油紙絕緣電纜:以浸漬絕緣油的電纜紙作為絕緣層,分為自容式充油電纜、鋼管充油電纜等。具有優(yōu)異的耐高壓性能和絕緣穩(wěn)定性,曾在超高壓輸電領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、敷設(shè)難度大、維護(hù)成本高(需定期監(jiān)測絕緣油狀態(tài))以及漏油風(fēng)險(xiǎn)等問題,目前逐漸被交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜替代,僅在部分特殊超高壓場景或老舊電網(wǎng)中仍有使用。
橡皮絕緣電纜:以天然橡膠或合成橡膠為絕緣材料,具有良好的柔韌性、耐彎曲性和耐低溫性能,適合用于移動(dòng)設(shè)備供電(如起重機(jī)、礦山機(jī)械)、頻繁彎曲的場景(如軌道交通車輛內(nèi)部布線)以及低溫環(huán)境下的敷設(shè)。但耐溫性和絕緣性能相對較弱,一般用于低壓領(lǐng)域。
屏蔽層位于絕緣層的內(nèi)外兩側(cè)(分別稱為內(nèi)屏蔽層和外屏蔽層),主要作用是改善電場分布、消除導(dǎo)體表面的效應(yīng),同時(shí)防止外界干擾和絕緣層表面的局部放電:?
內(nèi)屏蔽層:緊貼導(dǎo)體表面,通常由半導(dǎo)電材料制成,能使導(dǎo)體表面的電場分布均勻,避免因?qū)w表面不光滑(如絞合導(dǎo)體的縫隙)產(chǎn)生局部電場集中,從而防止絕緣層被擊穿。?
外屏蔽層:包裹在絕緣層外側(cè),同樣由半導(dǎo)電材料或金屬材料(如銅帶、銅絲)制成。對于中高壓電纜,外屏蔽層可將絕緣層表面的感應(yīng)電荷導(dǎo)入大地,同時(shí)隔絕外界電磁場對電纜的干擾;對于低壓電纜,部分場景下會(huì)省略外屏蔽層,但在對電磁兼容性要求高的場景(如醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心)仍需設(shè)置。
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、低煙無鹵阻燃護(hù)套),以阻止火焰蔓延和減少有毒煙霧釋放。