低壓電力電纜詳解

一、定義與基本信息

低壓電力電纜是指用于傳輸和分配電能的電纜，在電力系統(tǒng)的主干線路中，其電壓等級(jí)通常在1kV及以下。這類電纜在現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)中扮演著至關(guān)重要的角色，尤其是在城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部供電及過江河海底輸電線等方面應(yīng)用廣泛。

二、結(jié)構(gòu)與組成

低壓電力電纜的結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分：

線芯（導(dǎo)體）

線芯是電力電纜的核心部分，用于輸送電能。常見的線芯材料有銅和鋁。銅線芯具有較好的導(dǎo)電性和耐用性，而鋁線芯相對(duì)較輕且成本較低。根據(jù)不同的用途，低壓電纜有單芯、雙芯、三芯和四芯等多種形式。單芯電纜可以用于單相和三相線路，而三芯和四芯電纜則分別用于三相三線制和三相四線制線路。

絕緣層

絕緣層包裹在線芯外部，起到電氣隔離的作用，確保電流只沿著線芯流動(dòng)而不泄漏到大地或其他相線上。常見的絕緣材料有油浸紙、塑料（如聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯）和橡膠等。塑料絕緣電纜因其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、重量輕且不受敷設(shè)落差限制，廣泛應(yīng)用于中低壓電纜，并有取代傳統(tǒng)油浸紙絕緣電纜的趨勢(shì)。

屏蔽層

在15kV及以上的電力電纜中，通常設(shè)有導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層。屏蔽層的作用是均衡電場(chǎng)，減少電場(chǎng)對(duì)外界的干擾，并保護(hù)絕緣層免受外界機(jī)械和電磁干擾。

保護(hù)層

保護(hù)層是電纜最外層，用于保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)免受外界機(jī)械損傷、水分侵入和化學(xué)腐蝕。保護(hù)層材料通常是塑料、橡膠或者金屬鎧裝（如鋼帶、鋼絲）。根據(jù)敷設(shè)環(huán)境的不同，可以選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層類型，比如在有可能受到機(jī)械損傷的地方，通常會(huì)選用帶有金屬鎧裝的電纜，而在化學(xué)腐蝕環(huán)境中，則會(huì)選擇防腐型電纜。

三、選擇與敷設(shè)

電纜選擇

電纜的選擇主要基于環(huán)境條件、敷設(shè)方式和用電設(shè)備的特殊要求。以下是幾個(gè)主要因素：

環(huán)境和場(chǎng)所

在一般環(huán)境和場(chǎng)所，通常選擇鋁芯電纜，但在振動(dòng)劇烈或有特殊要求的場(chǎng)所，應(yīng)采用銅芯電纜。

埋地敷設(shè)

埋地敷設(shè)的電纜一般采用有外護(hù)層的鎧裝電纜，也可以在沒有機(jī)械損傷可能的情況下，選擇塑料護(hù)套電纜或帶外護(hù)層的鉛（鋁）包電纜。

化學(xué)腐蝕環(huán)境

在化學(xué)腐蝕或雜散電流腐蝕土壤中，必須采用防腐型電纜，如果必須埋地敷設(shè)，應(yīng)采取額外的防腐措施。

管道或排管敷設(shè)

敷設(shè)在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，通常采用塑料護(hù)套電纜，也可以使用裸鎧裝電纜。

電纜溝或電纜隧道敷設(shè)

在電纜溝或電纜隧道內(nèi)敷設(shè)的電纜，應(yīng)選擇裸鎧裝電纜、塑料護(hù)套電纜和裸鉛（鋁）包電纜，不應(yīng)采用有易燃或延燃的外護(hù)層。

截面選擇

電纜截面積的選擇需根據(jù)以下條件進(jìn)行：

按發(fā)熱條件選擇

確保電纜在長時(shí)間載流量下不會(huì)過度發(fā)熱。

按允許電壓損失選擇

保證電纜上的電壓降在允許范圍內(nèi)，不影響設(shè)備正常運(yùn)行。

按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇

電纜須具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵御敷設(shè)和運(yùn)行過程中的物理壓力。

與線路保護(hù)（裝置）設(shè)備配合選擇

電纜的保護(hù)設(shè)備（如斷路器、熔斷器）的額定值應(yīng)與電纜的載流量匹配，以便在發(fā)生故障時(shí)提供有效保護(hù)。

敷設(shè)方式

低壓電纜的常見敷設(shè)方式包括：

直接埋地敷設(shè)

將電纜直接埋設(shè)在地下，適用于電纜根數(shù)較少且敷設(shè)路徑較長的場(chǎng)合。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是施工方便、費(fèi)用低且散熱好，但電纜檢修不便，不能可靠防止外來的機(jī)械損傷，易受腐蝕。

電纜溝敷設(shè)

電纜溝敷設(shè)適用于電纜較多或需要經(jīng)常檢修的場(chǎng)合，投資比電纜隧道、排管敷設(shè)等要少，檢修更換電纜較方便，占地面積小，走線容易、靈活。

隧道敷設(shè)

適用于電纜根數(shù)較多或需要與其他管線交叉的情況，但建設(shè)和維護(hù)成本較高。

沿墻敷設(shè)

適用于空間有限或需要美觀隱蔽的場(chǎng)合。

四、優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)

優(yōu)勢(shì)

運(yùn)行可靠

低壓電纜不受氣候和環(huán)境影響小，傳輸性能穩(wěn)定。

占地少

電纜一般埋設(shè)于地下或敷設(shè)于室內(nèi)、溝道、隧道中，占用土地資源少，基本不占用地面空間。

維護(hù)工作量少

電纜一旦敷設(shè)完成，日常維護(hù)工作量相對(duì)較少。

安全性高

受外界干擾少，電擊可能性小，安全性較高。

挑戰(zhàn)

高初始投資

電纜敷設(shè)涉及較高的初期投資，尤其是復(fù)雜的敷設(shè)環(huán)境和深埋地下的電纜。

故障定位困難

電纜故障的定位和修復(fù)往往比較復(fù)雜，需要專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備，特別是在地下深處或復(fù)雜環(huán)境中。

環(huán)境影響

電纜材料和制造過程對(duì)環(huán)境有一定影響，需要采取環(huán)保措施，如廢舊電纜的回收和處理。

五、低壓電纜的市場(chǎng)與發(fā)展

低壓電力電纜在全球特別是中國市場(chǎng)需求旺盛，隨著城市化進(jìn)程加快，對(duì)電力供應(yīng)的安全性和可靠性要求不斷提高，低壓電纜得到了廣泛應(yīng)用。然而，市場(chǎng)競(jìng)爭激烈，產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)差異化明顯，技術(shù)創(chuàng)新成為企業(yè)在競(jìng)爭中脫穎而出的關(guān)鍵。

總之，低壓電力電纜憑借其優(yōu)越的性能和適用性，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。盡管面臨一些挑戰(zhàn)，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化管理，低壓電纜在未來將繼續(xù)保持重要地位，推動(dòng)電力行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。