，衡量指标为伸长率和断面收缩率，本文采用伸长率来衡量铝护套的塑性。
铝护套（JL、YH）抗拉强度和伸长率的计算结果见表1。
2.2 压扁试验分析压扁试验分析，是检验铝护套压扁到规定尺寸的变形性能、并显示其缺陷的一种试验方法。
用垂直于铝护套纵轴线方向的力，对规定长度的螺旋型波纹铝护套（JL、YH、YL）端部施加压力进行压扁如图3a所示，直至位移为-61.77 mm 终止试验。
实际试样及压扁后的试样见图3b和图3c。
表1 抗拉强度和伸长率计算结果试样力学性能试样编号平均值1 2 3挤铝（J L）强度/MPa67.71 65.05 69.81 67.52伸长率/ %38.12 54.87 43.89 45.63氩弧焊（Y H）强度/MPa65.6 58.24 68.22 64.02伸长率/ %43.79 41.64 36.44 40.62对于氩弧焊工艺的铝护套应分别在压力与焊缝平行和垂直的两种方式下做压扁试验。
压力与变形关系曲线如图4所示，屈服压力大小见表2。
从图4中可以看出，不同制造工艺的铝护套在压力作用下表现出来的变化趋势相同。
对照表2可以看出，图4c氩弧焊焊缝在上方（0°）时，由于焊缝的存在使屈服压力偏小。
显微硬度分析硬度是指金属表面上不大体积内抵抗变形或抵抗破裂的能力。
常用的硬度实验指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。
本文采用HXD-1000TMC维氏显微硬度计测量硬度，得到三种铝护套的硬度如表3所示。
表中凸的位置是指波纹管的波峰位置，而凹的位置是指波纹管的波谷位置。
表2 屈服压力大小（单位：N）试样种类试样编号屈服力平均值1 2 3挤铝（JL）1019.69 1230.451278.911176.35压铝（YL）1226.57 1249.561226.801234.31氩弧焊（Y H）0°1166.00 806.28 1023.48998.5990°1131.50 1200.461203.331178.43注：氩弧焊（YH）焊缝在上方时，以0°表示；焊缝在中部时，以90°表示。
从表3中可以看出，氩弧焊和压铝波纹管凹处的硬度明显大于凸处的，而挤铝的凸处和凹处的硬度没有明显的差别。
3 铝护套的密度测量采用比重瓶法测量密度，通过测得试样的质量和体积，便可求得材料的密度。
挤铝、压铝、氩弧焊三种铝护套的密度分别为2.86、2.82、2.81 g/ cm3。
可看出三种铝护套的密度基本相同，无明显差别。
表3 维氏硬度（HV）测量结果试样取样位置测量次数均值1 2 3 4 5挤铝（J L）凹37.0431.2628.7437.0828.1132.45凸35.4428.5333.4932.6427.9131.60压铝（YL）凹40.4335.7443.7242.23无40.53凸30.5226.4829.3926.51无28.23氩弧焊（YH）凹38.3448.6535.5142.6142.2041.47凸30.0731.0227.4830.54无29.784 铝护套的显微结构分析4.1 透射电镜试验分析利用JEM-200CX透射电子显微镜进行组织形貌与晶体结构同位分析，在相同放大倍数（10000倍)下，图5为对铝护套波峰从纵向（沿铝护套轴向）进行观察的显微结构照片，图6为对铝护套波峰从横向（铝护套外径方向）进行观察的显微结构照片。
从图5可以看出，氩弧焊（YH）的晶粒尺寸要比挤铝（JL）和压铝（YL）大，位错胞较多；压铝（YL）的亚晶粒多，位错胞少；挤铝（JL）的晶粒尺寸小，亚晶粒少，位错胞多，晶界较宽。
图5和图6基本相同，氩弧焊（YH）的晶粒向横向生长。
4.2 扫描电镜试验分析通过S-2700扫描电子显微镜，对哑铃型试样拉伸试验后的断口如图7进行分析，观察与断口成一定角度的剖面组织，研究断口形貌与显微组织之间的对应关系、裂纹走向、断裂机理。
图8为断口扫描电镜图。
通过观察断口形貌，可发现断口呈纤维状，暗灰色，各状态下断口主要由韧窝和撕裂棱组成，氩弧焊（YH）焊缝处的撕裂棱成不规则形状。
从图8a和图8b中可以看出，韧窝的大小较均匀，纤维状组织明显，原因在于塑性变形时，晶界滑移造成晶粒之间的不协调，使空洞产生并发展，同时在拉伸过程中大多数晶粒是沿晶拉开，导致空洞形成、生长，最终导致材料断裂；由于存在大晶粒，氩弧焊（YH）的韧窝要比挤铝（JL）的大，从图8c可以看出，由于焊接时的高温使焊缝处的组织发生变化，导致韧窝变小。
总之拉伸断口形貌呈现典型的沿晶断裂特征。
5 结论与展望通过对挤铝、压铝和氩弧焊等三种不同生产工艺制备的铝护套进行力学性能和显微结构分析，可以得出以下结论：（1）挤铝的抗拉强度、伸长率、屈服压力都高于氩弧焊，表明挤铝的强度和塑性都优于氩弧焊，氩弧焊焊缝在上方时，屈服压力偏小；压铝的屈服力要大于氩弧焊，与挤铝相比差别不大；氩弧焊和压铝波纹管凹处的硬度明显大于凸处的，而挤铝的凸处和凹处的强度几乎相等，表明挤铝在成型过程中均匀性要好。
（2）从显微结构分析中，可以得出氩弧焊纵向和横向都存在长条形晶粒，并比挤铝和压铝大，压铝和挤铝的晶粒小，挤铝几乎不存在大晶粒；压铝的亚晶粒多，位错胞少；挤铝的位错胞多，晶界较宽；表明挤铝和压铝有更好的显微组织。
（3）拉伸断口形貌呈现典型的沿晶断裂特征。
压铝机造价昂贵，生产工序、工艺流程较复杂，且能耗和功耗高于挤铝和氩弧焊，大大提高了电缆的制造成本。
氩弧焊虽造价低、生产工序简单，但铝护套上存在焊缝，须做漏焊检查，并且由于焊接过程中使组织发生变化，影响其力学性能。
连续包覆挤铝技术生产铝护套作为一种新的生产工艺，可一次成型，能耗低、效率高，金属在凝固过程中，伴随了变形的进行，晶粒被细化，不仅可以降低电缆的制造成本，而且能得到更好的显微结构和力学性能。
挤铝工艺生产的无缝铝护套电力电缆已经用于110 kV福建南安-霞美线路改造工程，杭州电力局110 kV景春、钱院、钱福线改造工程，福建石狮城西输变电工程等线路。
目前所有电缆运行良好，各项指标均满足工程实际要求。
未来在电力系统供电、配电环节中，采用挤铝工艺生产的无缝铝护套电力电缆将是发展的方向。
【关注】世界知名电缆制造商的一些超高压制造工艺特点
【关注】世界知名电缆制造商的一些超高压制造工艺特点世界知名电缆制造商的一些超高压技术特点，下面，着重介绍下世界知名品牌：耐克森，还有法国雪力克公司（SILEC）、普睿司曼、德国南方等公司，他们的超高压电缆制造工艺的一些特点。
参考资料有限，有些略带而过，还请见谅。
耐克森采用MDCV工艺，导体截面为800mm2，采用不分割导体结构，(800mm2以上采用分割导体结构)，绝缘层标称厚度35.6mm，金属套采用焊接平铝套，外护套采用阻燃PE材料，设计方案为蛇形布置；耐克森公司金属焊接平铝套特点：金属带在水平方向与电缆轴线平行放线,铝带边缘被切开，表面干净而且宽度精确，铝带通过一系列塑料模具而成型与电缆直径相同，电缆由模具导入而不接触铝带，调整铝带形状直到他的边沿紧贴电缆并有一定压力，接缝用激光束进行焊接，焊接处由摄像机进行检查，焊接质量控制系统借助于涡流对任何缺陷进行检测，焊接管通过一系列模具后收缩，电缆及铝管然后通过履带牵引设备牵引，这台履带牵引设备，控制整个生产线线速度。
耐克森交联聚乙烯电缆结构：1、铜导体→导体屏蔽→绝缘→绝缘屏蔽→膨胀带→铜丝→反扎铜带→膨胀带→铝带→PE护套2、铜导体→导体屏蔽→绝缘→绝缘屏蔽→半导电带→铝带→PE 外护套3、铜导体→导体屏蔽→绝缘→绝缘屏蔽→膨胀带和铜丝屏蔽→膨胀带→铝套/（铅）带→PE外护套法国雪力克公司（SILEC）采用VCV工艺,导体采用分割导体，金属套铝塑复合综合防水层和铝丝屏蔽结构，绝缘标称厚度为32.0mm。
外护套采用阻燃PE材料，设计方案为蛇形布置；具有500kV和400kV级XLPE电缆供货业绩主要分布在欧洲和中国。
普睿司曼采用MDCV工艺，导体截面为1000mm2，采用四分割导体结构，绝缘标称厚度30.2mm，金属套为焊接平铝套，外护套采用阻燃PE材料。
德国南方采用MDCV工艺，导体六分割导体结构，绝缘标称厚度34.0mm，金属套采用铜带和铜丝屏蔽结构，外护套采用阻燃PE材料。
高压电缆铝护套三种制作工艺的性能对比与分析
摘要：连续包覆挤铝技术制造电缆铝护套是连续挤压 技 术 的 进 一 步 发 展 ，是 一 种 高 效 节 能 的 新 工 艺 。文 中 主
要对高压交联聚乙烯（ XLPE） 电力电 缆 不 同 制 造 工 艺 的 挤 铝、压 铝、氩 弧 焊 铝 护 套 进 行 力 学 性 能 和 显 微 结 构
的 分 析 ，结 果 表 明 ，挤 铝 护 套 的 力 学 性 能 和 显 微 组 织 优 于 氩 弧 焊 铝 护 套 ，而 压 铝 护 套 和 挤 铝 护 套 无 明 显 差 别 。
2011 年第 1 期 No. 1 2011
电线电缆 Electric Wire ＆ Cable
2011 年 2 月 Feb. ，2011
也相对较低。但由于在氩弧焊型铝护套中有焊缝存 在，为保证 产 品 的 密 封 性，需 检 验 铝 护 套 是 否 有 漏 焊 ，还 要 对 整 根 电 缆 进 行 浸 水 后 的 气 密 性 试 验［2 ］。 1. 3 挤铝型铝护套
a） 铝护套非比例试样尺寸
b） 实际试样
c） 拉断后的试样 图 1 拉力试验试样
2 力学性能分析
浙江 晨 光 电 缆 公 司 提 供 了 挤 铝、压 铝 和 氩 弧 焊 三种工艺的铝护套，西 安 交 通 大 学 电 力 设 备 电 气 绝 缘国家重点 实 验 室 依 据 GB 6397—86《金 属 材 料 室 温拉 伸 试 验 》和 GB / T 246—2007《金 属 管 压 扁 试 验 方法》制 作 了 试 样。 为 了 区 分 不 同 工 艺 制 作 的 试 样 ，对 三 种 铝 护 套 试 样 进 行 统 一 编 号 ： JL — 挤 铝 铝 护 套；YH—氩弧焊工艺的铝护套；YL—压铝铝护套。 2. 1 抗拉强度与伸长率
高压电力电缆铝护套执行标准
高压电力电缆铝护套执行标准一、电缆组成结构高压电力电缆铝护套主要由以下几部分组成：1.导体：由纯铝或铝合金制成，具有高导电性能。
2.绝缘层：采用交联聚乙烯（XLPE）或乙丙橡胶（EPR）等材料，起绝缘保护作用。
3.铝护套：采用铝或铝合金材料，起保护电缆结构和电气性能的作用。
4.填充层：采用符合标准的填充物，对电缆进行填充，确保电缆的圆整度。
5.聚氯乙烯外护套：采用聚氯乙烯材料，对外护套进行保护和装饰。
二、电缆规格型号高压电力电缆铝护套的规格型号通常由导体截面积、绝缘层厚度、铝护套厚度等因素决定，具体规格型号需根据实际应用场景和设计要求进行选择。
三、技术要求高压电力电缆铝护套应满足以下技术要求：1.导体应符合相关标准要求，具有高导电性能。
2.绝缘层应均匀、紧密地包裹在导体上，具有优良的绝缘性能和机械性能。
3.铝护套应具有足够的强度和耐腐蚀性能，能够有效地保护电缆免受机械损伤和环境影响。
4.填充层应确保电缆的圆整度，防止电缆在运行过程中出现移位或振动。
5.外护套应具有优良的防水、防潮、防虫和化学稳定性等性能。
四、试验方法对高压电力电缆铝护套进行试验时，应按照以下方法进行：1.导体电阻测试：采用电桥法或电阻表法等测量导体电阻值。
2.绝缘层电气性能测试：在绝缘层上施加电压，测量其绝缘电阻和介质损耗因数等电气性能指标。
3.铝护套机械性能测试：对铝护套进行拉伸、弯曲、冲击等试验，以检验其机械性能是否符合要求。
4.填充层密实度测试：采用气压或水压等方法检测填充层的密实度。
5.外护套防水性能测试：在实验室模拟现场环境，对外护套进行耐水压和耐气压等测试，以检验其防水性能是否符合要求。
五、验收标准高压电力电缆铝护套在验收时，应遵循以下标准：1.导体电阻值应符合相关标准要求。
2.绝缘层应无气泡、皱纹、裂纹等缺陷，电气性能指标应符合要求。
4.高压电缆平滑铝护套特点与运用的探讨(1)
◆缓冲层烧蚀原因 电缆金属护层与缓冲层接触面积小，接触不均匀是导致缓冲层烧蚀的主要原因。 高压电缆流过缓冲层的电流有：
电缆充电电流：当电缆导体上施加电压时，在导体和金属护套间存在无功电容电流。 绝缘层泄漏电流：电缆的绝缘层可以用工频绝缘电阻和电容并联电路来等效，因此除了电容电流外，还 有相应的泄漏电流需要经缓冲层流入金属护套接地点。
节内容简介。章节内容简介以及关键字提示，章节内容简介。根据内容调整文本框尺寸以及字号。章节内容简介以及关键字
从2004年开始提示皱，纹章节铝内容护简套介。下章节的内缓容简冲介以层及陆关键续字出提示现，章白节色内容粉简介末。、烧蚀、击穿等问题。
作者、出处等相关文字
二、国内高压电缆金属护层的现状
皱纹铝护套波谷与缓冲层接触处有白色痕迹
对于皱纹铝护套高压电缆产品，产品标准中电缆结构描述不清晰，导致在设计、制造过程中对缓冲层中流
过的电流要均匀，认识不足。
例如：在GB/T11017.2-2014标准中这样要求的：“缓冲层应是半导电的，以使绝缘半导电屏蔽层与金属
屏蔽层保持电气上接触良好”。
对于二个导电的物体，保持电气上接触良好，以下三种接触方式都可以达到电气上的接触良好：
H2 H
C
C
n
C
O
高压电缆半导电阻水带上的阻水粉吸水后，阻水粉会形成ON游a 离的OH-离子，在铝护套的波谷内 侧与缓冲层接触，铝是两性金属，即既能与酸反应，也能与碱反应。因此铝护套与缓冲层接触处 的OH-会与铝反应，如果有电场作用下，OH-会更容易汇聚到铝护套与缓冲层接触的位置，铝与碱 （OH-）发生反应：
◆由铝锭作为原材料的传统连续挤铝设备几乎淘汰 ◆缓冲层特性：阻水型半导电材料占80%，其余是非阻水型半导电材料
金属护套的应用及特点
金属护套的应用及特点【摘要】电缆金属护套的最主要作用是防水和零序短路电流热稳定等作用.本文对铅，铝护套及其加工方式，性能和生产成本进行了比较。
氩弧焊铝护套在生产成本，性能方面的优势。
【关键词】高压电缆；金属护套；氩弧焊铝护套电缆金属护套的最主要作用是防水和零序短路电流热稳定，其次还有密封、防腐蚀，机械保护和屏蔽等作用。
电缆金属护套常用的材料有铅、铝、不锈钢和铜。
铅因为熔点低，易于加工，长期以来一直被用来制作电缆的金属护套，具有成熟的经验。
1.高压电缆金属护套的生产工艺金属护套按生产工艺主要分为三大类：挤包无缝金属套，纵向焊缝金属套和综合护套。
挤包无缝金属套又可分为挤包铅套、无缝挤包铝套和无缝挤包皱纹铝套。
纵向焊缝金属套即焊缝波纹铝套。
以上金属护套方式各有利弊，各有其适用性，无缝铅套电缆结构紧密，纵向防水性能好，铅的化学性能稳定和耐腐蚀性好，而另一方面，铅的蠕动性好，结构尺寸设计时无须在铅套与绝缘间留有间隙，绝缘膨胀时铅套被撑大，而绝缘表面仍然平整，不会影响绝缘质量。
而其他各类波纹金属套内必须留有足够的膨胀间隙，以免绝缘膨胀后在绝缘表面留下波纹的凹痕，影响电缆电气性能。
铅套的另一优点是接续方便，在接头过程中可直接搪铅。
而其缺点一是重量大；二是热稳定性差，在铅套外往往要加上铜丝屏蔽，增加了成本。
无缝波纹铝套最大的优点是重量轻，短路热稳定容量大，在短路电流持续时间长的系统中，一般标准厚度的铝套即能满足要求。
挤压波纹铝套的缺点是铝的挤压温度高，挤压时模座温度高约为500℃，为防止绝缘线芯被烫伤，要在铝套内包上铜丝编织玻璃丝或半导电阻水带，增加了工艺和产品成本。
2.国内电缆厂家高压电缆护套生产方式调查国内高压电缆金属护套目前以上三种方式都有存在，其中铅包电缆生产厂家有郑州电缆厂等，铝包电缆分为挤包式和焊接式两种，挤包式的生产厂家有红旗电缆厂等六家。
其它电缆厂高压电缆的金属套是焊接皱纹铝套或铜套。
据可靠消息以下电缆厂正在考虑上压铝机设备，阳谷电缆厂、无锡圣安电缆厂、广东珠江电缆厂、江苏江南电缆厂、浙江万马电缆、浙江富春江集团等。
超高压输变电用铝合金铸件的材料选择与性能分析
超高压输变电用铝合金铸件的材料选择与性能分析随着我国经济的快速发展，电力需求也在不断增长，超高压输变电技术作为能源输送的重要手段之一受到了广泛关注。
在超高压输变电系统中，铝合金铸件作为关键部件之一，其材料选择与性能分析至关重要。
首先，我们需要选择合适的铝合金材料。
对于超高压输变电用的铝合金铸件来说，主要需要考虑以下几个因素：导电性能、机械性能、抗腐蚀性能以及耐高温性能。
导电性能是超高压输变电系统中铝合金铸件的重要指标之一。
铝合金具有良好的导电性能，其电导率相对较高，可以有效地传输电能，减小能量损耗。
因此，在选择材料时需要考虑铝合金的电导率，尽量选择导电性能较好的铝合金材料。
机械性能是铝合金铸件必须具备的另一项重要性能。
超高压输变电系统中的铝合金铸件需要承受较大的机械应力，并且还需要具备一定的强度和韧性，以保证其在工作过程中不会出现断裂或变形等问题。
因此，在材料选择上，需要综合考虑铝合金的强度、韧性和硬度等机械性能指标，以确保铸件的可靠性和耐久性。
抗腐蚀性能也是超高压输变电用铝合金铸件需要考虑的重要因素之一。
在电网输送过程中，铝合金铸件可能会接触到各种环境，包括潮湿气候、化学物质等。
因此，在选择材料时，需要考虑铝合金的抗腐蚀性能，以避免因腐蚀导致铸件损坏或失效。
另外，超高压输变电用铝合金铸件还需要具备一定的耐高温性能。
在电力输送过程中，铝合金铸件可能会受到高温影响，因此需要选择耐高温的铝合金材料。
同时，高温条件下铸件的热膨胀系数也需要考虑，以确保铝合金铸件的尺寸稳定性。
综合考虑上述因素，根据超高压输变电系统的工作条件和要求，常用的铝合金铸件材料包括铝硅合金、铝铜合金和铝镁合金等。
这些铝合金材料具有较高的导电性能、机械性能和耐腐蚀性能，并且耐高温性能也较好。
其中，铝硅合金由于具有良好的机械性能和热膨胀系数适配性，常被选择作为超高压输变电用铝合金铸件的材料。
铝铜合金和铝镁合金则因其良好的导电性能和机械性能被广泛应用。
4.高压电缆平滑铝护套特点与运用的探讨(1)
二、国内高压电缆金属护层的现状
中性点电流：负载中性点的偏移导致其与电缆线路的中性点N间的电位不同，产生流经两中性点间的电流。 不平衡电流：三相电流的矢量和不为零，导致的不平衡电流通过缓冲层流经电缆金属护套。 故障电流：当电缆绝缘发生击穿时，经过缓冲层流经金属护套的故障电流的通道。 浪涌电流：浪涌电压（雷电、电网上的大型负荷接通或断开（包括补偿电容的投切）等）所产生的电流。
二、国内高压电缆金属护层的现状
◆白色粉末形成的原因及消除措施
高压电缆用半导电阻水带中含有阻水粉，其制备方法是将一定配比量的单体ＣＭ和交联剂加 入到丙烯酸钠中溶解，即生成聚丙烯酸，通过加入氢氧化钠调节反应液pH至6～9，其化学反应 方程式如下：
n H2C
CH COOH
H2 H
C
C
n COOH
+NaOH
H2 H
C
C
n
C
O
高压电缆半导电阻水带上的阻水粉吸水后，阻水粉会形成ON游a 离的OH-离子，在铝护套的波谷内 侧与缓冲层接触，铝是两性金属，即既能与酸反应，也能与碱反应。因此铝护套与缓冲层接触处 的OH-会与铝反应，如果有电场作用下，OH-会更容易汇聚到铝护套与缓冲层接触的位置，铝与碱 （OH-）发生反应：
三、平滑铝护套的特点
3. 关于平滑铝护套国际上的动态 从2005年开始欧洲对于高压电缆金属护层的设计已经从防腐、防水以及电气短路、容量特性等问题上开始关注低
损耗水平等问题，并出版了二本CIGRE TB 文件。 ● 2005年的Technical Brochure 272《large cross-sections and composite screen design》 该文件中就低损耗设计的金属护层提出了相关的指导意见。 ● 2011 年 的 Technical Brochure 446《Advanced Design of Metal Laminated Coverings Recommendation
高压交联电缆金属套材料及结构分析
高压交联电缆金属套材料及结构分析常用的高压电缆金属套材料有铅、铝、铜和不锈钢，其中铅套和铝套为最常见，有时候也使用铜套和不锈钢套。
这四种材料各有其特性：铅适合于整体挤压平滑成型，但机械强度小，容易发生蠕变和破裂，导电性很低；铝的机械强度较大，重量轻，适合于挤压平滑或轧纹成型和焊接成型，导电性好；铜的机械强度较大，适合于焊接平滑或轧纹成型，导电性好；不锈钢的机械强度很大，适合于焊接平滑或轧纹成型，导电性一般。
具体选用何种金属套材料，一般是由电力公司根据电缆使用场合和输电系统的要求确定的。
四种金属套材料的比较至今，铅和铝仍然是应用最广泛的电力电缆金属套材料。
铅是最古老的电力电缆金属套材料，是一种非常有效的、具有长期可靠性的挡潮材料，通常是用压铅机整体包覆在电缆芯上的，其缺点是重量太大，容易发生蠕变，并且在振动和热循环场合下容易发生疲劳故障。
铝也是常用的电力电缆金属套材料，重量比铅小，可以用压铝机整体包覆在电缆芯上，也可以做成铝带纵包在电缆芯上，然后再焊接成型并轧纹，具有良好的机械性能。
铝套与铅套相比，具有以下优点：-经济成本低-机械强度大-可省去钢丝/钢带铠-可作为中性线使用-平滑铝套也可达到很小的弯曲半径-导电性能好具有良好的屏蔽性能-可抵抗机械振动-即使环境温度很高时也不会发生再结晶目前，世界流行的高压交联电缆金属套有十种形式，即：a)挤压型：平滑铅套、平滑铝套、波纹铝套b)焊接型：平滑铝套、波纹铝套、平滑铜套、波纹铜套、平滑不锈钢套、波纹不锈钢套；c)铝塑综合护层其中，应用最广泛的是挤压型平滑铅套和波纹铝塑、焊接型波纹铝套以及铝塑综合护层四种，铜套和不锈钢套应用较少。
综合护层由铜丝屏蔽和与外护套粘结的铝带或铜带组成。
上述各种金属套都可以附加圆形或扁形金属线，以增大金属套的短路容量。
高压电缆护层保护器的性能与应用分析.doc
高压电缆护层保护器的性能与应用分析摘要：单芯高压电缆多采用保护器对电缆护层绝缘进展过电压保护，本文对高压电缆护层保护器的性能及选择应用进展了分析，结合一起护层保护器预试不合格案例，采用试验、解剖方法对其进展了研究，发现运行中的保护器不合格原因主要由受潮引起，并对保护器的检验安装给出建议。
关键词：护层保护器；氧化锌；过电压随着城市电网建立加快，高压电缆线路输电也朝着大长度、高负荷方向开展。
为限制单芯高压电缆护层多种形式的过电压，通常采用穿插互联加护层保护器方式对护层绝缘进展保护。
由于材料和制造工艺开展进步，以氧化锌阀片作为保护元件的护层保护器具有无串联间隙、保护特性好、优良的伏安特性等优势，并得到广泛应用。
但从实际运行情况来看，保护器经过一段时间的运行后不合格率偏高，失去了过压保护效果，对电缆平安运行存在隐患。
因此，需要从保护器性能、设计选择到安装应用、检修等方面进展分析，进步保护器运行可靠性。
1 电缆护层保护器的性能1.1 单芯电缆金属护层过电压单芯电缆线芯中交变电流产生的磁场，磁场产生的磁链不仅和线芯相链，也和金属屏蔽层及铠装层相链，必然会在电缆金属屏蔽和铠装层上产生感应电压。
考虑到人身平安，电力平安规程规定，交流单相电缆的金属护层都必须直接接地，且在金属护套上任一点非接地处的正常感应电压在未采取不能任意接触金属护套的平安措施时不得大于50V。
此时，假如将铝护套两端接地，那么铝护套上将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%-95%，使得铝护套发热，降低电缆输送容量，最大可达60%-70%，并加速电缆的老化，因此，单芯电缆不应两端接地。
当铝护套或金属屏蔽层有一端不接地后，接着带来的问题是：当雷电波或内过电压沿线芯流动时，电缆铝护套或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路，短路电流流经线芯时，电缆铝护套或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压。
当电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时，就会出现多点接地，形成环流。
高压电缆验收标准 金属护套与屏蔽层性能评估
高压电缆验收标准金属护套与屏蔽层性能评估高压电缆的安全运行对于电力系统的稳定性至关重要。
为了确保高压电缆的质量，验收标准是必不可少的。
本文将针对高压电缆的金属护套和屏蔽层性能进行评估，并提出相应的验收标准。
一、金属护套的性能评估金属护套是高压电缆的重要组成部分，主要用于保护电缆免受外界环境的损害。
金属护套的性能评估主要包括以下几个方面：1. 护套材料的选择与质量：金属护套材料应选择具有良好导电性和耐腐蚀性的材料，如铝合金或镍铝合金等。
验收时需检查护套材料的质量是否符合相关标准要求，如表面光洁度、厚度等。
2. 护套的连接：金属护套的连接需采用可靠的方法，确保其良好的接触性能。
验收时需检查护套连接处的焊接、螺纹等情况，确保无松动、接触不良等问题。
3. 护套的绝缘性能：金属护套应具有良好的绝缘性能，以防止可能存在的电磁干扰。
验收时可对护套进行绝缘测试，确保其绝缘电阻符合标准要求。
4. 护套的机械性能：金属护套应具有足够的机械强度，以保护内部导电体不受外界力的影响。
验收时可进行护套的机械性能测试，包括拉伸强度、弯曲性能等指标。
二、屏蔽层的性能评估屏蔽层是高压电缆中用于抑制干扰和保护信号完整性的重要层次。
屏蔽层的性能评估主要包括以下几个方面：1. 材料的选择与质量：屏蔽层材料应选择具有良好的导电性和抗腐蚀性的材料，如铜箔、铝箔等。
验收时需检查屏蔽层材料的质量是否符合相关标准要求，如表面光洁度、厚度等。
2. 屏蔽效能：屏蔽层应能有效地抑制电磁干扰，保护信号的完整性。
验收时可进行屏蔽效能测试，包括屏蔽衰减、干扰抑制等指标。
3. 屏蔽层的连接：屏蔽层的连接应牢固可靠，确保其与金属护套和其他部件之间的良好接触。
验收时需检查屏蔽层连接处的焊接、螺纹等情况，确保无松动、接触不良等问题。
4. 屏蔽层的耐热性：屏蔽层应具有良好的耐高温性能，以保证电缆在高温环境下的安全运行。
验收时可进行屏蔽层的高温老化测试，确保其性能稳定。