國產的XLPE絕緣電纜用YJLU和YJV表示,YJ表示交聯聚乙烯,L表示鋁芯(銅芯可省略),V表示PVC護套。單芯交聯聚乙烯電纜各部分材料及其功用介紹如下:
1. 導體芯線
導體芯線的作用是作為導體,傳輸電能。電纜中導體芯線的材料一般可分為兩種:
(1)銅,作為一種常用的優良導體,它有電導系數大,機械強度高,加工容易,耐腐蝕等優點,被廣泛用于做電纜線芯;
(2)鋁,也是電力電纜導體常用的金屬材料之一,其資源豐富,價格較銅低,但電阻率比銅要高,線損較大,多用于低壓電纜。
線芯導體結構一般采用多芯圓絞線。圓形導線使得導體電場均勻,有利于提高電壓等級。多根導線的絞合增加導體的柔軟性和彎曲度。電纜運行在高電壓高場強條件下,為了避免引起電場集中,防止導絲效應,應采用緊壓型線芯,另外緊壓型線芯可以防止擠塑半導體屏蔽層時半導體進入線芯,而且還可以有效的防止水分順線芯進入。
2. 絕緣內外的半導體屏蔽層
目前,絕緣內外的半導體屏蔽層線均采用加炭黑的交聯聚乙烯料。早期交聯電纜的外半導體屏蔽層也有使用石墨布繞包形成的,但這種結構性能不好。隨著內、外半導體屏蔽層及絕緣三層同時擠出工藝的成熟,繞包型屏蔽結構現在已經被淘汰,選用電纜時應盡量不采用繞包型屏蔽結構電纜。半導體屏蔽層的體積電阻率一般在10000歐·厘米以下,其厚度一般為1-2mm。半導體層中含有膠質碳,可起到均勻電場的作用。同時,碳能吸收電纜本體細小間隙中因空氣電離所產生的敗壞物,均勻電場,保護電纜絕緣。
3. 電纜金屬屏蔽層(金屬護套)
電纜金屬屏蔽層又稱銅帶屏蔽,它用于對電纜故障電流提供回路并提供一個穩定的地電位,使電場方向與絕緣半徑方向相同。當電纜發生故障時,銅帶作為短路故障電流回路,承擔不平衡電流,防止軸向表面放電。銅帶(絲)的截面可按故障電流大小、持續時間長短,以及接地為一端還是兩端而選定。35kV及以下電壓等級的單芯和三芯交聯電纜用鋼帶作為鎧裝層,起機械保護作用。110kV及以上電壓等級XLPE電纜的鎧裝均采用波紋鋁(銅、鉛、不銹鋼)護套,作為鎧裝和內防水護套用,不論是PE或PVC護套,其吸水率分別為0.01%和0.15%-1%,而金屬幾乎不透水,所以高壓電纜均用不透水的金屬內護套。另外,在超高壓電纜內護套中,還有防水帶等隔水工藝,使得已進入的水分不易擴散。
4. 護套
XLPE電纜護套通常采用PVC材料或者PE材料,厚度一般為3-4mm。但一般采用PVC材料,因為PVC材料的防火阻燃性能比PE的好。但PE的吸水率小于PVC為了減少滲水,也有廠家使用PE材料制作外護套。對于110kV及以上電壓等級的XLPE絕緣電纜外護套,由于有耐壓要求,電纜驗收時一定要檢查導電層是否完整,否則對護套的試驗將沒有意義。