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礦用電力電纜故障分類及基本結(jié)構(gòu)其一、礦用電纜纜故障分類
礦用電纜纜經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后，產(chǎn)生低煙無鹵電力電纜故障的原因是復(fù)雜多樣的，按照常見的礦用電纜纜故障性質(zhì)可以分為以下幾類。
(1)按照故障位置分類：礦用電纜纜本體故障和礦用電纜纜接頭故障。當(dāng)?shù)V用電纜纜受到外界作用力破壞時(shí)，礦用電纜纜本體故障發(fā)生的概率會(huì)比較高，而當(dāng)故障礦用電纜纜受到非外界作用力破壞時(shí)，故障往往會(huì)發(fā)生在礦用電纜纜接頭處。
(2)按照故障現(xiàn)象分類：封閉性故障和開放性故障。而當(dāng)故障點(diǎn)確定時(shí)，開放性故障查找起來會(huì)比較容易。
(3)按照故障時(shí)間分類：運(yùn)行故障和試驗(yàn)故障。運(yùn)行故障是由于礦用電纜纜運(yùn)行時(shí)，因絕緣擊穿或燒毀而使保護(hù)器動(dòng)作導(dǎo)致停電的故障；試驗(yàn)故障是在進(jìn)行預(yù)防試驗(yàn)時(shí)發(fā)生絕緣不良或絕緣擊穿而進(jìn)行停電檢修的故障。
(4)按照接地現(xiàn)象分類：相間故障、斷路故障、單相接地故障和多相接地故障等。
較常發(fā)生的故障一般是單相接地故障，多相接地故障主要也是由單相接地故障引發(fā)的，而相間故障和斷路故障一般很少發(fā)生。
(5)按照絕緣電阻大小或線芯情況分類：短路(低阻)故障、開路故障、高阻故障和閃絡(luò)性故障等。
其二、銅芯電纜的基本結(jié)構(gòu)
按照單根銅芯電纜線芯導(dǎo)體的根數(shù)，銅芯電纜主要為單芯和三芯兩種。銅芯電纜的基本結(jié)構(gòu)為：線芯導(dǎo)體、內(nèi)襯層、絕緣層、金屬護(hù)套和外護(hù)套。110kV電壓等級(jí)及以上交聯(lián)聚乙烯高壓銅芯電纜均為單芯結(jié)構(gòu)，其銅芯電纜結(jié)構(gòu)主要是：線芯導(dǎo)體、絕緣層、金屬護(hù)套和外護(hù)套。標(biāo)稱截面積為2500mmz，電壓等級(jí)為127/220kV的YJLW02(03)型單芯交聯(lián)聚乙烯高壓銅芯電纜。
銅芯電纜結(jié)構(gòu)各層的具體介紹和分析如下：
(1)線芯導(dǎo)體
導(dǎo)體是低煙無鹵電纜線芯的導(dǎo)電部分，作用是傳輸電能。導(dǎo)體一般采用電導(dǎo)率較高的金屬材料，如銅或鋁，可以減少線路損耗和壓降。
導(dǎo)體的形狀主要有緊壓圓形絞合導(dǎo)體和分割導(dǎo)體兩種。中壓銅芯電纜一般為緊壓圓形絞合導(dǎo)體，高壓銅芯電纜可以為緊壓圓形導(dǎo)體或分割導(dǎo)體，銅芯電纜線芯采用分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以銅芯電纜的集膚效應(yīng)。
銅芯電纜的載流量與溫度密切相關(guān)，銅芯電纜線芯導(dǎo)體的損耗是引起銅芯電纜溫度升高的主因，由于導(dǎo)體都有較高允許工作溫度，因此，線芯導(dǎo)體損耗的大小將直接影響銅芯電纜載流量的大小。因?yàn)殂~芯電纜線芯導(dǎo)體和金屬護(hù)套材料的直流電阻，從而交流電阻與溫度有關(guān)，所以，一般要考慮溫度對(duì)導(dǎo)體電阻產(chǎn)生的影響，在交流電阻的計(jì)算中引入溫度系數(shù)，來對(duì)電阻值進(jìn)行修正。此外，當(dāng)交變電流通過銅芯電纜導(dǎo)體時(shí)，銅芯電纜本體產(chǎn)生的集膚效應(yīng)，以及與其他相近銅芯電纜的鄰近效應(yīng)，也對(duì)銅芯電纜線芯導(dǎo)體交流電阻的大小產(chǎn)生影響，在計(jì)算交流電阻時(shí)，需考慮集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)的影響，引入集膚效應(yīng)系數(shù)和鄰近效應(yīng)系數(shù)。
(2)絕緣層
銅芯電纜絕緣層的主要作用是屏蔽線芯導(dǎo)體和外界的電磁場(chǎng)聯(lián)系，保障電能輸送。絕緣層的性能好壞直接影響到銅芯電纜是否能夠可靠運(yùn)行，絕緣層是銅芯電纜的核心結(jié)構(gòu)之一，定期檢查銅芯電纜絕緣性能。
銅芯電纜的絕緣材料，應(yīng)具有良好的電性能，熱性能，力學(xué)性能和防護(hù)性能。
目前，常用的絕緣材料有：塑料絕緣材料(聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯)、橡皮絕緣材料(天然橡膠NR、丁苯橡膠SBR、乙丙橡膠、丁基橡膠GR-1、硅橡膠)、以及浸漬紙絕緣等。
(3)金屬護(hù)套
目前，高壓銅芯電纜的金屬護(hù)套以皺紋鋁護(hù)套為主，銅芯電纜金屬內(nèi)側(cè)常伴有半導(dǎo)體緩沖層。金屬護(hù)套的作用是：一方面保證銅芯電纜一定的機(jī)械強(qiáng)度，不受水和潮氣等有物質(zhì)的損害，保證主絕緣的良好，避免機(jī)械損傷和有害物質(zhì)的入侵，造成絕緣破壞；二是作為屏蔽層，避免軸向電場(chǎng)放電，保證電場(chǎng)方向和絕緣半徑方向一致。金屬護(hù)套的好壞會(huì)直接影響到銅芯電纜的使用壽命。
在電力傳輸中，銅芯電纜線路之間由于電磁感應(yīng)，在金屬護(hù)套上會(huì)感應(yīng)出對(duì)地電壓，皺紋鋁護(hù)套會(huì)出現(xiàn)環(huán)流損耗和渦流損耗。感應(yīng)電壓過高時(shí)，不僅使金屬護(hù)套的損耗增大，而且影響人身。為了過高的感應(yīng)電壓，減小環(huán)流損耗和渦流損耗，保證銅芯電纜線路和可靠的運(yùn)行，銅芯電纜的金屬護(hù)套接地。
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