船用電力電纜的介紹以及結(jié)構(gòu)

2022-04-18 20:39:33

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介紹

船用電纜用于在船舶電網(wǎng)中連接各種電氣設(shè)備，以傳輸電能或電氣信號。隨著船舶電氣化和自動化程度的不斷提高，船用電纜的品種和用量不斷增多。船用電纜基本上分為電力電纜、通信電纜及特種高頻電纜三大類，其中電力電纜用于電力、照明等系統(tǒng)，是船上使用最多的電纜。對于電力電纜來說,載流量是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。載流量的大小一般取決于電纜絕緣材料的耐溫等級。在同徉的敷設(shè)條件下，耐溫等級越高.載流量就越大。如果環(huán)境溫度較高，而選擇的電纜絕緣耐溫等級又較低，以致由電流發(fā)熱引起的允許溫升很低，這是不經(jīng)濟(jì)的。船用電纜的護(hù)套應(yīng)具有耐潮、耐油、耐燃燒及耐熱老化等性能。常用的護(hù)套材料有氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯和聚氯乙烯，此外尚有鉛護(hù)套。

電纜結(jié)構(gòu)

編輯播報(bào)

通常情況下，電力電纜由內(nèi)至外為導(dǎo)體（電纜芯）、絕緣層（絕緣層可以承受電網(wǎng)的電壓）、填充及屏蔽層（半導(dǎo)體或金屬材料制成）、護(hù)層（保持電纜的絕緣性能）等幾個(gè)主要部分，其絕緣性能的好壞將直接影響整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行，因此，IEEE、IEC/TC18等國際標(biāo)準(zhǔn)對電纜的各性能都進(jìn)行了明確規(guī)定。

電纜導(dǎo)體

圖1 電纜導(dǎo)體緊壓前后截面示意圖

因銅導(dǎo)體的電導(dǎo)率大、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)，電力電纜多以銅作為導(dǎo)體線芯材料，為提高導(dǎo)體的導(dǎo)電能力及防止電化腐燭，常將導(dǎo)體單線鍍錫使其成為鍍錫銅線。電纜導(dǎo)體按制作工藝分為緊壓型和非緊壓型，緊壓后的電纜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊湊，可節(jié)省材料、降低成本，但單根導(dǎo)體不再是規(guī)則圓形，如圖1所示。除了小截面的導(dǎo)體外，電纜導(dǎo)體通常是絞合的結(jié)構(gòu)，可保證電纜柔軟性高、可曲度強(qiáng)，不易發(fā)生絕緣損傷及塑性變形。從電纜外形來看，可將絞合導(dǎo)體分為扇形、圓形、中空圓形等。按電纜導(dǎo)體線芯的數(shù)量，又可將電纜分為單芯電纜、多芯電纜，其數(shù)量和標(biāo)稱直徑的具體規(guī)定見GB3956。

電纜的絕緣層

圖2 電力電纜的絕緣類型及代號

電力電纜的絕緣質(zhì)量和水平，在結(jié)構(gòu)上對電纜的使用壽命起了決定的作用。按照常用的絕緣類型對船用電力電纜進(jìn)行劃分，具體情況如圖2所示。電纜絕緣層各不同類型的厚度及機(jī)械性能在GB7594中也有明確規(guī)定。

電纜的填充及屏蔽層

多芯電纜線芯間的縫隙必須使用物質(zhì)（如非吸濕性材料）進(jìn)行填充，填充時(shí)既可使填充物與護(hù)套分離開，也可以將填充物與護(hù)套擠壓為一體，還可將非吸濕性扎帶繞包在線芯與護(hù)套之間。另外，電纜內(nèi)部還設(shè)有屏蔽層，目的是優(yōu)化電纜內(nèi)部的電場分布。電纜導(dǎo)體通常是多根導(dǎo)線絞合而成，其與絕緣層之間必定有縫隙，局部的電場會集中，在導(dǎo)體與絕緣層間設(shè)置內(nèi)屏蔽層，可有效解決這一問題并防止線芯與絕緣層之間發(fā)生局部放電。而絕緣層與護(hù)套間設(shè)置外屏蔽層，可使護(hù)套與屏蔽層之間的電位相等，且絕緣層與屏蔽層間的接觸良好，避免局部放電的產(chǎn)生。

電纜的護(hù)層

圖3 電力電纜的護(hù)層類型及代號

電力電纜的護(hù)層，通常主要分為非金屬和金屬錯(cuò)裝護(hù)層兩種類型，其護(hù)套的種類和相應(yīng)的代號如圖3所示。電纜的護(hù)層主要是為了防止電纜發(fā)生機(jī)械類損傷，以及避免油污、鹽分、水分等環(huán)境因素對電纜絕緣層造成的影響。電纜各種護(hù)層的性能要求極其使用條件，亦在GB7594中有明確的規(guī)定。