1.电力电缆的结构特性

◉ 油浸纸绝缘电缆

1.1 ◉ 统包型油浸纸绝缘电缆

三芯统包型油浸纸绝缘电力电缆结构图

1—扇形导体；2—导体屏蔽；3—油浸纸绝缘；4—填充物；5—统包油浸纸绝缘；6—绝缘屏蔽；7—铅（或铝）护套；8—垫层；9—钢丝铠装；10—聚氯乙烯外护套

描述三芯统包电缆的结构和各层功能。

1.2 ◉ 分相铅包型油浸纸绝缘电缆

分相铅包电力电缆结构示意图

1—导体，负责传输电能；

2—导体屏蔽，保护导体免受外界干扰；

3—油纸绝缘层，确保电缆的绝缘性能；

4—绝缘屏蔽，进一步增强绝缘效果；

5—铅护套，提供额外的保护层；

6—内垫层及填料，填充并支撑电缆内部结构；

7—铠装层，强化电缆的机械强度；

8—外被层，保护电缆免受外部环境损伤。

描述分相铅包电缆的结构和各层功能。

1.3 ◉ XLPE绝缘电缆

1.3.1 ◉ 导体设计

紧压型线芯的设计旨在确保外表面光滑，从而避免电场集中现象。此外，它还能有效防止在挤塑半导电屏蔽层时，半导电料渗入线芯内部。同时，这种设计还能显著减少水分沿着线芯进入电缆的风险。

在安装过程中，选择适当的 内孔金具和压模至关重要，需注意铜芯与铝芯电缆的压模存在差异。金具的壁厚面积与线芯截面积的比例，对于铜芯电缆应满足Cu≥1，而对于铝芯电缆则应达到Al≥1.5。此外，金具板部的平面电流密度也需控制在一定范围内，以确保电缆的安全运行。对于铝芯电缆，电流密度应小于0.32A/mm2，而对于铜芯电缆，则应小于0.44A/mm2。

1.3.2 ◉ 导电屏蔽层

导电屏蔽层的设计，其电阻率ρν为104Ω•cm，旨在发挥多项关键作用。首先，它能够 均匀电场，有效降低线芯表面的场强。其次，通过提高电缆的局部放电起始放电电压，减少了局部放电的可能性。此外，该屏蔽层还能抑制树枝的生长，并提供热屏障作用，确保电缆的安全稳定运行。

1.3.3 ◉ 绝缘层

绝缘层在电缆中扮演着至关重要的角色，它负责将高压电极与地电极可靠地隔离开来。该层必须能够承受长期工作电压及各种过电压的作用，同时保持其耐电强度和长期稳定性，以确保电缆能顺利完成输电任务。此外，绝缘层还需能够抵御发热导体的热作用，从而维持其应有的耐电强度。

近年来广泛应用的 交联聚乙烯（XLPE）具有诸多优点，例如出色的电气性能，包括高耐电强度、小介损和介电常数；良好的耐热性，允许连续工作在90℃的高温环境下，从而提高了载流量；以及不受落差限制的特性，使其非常适合超高压长距离输电。然而，交联聚乙烯也存在一些不足之处。例如，其耐局部放电性能相对较差，容易受到杂质、气隙和水份的影响。

1.4 ◉ 绝缘材料特性

1.4.1 ◉ 绝缘层厚度影响

不同标准对绝缘层厚度的规定：64/110kV XLPE电缆的绝缘层厚度，按照GB11017—89标准，与导体截面有关。随着导体截面从240mm2增加到1200mm2，标称绝缘层厚度从19.0mm逐渐减少至16.0mm。此外，气隙和杂质也会对绝缘性能产生影响。不同国家厂商对绝缘中气隙尺寸的要求及生产水平也有所差异。

1.4.2 ◉ 绝缘屏蔽层作用

绝缘层与金属亲密接触对气隙屏蔽的重要性。它确保了绝缘层能与金属紧密接触，从而克服了绝缘与金属之间可能产生的气隙问题。通过这一技术，气隙被有效地屏蔽在工作场强之外，这在附件制作中是一项普遍采用的重要措施。

1.5 ◉ 单芯电缆接地系统

1.5.1 ◉ 屏蔽接地方式

适合短距离电缆的接地方法：单芯电缆线路的接地系统处理中，如果屏蔽层两端同时接地，将形成闭合回路，导致环流产生。

1.5.2 ◉ 中点接地方式

适合中等长度电缆的接地方法：在电缆线路长度大约处于1000至1400米的范围时，我们通常选择采用中点接地方式。

1.5.3 ◉ 屏蔽层交叉互联

适用于长距离电缆的方法：对于电缆线路长度超过1000至1400米的场合，我们可以采用屏蔽层交叉互联的方法。通过这种方式，能够有效地减少接地环流。

2.电缆附件的构造与设计原理

2.1 ◉ 电场分布与应力控制

电力线和等位线在分析中的重要性：为了深入理解电缆附件的电场情况，我们常常借助电力线和等位线（等电位线）来直观地描绘电场分布。

2.2 ◉ 应力控制结构

几何法与参数法的对比，影响因素：应力控制结构主要有两种类型：一是几何法，通过应力锥来调整电场；二是参数法，利用应力带或应控管来控制电场。应力锥通常由绝缘和半导电两部分构成，用于优化电场分布。

2.3 ◉ 电缆接头设计

应力锥和应控管的优缺点：从前面的分析可以看出，虽然体积较小、结构简单的应力层具有优势，但对于超高压电缆来说，选择合适的应力层材料参数至关重要。