導(dǎo)體是電力電纜傳輸電能的核心部件,其材質(zhì)和結(jié)構(gòu)直接影響電纜的導(dǎo)電性能和載流量。目前主流的導(dǎo)體材質(zhì)為銅和鋁:?
銅導(dǎo)體:具有導(dǎo)電率高(導(dǎo)電性能優(yōu)于鋁)、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、接頭穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但成本較高,重量較大。廣泛應(yīng)用于對(duì)導(dǎo)電性能和可靠性要求高的場(chǎng)景,如中高壓電纜、高層建筑、重要工業(yè)設(shè)備等。?
鋁導(dǎo)體:導(dǎo)電率約為銅的 60%,但密度僅為銅的 1/3,成本遠(yuǎn)低于銅,適合用于對(duì)成本敏感、敷設(shè)距離長(zhǎng)且載流量要求相對(duì)較低的場(chǎng)景,如低壓配電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)、遠(yuǎn)距離低壓輸電線路等。為提升機(jī)械強(qiáng)度,鋁導(dǎo)體常采用多股絞合或加鋼芯的結(jié)構(gòu)(如鋼芯鋁絞線導(dǎo)體)。?
導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)形式分為實(shí)心導(dǎo)體、絞合導(dǎo)體和成型導(dǎo)體:實(shí)心導(dǎo)體主要用于小截面低壓電纜;絞合導(dǎo)體由多根細(xì)導(dǎo)線絞合而成,柔韌性好,便于敷設(shè),是中高壓電纜和大截面低壓電纜的主流結(jié)構(gòu);成型導(dǎo)體(如扇形導(dǎo)體、圓形緊壓導(dǎo)體)通過(guò)特殊成型工藝使導(dǎo)體截面更緊湊,可減小電纜外徑、降低絕緣材料用量,同時(shí)改善電場(chǎng)分布,提升電纜的載流量和絕緣性能。
護(hù)層是電力電纜的 “保護(hù)層”,位于電纜最外層,主要作用是保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)免受機(jī)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(hù)層和外護(hù)層:?
內(nèi)護(hù)層:緊貼屏蔽層外側(cè),通常為金屬護(hù)套(如銅護(hù)套、鋁護(hù)套)或塑料護(hù)套(如聚乙烯護(hù)套),主要起到密封、防水和防腐蝕的作用。金屬護(hù)套還具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,能抵御輕微的機(jī)械沖擊;塑料護(hù)套則具有重量輕、柔韌性好的優(yōu)點(diǎn)。?
外護(hù)層:包裹在內(nèi)護(hù)層外側(cè),根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)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(hù)層通常為鋼帶鎧裝 + 聚乙烯護(hù)套,鋼帶鎧裝能抵御土壤壓力和機(jī)械挖掘的損傷;在水下或潮濕環(huán)境中,會(huì)采用鋼絲鎧裝 + 防水護(hù)套,提升電纜的抗拉強(qiáng)度和防水性能;在有防火要求的場(chǎng)景(如高層建筑、地鐵隧道),外護(hù)層會(huì)采用阻燃材料(如阻燃聚乙烯、低煙無(wú)鹵阻燃護(hù)套),以阻止火焰蔓延和減少有毒煙霧釋放。
電纜溝敷設(shè)是在地下修建專門的溝道(電纜溝),將電纜敷設(shè)在溝道內(nèi)的支架上,溝道頂部鋪設(shè)蓋板。這種方式具有維護(hù)方便(可直接打開蓋板檢查電纜狀態(tài))、散熱性能好、能容納多根電纜的優(yōu)點(diǎn),但施工成本較高、占地面積較大,且需做好電纜溝的防水、排水和防火措施(如設(shè)置防火墻、滅火裝置)。適用于城市變電站、工業(yè)園區(qū)、大型建筑周邊等電纜數(shù)量多、維護(hù)需求高的場(chǎng)景。
電纜隧道是一種大型地下通道,可容納大量電纜(甚至可容納檢修人員進(jìn)入),具有散熱性能優(yōu)異、維護(hù)便利、性高的優(yōu)點(diǎn),但建設(shè)成本、施工周期長(zhǎng),且對(duì)地質(zhì)條件和周邊環(huán)境要求嚴(yán)格。主要用于城市核心區(qū)域(如市中心商業(yè)區(qū)、交通樞紐)、超高壓電纜密集敷設(shè)的場(chǎng)景(如變電站之間的連接),以及對(duì)供電可靠性要求的重要設(shè)施(如機(jī)場(chǎng)、大型數(shù)據(jù)中心)。