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第5篇 电力电缆3

第1章 电力电缆品种、结构和性能3

1.1 电力电缆品种3

1.2 聚氯乙烯绝缘电力电缆4

1.2.1 品种规格4

1.2.2 产品结构10

1.2.3 技术指标13

1.3 交联聚乙烯绝缘电力电缆15

1.3.1 1.8/3kV及以下产品15

1.3.2 3.6/6kV～26/35kV产品28

1.3.3 48/66kV～290/500kV产品38

1.4 塑料架空绝缘电缆53

1.4.1 1kV架空绝缘电缆53

1.4.2 10kV架空绝缘电缆59

1.5 乙丙橡皮绝缘电力电缆64

1.5.1 乙丙橡皮绝缘低压电力电缆64

1.5.2 乙丙橡皮绝缘中压电力电缆68

1.6 直流陆地用电缆73

1.6.1 品种规格73

1.6.2 产品结构74

1.6.3 技术指标76

1.7 海底电缆84

1.7.1 交联聚乙烯绝缘交流海底电缆84

1.7.2 交联聚乙烯绝缘直流海底电缆94

1.8 超导电缆102

1.8.1 品种规格102

1.8.2 产品结构102

1.8.3 技术指标103

1.9 其他电缆104

1.9.1 自容式充油电缆104

1.9.2 粘性浸渍纸绝缘电缆107

1.9.3 钢管充油电缆107

1.9.4 压缩气体绝缘电缆108

1.9.5 低温电缆108

第2章 电力电缆电性能参数及其计算110

2.1 设计电压110

2.2 导体电阻110

2.2.1 导体直流电阻110

2.2.2 导体交流电阻111

2.3 电感及电磁力113

2.3.1 电缆电感的计算113

2.3.2 电缆护套的电感116

2.3.3 电磁力的计算117

2.3.4 电缆的电抗、阻抗及电压降118

2.3.5 金属护套的感应电压及电流118

2.4 绝缘电阻124

2.4.1 绝缘电阻的计算方法125

2.4.2 几何因数计算125

2.5 电缆的电容127

2.5.1 电容的计算127

2.5.2 多芯电缆的工作电容129

2.5.3 电容充电电流的计算130

2.6 电缆的介质损耗130

2.6.1 介质损耗的概念130

2.6.2 介质损耗角正切的计算130

2.6.3 油浸纸绝缘介质损耗角正切的特性133

2.7 电缆绝缘的老化及寿命135

2.7.1 绝缘的老化及寿命概念135

2.7.2 交流电压下电缆绝缘的老化及寿命135

2.7.3 多次冲击电压作用下油纸绝缘的老化137

2.7.4 直流电压下油纸绝缘的老化及寿命137

2.8 电缆的电场分布及其计算138

2.8.1 交流电工作状态的电缆138

2.8.2 直流电工作状态的电缆142

2.9 绝缘击穿强度的统计理论145

2.9.1 绝缘材料的寿命曲线145

2.9.2 电缆绝缘击穿强度与电缆几何尺寸的关系145

第3章 电缆的结构设计147

3.1 导体结构设计147

3.1.1 绞合形式分类147

3.1.2 绞合角和绞入率148

3.1.3 最小节距比、层数与单线根数的关系148

3.1.4 线芯的填充系数149

3.1.5 导体结构150

3.2 绝缘结构设计153

3.2.1 交流系统用的单芯、多芯电缆绝缘层中的电场分布153

3.2.2 绝缘的电气强度154

3.2.3 油浸纸绝缘电缆的绝缘设计155

3.2.4 塑料及橡皮绝缘电缆的绝缘设计158

3.2.5 直流单芯电缆的绝缘设计160

3.3 屏蔽结构设计161

3.3.1 聚氯乙烯电缆屏蔽结构162

3.3.2 交联聚乙烯电缆屏蔽结构162

3.4 护层结构设计162

第4章 电力电缆的载流量164

4.1 长期允许载流量164

4.1.1 导线交流电阻计算164

4.1.2 介质损耗计算165

4.1.3 金属护套损耗系数计算165

4.1.4 铠装损耗系数计算166

4.1.5 电缆的热阻计算167

4.2 电缆周期负载载流量168

4.3 电缆短时过载载流量169

4.4 电缆的允许短路电流169

4.5 强迫冷却下的电缆载流量170

4.5.1 强迫冷却的方式170

4.5.2 介质损耗对载流量的影响及提高传输容量的途径170

4.5.3 强迫冷却时允许载流量的计算172

4.5.4 冷却管道中压力降落的计算174

4.5.5 电缆线路电气参数计算174

第5章 电缆的热力学特性179

5.1 电缆的热稳定性179

5.1.1 电缆的热稳定性条件179

5.1.2 电缆的发热曲线180

5.1.3 电缆的散热曲线181

5.2 电缆热力学性能设计181

5.2.1 塑料绝缘电缆182

5.2.2 油浸纸绝缘电缆183

第6章 电力电缆的性能测试187

6.1 导体直流电阻的测试188

6.2 绝缘电阻的测试191

6.2.1 测试目的191

6.2.2 绝缘电阻与泄漏电流191

6.2.3 测试中电压与时间的选择192

6.2.4 测试方法选择192

6.2.5 测试绝缘电阻的直流比较法193

6.2.6 高温下绝缘电阻的测试方法194

6.2.7 绝缘电阻温度换算系数194

6.3 电缆介质损耗角正切值的测试195

6.3.1 测试介质损耗角正切（tanδ）值的意义195

6.3.2 测试电压的选择196

6.3.3 tanδ的测试方法197

6.3.4 影响测试结果的因素及防护措施199

6.3.5 测试实例的质量分析200

6.4 工频电压试验202

6.4.1 试验类型与目的202

6.4.2 交流耐压试验的方法202

6.5 直流耐压与泄漏电流的测试204

6.5.1 测试的目的与要求204

6.5.2 试验装置206

6.5.3 测试中的技术要求及注意事项206

6.6 冲击电压试验206

6.6.1 试验目的206

6.6.2 试验装置及冲击电压的测量207

6.6.3 试验方法208

6.7 电缆的电热老化试验209

6.7.1 试验目的209

6.7.2 试验线路209

6.7.3 试验中的电条件209

6.7.4 试验中的热条件209

6.7.5 老化试验中的测量210

6.8 电缆系统的预鉴定试验210

6.8.1 概述和预鉴定试验的认可范围210

6.8.2 电缆系统的预鉴定试验要求210

6.8.3 电缆系统的预鉴定扩展试验211

6.9 电缆绝缘局部放电的检测212

6.9.1 测试目的212

6.9.2 局部放电测试原理213

6.9.3 测试回路及测量仪器213

6.9.4 测试中的校正215

6.9.5 外部干扰218

6.9.6 局部放电测试方法218

6.10 载流量试验219

6.10.1 试验目的219

6.10.2 试验内容219

6.10.3 试验方法219

6.10.4 用探针法测量土壤的热阻系数221

6.11 电缆结构检查与理化试验221

6.11.1 结构检查221

6.11.2 力学性能试验224

6.11.3 理化性能试验225

第7章 充油电缆供油系统设计226

7.1 供油箱的工作原理及型式226

7.1.1 重力供油箱226

7.1.2 压力供油箱227

7.1.3 平衡供油箱（恒压供油箱）229

7.2 供油箱的布置229

7.2.1 重力供油系统230

7.2.2 压力供油系统230

7.2.3 混合供油系统230

7.3 电缆系统的需油量230

7.4 供油箱数量的确定231

7.5 暂态油压计算231

7.6 供油长度的确定232

7.7 供油箱压力整定233

附录 常用电力电缆的载流量234

附录A 1～35kV纸绝缘电力电缆载流量表234

附录B 1～35kV塑料、橡皮绝缘电力电缆载流量表238

附录C 橡皮、塑料绝缘电线、软线载流量表243

附录D 橡套电缆、塑料绝缘护套电缆载流量表246

附录E 自容式充油电缆载流量表249

附录F 110kV、220kV交联聚乙烯绝缘铝套聚氯乙烯外护套电缆长期载流量252

附录G 不同敷设条件下载流量的校正系数261

第6篇 电气装备用电线265

第1章 电气装备用电线电缆导电线芯结构及绝缘层和护层的设计原则265

1.1 导电线芯结构265

1.2 绝缘层的设计原则268

1.2.1 绝缘材料的选择原则268

1.2.2 绝缘厚度的确定268

1.3 护层的设计原则270

1.3.1 护层的结构类型270

1.3.2 橡皮、塑料护套厚度的确定270

第2章 电气装备用绝缘电线272

2.1 通用橡皮（含交联型塑料）、塑料绝缘电线272

2.1.1 产品品种272

2.1.2 产品规格与结构尺寸274

2.1.3 性能指标285

2.1.4 试验要求与结构特点293

2.2 通用橡皮、塑料绝缘软线294

2.2.1 产品品种295

2.2.2 产品规格与结构尺寸296

2.2.3 性能指标303

2.2.4 使用要求与结构特点305

2.3 屏蔽绝缘电线305

2.3.1 产品品种306

2.3.2 产品规格与结构尺寸306

2.3.3 性能指标309

2.3.4 使用要求与结构特点310

2.4 汽车车辆用电线310

2.4.1 产品品种311

2.4.2 产品规格与结构尺寸312

2.4.3 汽车车辆用电线电缆的性能测试项目及试验方法314

2.5 电机绕组引接软线318

2.5.1 产品品种和型号318

2.5.2 产品规格与结构尺寸319

2.5.3 性能指标322

2.6 航空用电线323

2.6.1 产品品种323

2.6.2 产品规格与结构尺寸337

2.6.3 性能要求362

2.6.4 航空电线交货长度373

2.6.5 航空电线载流量374

2.7 其他专用绝缘电线377

2.7.1 补偿导线377

2.7.2 不可重接插头线378

2.7.3 农用直埋铝芯塑料绝缘塑料护套电线379

2.7.4 控温加热电线381

2.8 绝缘电线的载流量382

2.8.1 空气敷设时的载流量382

2.8.2 穿管敷设时的载流量383

2.8.3 载流量校正系数385

第3章 电气装备用电缆386

3.1 橡套软电缆386

3.1.1 产品品种386

3.1.2 通用橡套软电缆387

3.1.3 电焊机用软电缆393

3.1.4 防水橡套电缆394

3.1.5 潜水泵用扁电缆395

3.1.6 无线电装置用电缆397

3.1.7 摄影光源软电缆399

3.2 矿用电缆401

3.2.1 产品品种402

3.2.2 产品规格与结构尺寸403

3.2.3 主要性能指标408

3.2.4 交货长度411

3.2.5 电缆线路电压降落与电缆电容参考值411

3.2.6 矿用电缆特殊试验方法412

3.3 船用电缆413

3.3.1 产品分类和命名414

3.3.2 产品品种和规格416

3.3.3 船用电力电缆428

3.3.4 船用控制电缆452

3.3.5 船用通信电缆458

3.3.6 船用射频电缆460

3.3.7 船用电缆交货长度464

3.3.8 船用电缆特殊试验方法465

3.3.9 船用电缆载流量466

3.4 石油及地质勘探用电缆468

3.4.1 产品品种468

3.4.2 产品规格与结构尺寸470

3.4.3 主要性能指标474

3.4.4 使用要求和结构特点476

3.4.5 特殊试验方法477

3.5 电梯电缆478

3.5.1 橡皮绝缘橡皮护套电梯电缆478

3.5.2 塑料绝缘塑料护套电梯电缆481

3.6 控制电缆和计算机及仪表电缆481

3.6.1 产品品种482

3.6.2 产品规格与结构尺寸499

3.6.3 性能指标504

3.6.4 使用要求和结构特点511

3.7 直流高压软电缆511

3.7.1 产品品种512

3.7.2 规格、结构与性能指标512

3.7.3 使用要求和结构特点517

3.8 核电站用电缆518

3.8.1 品种规格518

3.8.2 产品结构（核级电缆）522

3.8.3 技术指标522

3.9 风力发电用电缆524

3.9.1 风力发电用1.8/3kV及以下电力电缆524

3.9.2 风力发电用3.6/6kV及以上电力电缆530

3.10 光伏发电用电缆532

3.10.1 品种规格532

3.10.2 产品结构534

3.10.3 技术指标535

3.11 轨道交通用电缆536

3.11.1 产品品种536

3.11.2 产品规格与结构尺寸536

3.11.3 试验项目及试验方法538

3.12 铁路机车车辆用电缆543

3.12.1 产品品种543

3.12.2 产品规格与结构尺寸543

3.12.3 测试项目和试验方法557

3.13 机场灯光照明用埋地电缆565

3.13.1 品种规格565

3.13.2 产品结构566

3.13.3 技术指标566

3.14 无机绝缘耐火电缆567

3.14.1 氧化镁矿物绝缘电缆567

3.14.2 云母带绕包绝缘耐火电缆572

3.15 耐高温电缆576

3.15.1 硅橡胶绝缘软电缆576

3.15.2 氟塑料绝缘电线电缆578

3.15.3 无机绝缘耐高温电缆580

3.16 海洋工程电气装备用电缆580

3.16.1 卷筒电缆580

3.16.2 拖令电缆584

3.16.3 拖链电缆586

3.16.4 石油平台用电力电缆588

3.17 其他电缆590

3.17.1 单芯中频同轴电缆590

3.17.2 铝芯滤尘器用电缆591

3.18 热带地区对电线电缆的技术要求591

3.18.1 热带地区的气候条件591

3.18.2 产品型号与技术要求591

3.18.3 气候对产品性能的要求592

第4章 性能测试593

4.1 性能与测试项目593

4.1.1 性能与测试项目的分类593

4.1.2 工厂检测试验与研究性试验596

4.2 结构尺寸检查599

4.2.1 外径的测定599

4.2.2 厚度、厚度偏差率及偏心度的测定600

4.2.3 节距的测定601

4.2.4 编织覆盖率的检测601

4.3 基本电性能试验603

4.3.1 导电线芯直流电阻试验603

4.3.2 浸水电压试验606

4.3.3 火花耐电压试验607

4.3.4 绝缘电阻测试611

4.4 特殊电性能试验614

4.4.1 半导电屏蔽材料电阻率的测定614

4.4.2 中高压电力电缆屏蔽层体积电阻介绍616

4.4.3 半导电线芯电阻稳定性试验618

4.4.4 屏蔽效能试验619

4.4.5 表面放电电压的测定620

4.4.6 护套电晕开裂性能试验621

4.4.7 耐表面电痕试验621

4.4.8 抑制点火对无线电干扰性能试验623

4.4.9 耐热、耐水、耐油试验后的电性能试验624

4.5 力学性能试验624

4.5.1 导电线芯弯曲试验624

4.5.2 电缆弯曲试验626

4.5.3 电缆扭转试验628

4.5.4 耐磨耗试验629

4.5.5 静态曲挠试验629

4.5.6 电缆横向密封性试验630

4.6 耐热性、耐寒性和耐臭氧试验630

4.6.1 加速热老化试验630

4.6.2 热寿命评定试验635

4.6.3 热变形性能试验638

4.6.4 耐寒性能试验640

4.6.5 耐臭氧试验642

4.7 耐油性试验644

4.7.1 耐油性能概述645

4.7.2 试验条件与参数645

4.7.3 试验方法646

4.7.4 试验实例646

4.8 耐气候性能试验647

4.8.1 耐湿热试验647

4.8.2 防霉试验650

4.8.3 光老化试验651

第7篇 电缆护层655

第1章 电缆护层的分类、结构、型号、特性和用途655

1.1 电缆护层的分类、结构和型号655

1.1.1 电缆护层的分类655

1.1.2 电缆护层的结构655

1.1.3 电缆护层的型号656

1.2 电缆护层的特性657

1.2.1 金属护层的特性657

1.2.2 橡塑护层的特性659

1.2.3 组合护层的特性660

1.2.4 特种护层的特性660

1.2.5 外护层的特性661

1.3 电缆护层的用途664

1.3.1 电缆护层对各种绝缘的适用性664

1.3.2 电缆外护层对各种内护套的适用性664

1.3.3 电缆护层的使用范围665

第2章 电缆护层的设计与计算668

2.1 电缆护层结构尺寸计算668

2.1.1 假定直径的计算668

2.1.2 护套厚度的设计计算670

2.1.3 复合铝带（或铅带）纵包重叠宽度的确定672

2.1.4 皱纹金属套轧纹深度的确定672

2.1.5 加强层厚度的设计计算672

2.1.6 带型内衬层和纤维外被层厚度的确定672

2.1.7 铠装层厚度的确定672

2.2 电缆护层的机械强度计算及校核673

2.2.1 电缆护层的受力计算673

2.2.2 电缆护层的应力计算677

2.2.3 电缆护层的强度校核678

2.3 电缆护层橡塑材料的透过性678

2.3.1 橡塑材料的透过性678

2.3.2 影响橡塑材料透过性的因素679

2.3.3 透过量的计算680

2.3.4 橡塑材料的透过系数680

2.4 电缆护层结构的防蚀设计计算681

2.4.1 电缆护层金属材料的腐蚀681

2.4.2 电缆护层结构的防蚀设计682

2.4.3 防蚀层厚度的确定682

2.4.4 橡塑护套的化学稳定性682

2.5 防雷护层的设计与计算683

2.5.1 雷电对电缆的影响683

2.5.2 电缆的防雷品质因数683

2.5.3 电缆护层雷击点感应电压计算683

2.5.4 防雷护层的结构设计684

第3章 电缆护层的试验685

3.1 电缆护层的试验项目685

3.2 电缆护层的一般检查方法685

3.2.1 外观检查685

3.2.2 结构检查686

3.2.3 尺寸检查686

3.3 电缆护层力学性能试验方法687

3.3.1 扩张试验687

3.3.2 弯曲试验687

3.3.3 柔软性（挠性）试验687

3.3.4 拉伸试验687

3.3.5 压缩试验688

3.3.6 内压试验688

3.3.7 冲击试验688

3.3.8 扭转试验689

3.3.9 刮磨试验689

3.3.10 振动试验689

3.3.11 蠕变试验689

3.4 电缆护层环境与老化性能试验方法689

3.4.1 耐寒性试验689

3.4.2 耐热性试验690

3.4.3 耐油性试验690

3.4.4 光老化试验690

3.4.5 厌氧性细菌腐蚀试验690

3.4.6 环烷酸铜含量测定691

3.4.7 防霉试验691

3.4.8 盐浴槽试验691

3.4.9 腐蚀扩展试验692

3.4.10 透潮性试验692

3.4.11 耐药品性试验694

3.4.12 耐环境应力开裂试验694

3.5 燃烧试验方法695

3.5.1 氧指数测定方法695

3.5.2 温度指数测定方法698

3.5.3 比光密度测定方法（NBS法）698

3.5.4 氢卤酸含量测定方法701

3.5.5 燃烧释出气体的酸度和电导率测定方法703

3.5.6 毒性指数测定方法703

3.5.7 单根电线电缆垂直燃烧试验方法704

3.5.8 单根电线电缆水平燃烧试验方法708

3.5.9 单根电线电缆倾斜燃烧试验方法710

3.5.10 成束电线电缆燃烧试验方法711

3.5.11 电线电缆燃烧的烟密度试验方法715

3.5.12 电线电缆冒烟试验方法718

3.5.13 电线电缆耐火试验方法719

3.6 电缆护层电性能试验方法719

3.6.1 耐电压试验719

3.6.2 火花试验720

3.6.3 内衬层电阻测试720

3.7 电缆护层特种性能试验方法721

3.7.1 防白蚁试验方法721

3.7.2 防老鼠试验方法721

3.7.3 核电环境试验方法721

第8篇 电线电缆的结构727

第1章 单根导体727

1.1 圆单线727

1.1.1 单一材料圆单线727

1.1.2 双金属线727

1.1.3 有镀层的圆单线728

1.1.4 空心圆单线728

1.2 扁线、带材及母线728

1.2.1 矩形型线728

1.2.2 梯形铜排729

1.2.3 多边形铜排729

1.3 实心扇形、弓形及Z形线芯730

1.3.1 实心扇形线芯730

1.3.2 弓形及Z形单线731

1.4 双沟形接触线731

1.4.1 单一材料双沟形接触线731

1.4.2 钢铝接触线732

第2章 绞线734

2.1 绞线计算中常用的几个基本参数734

2.1.1 螺旋升角、节距、节圆直径与节径比734

2.1.2 绞入率、绞入系数及平均绞入系数734

2.2 普通绞线及组合绞线735

2.2.1 普通绞线735

2.2.2 组合绞线738

2.3 束线及复绞线738

2.3.1 束线738

2.3.2 复绞线740

2.4 其他形式的圆形绞线741

2.4.1 扩径绞线及空心线芯741

2.4.2 压缩绞线及紧压线芯742

2.4.3 电话软线的导电线芯743

2.4.4 型线绞合744

2.5 扇形和半圆形紧压线芯745

2.5.1 扇形及半圆形紧压线芯的填充系数746

2.5.2 扇形及半圆形紧压线芯的结构尺寸746

第3章 绝缘层749

3.1 实体绝缘层749

3.1.1 单根线芯的绝缘层749

3.1.2 圆形绞合线芯的绝缘层750

3.1.3 半圆形与扇形紧压线芯的绝缘层752

3.1.4 多根平行线芯的绝缘层752

3.2 绕包绝缘层753

3.2.1 带状绝缘层754

3.2.2 绳状绝缘层754

3.2.3 线状绝缘层755

3.2.4 绝缘浸渍材料的重量758

3.3 其他形式绝缘层758

第4章 电缆芯（成缆）759

4.1 等圆绝缘线芯构成的电缆芯759

4.1.1 圆形电缆芯759

4.1.2 扁平形电缆芯759

4.1.3 三角形电缆芯759

4.2 不等圆绝缘线芯构成的电缆芯760

4.2.1 两大一小的电缆芯760

4.2.2 三大一小的电缆芯761

4.2.3 三大三小的电缆芯763

4.3 电力电缆和通信电缆的电缆芯763

4.3.1 半圆形或扇形绝缘线芯构成的电力电缆芯763

4.3.2 通信电缆的电缆芯764

4.4 电缆芯的重量767

4.4.1 无填充物的电缆芯重量767

4.4.2 有填充物和有垫芯的电缆芯重量767

第5章 保护层768

5.1 实体护层768

5.1.1 单芯电线电缆的护层768

5.1.2 2芯或3芯扁平形电线电缆的护层768

5.1.3 多芯圆形电线电缆的护层770

5.2 编织护层771

5.2.1 有涂料的纤维编织护层771

5.2.2 金属丝编织护层773

5.3 铠装电缆外护层773

5.3.1 铅护套电缆外护层结构形式773

5.3.2 外护层外径及重量的计算774