在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,電力電纜是連接發(fā)電、輸電、配電與用電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備,承擔(dān)著在不同場景下、傳輸電能的重要使命。相較于架空線路,它具有占地少、受外界環(huán)境影響小、運行可靠性高、美觀性強等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于城市電網(wǎng)、高層建筑、地下管網(wǎng)、工礦企業(yè)、軌道交通及海底輸電等領(lǐng)域。?
絕緣層包裹在導(dǎo)體外部,其核心作用是隔絕導(dǎo)體與外部環(huán)境,防止電能泄漏和短路事故發(fā)生,是保障電纜絕緣性能的關(guān)鍵。不同絕緣材料的絕緣層結(jié)構(gòu)有所差異,但均需滿足以下要求:具有優(yōu)異的絕緣電阻(阻止電流泄漏)、耐擊穿強度(抵抗高壓電場下的擊穿)、耐溫性(適應(yīng)運行時的溫度變化)和耐老化性(延長使用壽命)。例如,交聯(lián)聚乙烯絕緣層通常采用三層共擠工藝(導(dǎo)體屏蔽層 - 絕緣層 - 絕緣屏蔽層同步擠出),確保絕緣層厚度均勻、無氣泡和雜質(zhì),提升絕緣可靠性。
護層是電力電纜的 “保護層”,位于電纜最外層,主要作用是保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)免受機械損傷、化學(xué)腐蝕、水分侵入、生物侵蝕(如老鼠、白蟻啃咬)等外界因素的影響,分為內(nèi)護層和外護層:?
內(nèi)護層:緊貼屏蔽層外側(cè),通常為金屬護套(如銅護套、鋁護套)或塑料護套(如聚乙烯護套),主要起到密封、防水和防腐蝕的作用。金屬護套還具有一定的機械強度,能抵御輕微的機械沖擊;塑料護套則具有重量輕、柔韌性好的優(yōu)點。?
外護層:包裹在內(nèi)護層外側(cè),根據(jù)應(yīng)用場景的不同,采用不同的材料和結(jié)構(gòu)。例如,在地下直埋敷設(shè)的電纜中,外護層通常為鋼帶鎧裝 + 聚乙烯護套,鋼帶鎧裝能抵御土壤壓力和機械挖掘的損傷;在水下或潮濕環(huán)境中,會采用鋼絲鎧裝 + 防水護套,提升電纜的抗拉強度和防水性能;在有防火要求的場景(如高層建筑、地鐵隧道),外護層會采用阻燃材料(如阻燃聚乙烯、低煙無鹵阻燃護套),以阻止火焰蔓延和減少有毒煙霧釋放。
雖然電力電纜以地下敷設(shè)為主,但在部分特殊場景下(如山區(qū)、跨江河、臨時供電),也會采用架空敷設(shè)方式,即將電纜通過絕緣子固定在桿塔上。架空電纜需采用具有高強度護層的專用電纜(如架空絕緣電纜),以抵御風(fēng)吹、日曬、雨淋等外界環(huán)境影響。這種方式施工簡單、成本低、散熱好,但受外界環(huán)境影響大(如雷擊、覆冰),性和美觀性較差,僅適用于無法進行地下敷設(shè)的特殊場景。