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。?
超高壓電纜:額定電壓在 330kV 及以上(如 500kV、750kV),主要應(yīng)用于跨區(qū)域的遠(yuǎn)距離、大容量輸電工程,如西電東送等國家重點能源項目。這類電纜采用先進(jìn)的絕緣技術(shù)(如交聯(lián)聚乙烯絕緣、油紙絕緣)和特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計,以應(yīng)對超高電壓下的電場分布、熱損耗等復(fù)雜問題,技術(shù)含量和制造成本均處于行業(yè)高位。
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)、機械強度高、耐腐蝕性好、接頭穩(wěn)定性強等優(yōu)點,但成本較高,重量較大。廣泛應(yīng)用于對導(dǎo)電性能和可靠性要求高的場景,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,適合用于對成本敏感、敷設(shè)距離長且載流量要求相對較低的場景,如低壓配電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)、遠(yuǎn)距離低壓輸電線路等。為提升機械強度,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)形式分為實心導(dǎo)體、絞合導(dǎo)體和成型導(dǎo)體:實心導(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,同時改善電場分布,提升電纜的載流量和絕緣性能。
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,但建設(shè)成本、施工周期長,且對地質(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)的場景(如變電站之間的連接),以及對供電可靠性要求的重要設(shè)施(如機場、大型數(shù)據(jù)中心)。