目 录
目录··············································· 1 论文摘要··········································· 3 绪论··············································· 5 第一章 电缆结构设计································· 8
第一节 导体线芯设计······························8 第二节 绝缘结构设计······························12 第三节 绝缘屏蔽层设计····························15 第四节 金属屏蔽层设计··························· 16 第五节 成缆绕包计算······························16 第六节 隔离套的设计······························17 第七节 电缆铠装层设计····························18 第八节 电缆外护套设计····························19 电缆结构尺寸表····························20 第二章 电缆结构重量计算·····························21 电缆结构净重表································24 第三章 电缆生产工艺流程设计·························24 第四章电缆的电性能参数及载流量计算·················39 第一节 电缆导体电阻····························39 第二节 电缆绝缘电阻····························41 第三节 电缆的相序阻抗··························43 第四节 电缆的损耗······························44
1
第五节 电缆的热阻······························47 第六节 电缆载流量······························48 第五章 电缆的试验···································50 参考文献···········································53 结束语·············································
2
论文摘要
本论文是本人依据河南工业大学与2012年9月下旬发的《双高1023班毕业设计实施意见》，在郝颖新老师的细心指导下，参照相关国家标准以及相关专业资料，做出对于YJY63 8.7/15 1×300㎜²铜导体交联聚乙烯绝缘聚乙烯隔离套非磁性金属带铠装聚乙烯外护套电力电缆，电缆设计用导体对地或金属屏蔽之间额定电压8.7KV，电缆设计用导体之间额定工频电压15KV，单芯，导体标称截面积300㎜²的电缆设计目的在于尝试实现所学理论知识与生产实际有效结合，本次设计的论文包括以下内容：
一、结构设计：电缆的结构设计主要侧重于结构所用材料主要结构尺寸计算借助一些文档资料，按照由内到外逐层设计的思路，从导体的控制、导体屏蔽、绝缘的挤制、绝缘屏蔽、金属屏蔽、非磁性金属带铠装及外护层的挤出逐步完成了设计论文并绘制了电缆结构图。 二、单位长度净重的理论计算：为该电缆各部分结构单位长度材料用量提供了粗略的依据，可使实际生产中原材料的采购合理些，不至于浪费或不足，成品电缆的重量计算可为运输安全提供参考。 三、电气参数计算：依据电缆结构尺寸对电缆的直流电阻、交流电阻、电容、绝缘电阻、长期工作温度下载流量等关键电气参数进行了计算，计算时综合考虑了电缆的敷设环境，电缆本身的结构等因素，对电缆就电流的负载能力做出了合理的判断。
四、工艺设计:主要针对实际生产所做的设计侧重于实际加工方法、
3
加工设备、工艺参数及工艺要求为工人在实际生产中更合理更科学的操作提供参考，为产品质量提供了保障。
五、试验部分：依据例行试验 电缆的使用寿命决定于结构的先进性，材料选用合理性以及工艺的完善性，电缆电气参数、结构材料工艺和实验五个方面相互联系、相互影响。 本次论文设计在考虑以上因素的前提下完成 . 4 绪论 人类社会发展到17世纪初发明了电，从那时起人类就与电结下了不解之缘。从生存到发展无不与电有着日益紧密的关系，人类为实现工业、农业、国防等各行业的电气化，需要把电能从发电广传送到用产，电能的传输如同自来水系统中要通过管道才能传给人们使用一样，电是通过电线电缆输送给用产的。因此，电线电缆是实现电气化不可缺少的，而且是大量使用的器材。 用于传输和分配大功率电能的电缆称为电力电缆。 电力电缆是由高电导系数材料组成的的导电线芯（单芯或多芯））并由油浸纸、橡皮、塑料等绝缘材料组成重型绝缘层和保护层，以防止机械损伤、化学侵蚀和潮气的作用等。 PVC塑料一般仅适用于1KV电压等级的电缆绝缘，国内外均研制过3～10KV.PVC绝缘电缆但其性能远较PE或XLPE绝缘为差。从电气性能及耐寒性能上考虑，美国在六十年代初即开始大量发展6～35KV.PE绝缘电缆在六十到七十年代期间产量已达到十万公里，但同时又发展了XLPE绝缘。由于XLPE电缆一系列优点PE电缆日趋衰退，到目前为止世界各国均大量发展XLPE电缆。 XLPE电缆由于结构轻便易于弯曲，电气性能优良耐热性能好容量大安装敷设方便附件接头简单特别是没有漏油而引起火灾的危险，广泛受到用户的欢迎。在35KV、、等级电压范围内XLPE电缆已得到广泛的应用，XLPE电缆发展到今天已有50多年的历史。随交联工艺的不断发展和改进，我们预计更高品质的高压超高压电缆必将得到更好的发展。 本设计的课题为YJY63 8.7/15 1×300其含义是铜导体交联聚乙烯绝缘，聚乙烯内护非磁性金属带铠装聚乙烯外护电力电缆。导体对地成金属屏蔽间额 5 定电压为8.7KV，电缆设计导体间的额定工频电压15KV，单芯导体标称截面积为300㎜²。 电缆的基本结构有导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽、隔离套、铠装层、外护套电缆结构设计采用由内向外逐层设计的方法。 电缆采用直埋敷设方法。 电缆设计依据有: GB/T3956-2008《电缆的导体》 GB/T12706-2008《额定电压1KV(Um＝1.2KV)到35KV(Um＝40.5KV)挤包绝缘电力电缆及附件》 GB/T2952-2008《电缆外护层》。 JB/T10181-2000《电缆载流量计算》 6 YJY63 8.7/15KV 1×300㎜2 铜导体交联聚乙烯绝缘PE内护非磁性金属带铠装PE 外护套电力电缆 。电压等级8.7/15KV 单芯导体标称截面300㎜2执行标准GB/T12706.2-2008 ① .导体 ②.导体屏蔽 ③.绝缘 ④.绝缘屏蔽 ⑤.金属屏蔽 ⑥ .隔离套 ⑦.非磁性金属带 ⑧.外护 7 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 第一章 电缆结构设计 - 第一节 导体线芯设计 材料选择导体形式的选择，关于导体结构参数的计算。 一导体材料的选择 1. 导体的作用：传输电能。 2.对导体材料的性能要求。 ⑴.导电性要好：电导率值要高.电阻率值要低.电阻温度系数要低.铜在所有金属中导电性第二位.铜居第二位。 ⑵.传热性要好：热导率要高.膨胀系数要小. ⑶.机械性能要好：要能满足使用中的受力要求。 ⑷.抗蚀性要好：要能满足使用中的耐蚀要求。 ⑸.加工工艺性要好：易于加工。 3.导体材料：根据已知电缆型号规格查GB/T3956-2008确定导体材料为不镀金的退火软铜线。 4.本设计课题选用的材料及技术要求。 铜：技术标准：GB/T3953-2008所规定的《电圆铜线》。 技术标准：TR：ρ≤0.017241Ω·㎜2/m d±0.1％ 二.导体结构选择. 1.本设计课题的固定敷设挤包绝缘电力电缆. 根据标准GB/T3956-2008选择第二种导体。 2. 确定本产品采用圆型紧压结构. 8 紧压的作用：提高填充率、减少气隙放电节省材料，紧压可均化导体表面电场，可有效防止水份进入线芯。 三.设计导体结构步棸。 1.根据已知电缆型号规格YJY63 8.7/15 1×300根据GB/T3956-2008《电缆导体》确定电缆导体采用第二种绞合紧压圆形结构，材料为不镀金属的退火软铜线，单线根数为37根，20℃导体最大电阻为0.0601Ω/km。 2.根据生产经验选取紧压后的填充系数0.9。 3.根据导体的最少单线数量34根，确定电缆导体单线排列为1＋6＋12＋18总根数为37根。 4.计算导体的截面积。 由：A＝ 20R20·k1·k2·k3·k4·k 5 k1：为单根导线加工过程中引起金属电阻率增加所引入的系数，它与导线直径大小金属种类，表面是否与涂层有关，线径越小系数越大，一般取：1.03 k2：为由于多根导线绞合使单线长度增加所引入的系数，一般取：1.02 k3：为因紧压过程使导线发硬，引起电阻率增加所引入的系数，一般取：1.00 k4：为因成缆绞合，使线芯长度增加所引入的系数，一般取：1.01 k 5：为因考虑导线允许公差所引入的系数对紧压结构，一般取：1.01 R20＝0.0601Ω/km ρ20＝0.017241Ω㎜² /m k1=1.03 k2=1.02 k3=1.00 k4=1.01 k5=1.01 9 代入数值：A＝ 0.017241×1.03×1.02×1.00×1.01×1.01 0.0601 ＝307.45㎜² 5.计算导体单丝直径。 d2nA＝ d＝ 44A n其中：A＝404.85㎜² n＝37 代入数值：d＝ 4307.45＝3.25㎜ 3.14376.根据紧压系数0.9计算绞合紧压后导体直径。 d 导＝7×3.25×0.9＝20.50 ㎜ 7.导电线芯绞合外径Dc D前＝7d＝7×3.25＝22.75 由紧压方式确定填充系数：采用分层紧压取0.9 u＝A//4·D前² Dc＝d 37n＝3.25×＝19.87㎜ 1.10.9u四.计算绞合导体工艺参数。 1.绞合节距倍数的规定. 有经验数据确定《塑力》表2-12 本设计课题绞合型式为；37/(1+6+12+18).外层:m4=15 m3=14 m2=16 m1=17 2.换算到m′理论节距倍数. （1）由m推m′m′=m×D/D′ 10 (2) m4′=1.12×15=17 m3′=1.16×14=16 m2′=1.25×16=20 m1′=17×1.50=26 （3）由m′计算绞如系数k或km Zi 2 3 4 5 6 -7 8 9 D/D′ 2 Zi 10 D/D′ 1.33 Zi 22 D/D′ Zi D/D′ 1.21 49/56 1.13 1.86 11-12 1.32 23-24 1.20 57-61 1.12 1.71 13-14 1.29 25-27 1.19 62- 1.11 1.59 15-16 1.27 28-30 1.18 91-127 1.11 1.50 17-19 1.25 31-33 1.17 1.44 20 1.24 34-37 1.16 1.37 21 1.23 38-48 1.14 1.10 K=1+²/2m′2 代入数值：K4=1+²（/2×17²）=1.0170 K3=1+²（/2×16²）=1.0192 K2=1+²/（2×20²）=1.012 K1=1+²/（2×26²）=1.007 Km= 1161.007121.0170181.0192 37 =1.016 3.绞合节距：h=m×Ｄ m=h/Ｄ《塑力》P29 绞合角d=artg×m′/ 1).列出设计产品的导体绞合工艺参数表. 300㎜² 37/3.25 Ｄc=19.87 37/1+6+12+18. 11 绞合结构 1 +6 +12 +18 m 17 14 15 m′ 26 20 17 K 1.007 1.012 1.017 Dn 3.25 8.73 14.55 20.37 h 148.41 231.8 305.55 ∝ 65° 75° 80° 2).节距以大小对导线结影响. （1） 节经比小.绞线结构比较柔软绞合紧密.但生产效率低.绞入 率增加材料消耗增大.绞线单位重量也增大.如果节距数过小会造成个别单线拱起.破坏绞线的圆整性和稳定性. （2） 当节经比过大时.制造和使用时容易松股.使绞合不紧密.但 是避免了节距过小造成的缺点. （3） 绞线节距倍数的确定要综合考虑.绞线的柔软生产效率导电 率.结构的规则性和稳定性来考虑确定绞线的节径比在相应的生产工艺件中有规则.内层节距倍数均大于外层. 第二节 绝缘结构设计 本产品绝缘结构包括.导体屏蔽.绝缘.绝缘屏蔽金属屏蔽. 一.导体屏蔽设计 1.导体屏蔽的作用：均化导体表面电场.防止气 放电.对绝缘的破坏.隔腐绝缘个导体.防止一些破坏因素直接冲击绝缘. 2.导体屏蔽材料半导电材料挤包.采用交联型聚乙烯十乙快碳黑 组成. 3.导体屏蔽的结构：挤包结构. 12 4.导体屏蔽设计步骤. 1） 根据已知型号规定.确定导体屏蔽材料为交联型半导电 料.挤包结构厚度为1.0mm 2） 计算导体屏蔽后线径. d导屏=19.87+2×1.0=21.87 二.绝缘层设计. 1.绝缘的作用：防止电流的径向泄露. 2.对绝缘材料的性能要求. 1） 良好的电绝缘性. 2） 保证使用中的基本力学性能. 3） 耐热老化性良好. 4） 工艺性良好. 3.绝缘材料交联聚乙烯. 4.材料特点：1)电性能优良. 2）使分子结构由线型成为网状提高材料力学性能. 耐环境助干裂不冷流.强度高. 3）交联聚乙烯具有良好耐热老化性长期工作温度可达90 ºC. 5.电绝缘层设计步骤. 1)根据已知型号规格确定绝缘层材料为交联聚乙烯挤包结构工频电压作用确定的厚度. 13 t= UBILK1K2E冲击K3 其中：UBIL系统中的最高线电压UBIL=1.15153=10 K1：老化系统寿命指数 n=9 时. K1=4 K2：温度系数. K2=1.1 K3： 安全系数 K3=1.1 t：工频电压决定的绝缘厚度. E冲击：工频电压破坏强度(取10KV） 2).根据公式计算在电场作用下电觉绝缘厚度. t= UBILK1K2K3=1010×4×1.1×1.1 E冲击 =4.84mm 有雷电冲击电压确定的厚度. t= UBIL K′1 K′2 K′3 E其中：U BIL：基本冲击绝缘水平. U BIL=95KV K′1：材料重复冲击电压的老化系数K1=1.1 K′2：温度系数. K′2=1.1 K′3：安全系数. K′3=1.1 E:取40kv t= UBIL K′1 K′2 K′3=9540×1.1×1.1×1.1 E=3.16mm 14 3).根据电场强度两者取厚值. t取＝3.16mm. 同时考虑电缆在使用以及生产过程中的实际特性.根据GB/T12706-2008标准核定绝缘厚度为4.5mm 4).计算绝缘后线径 D绝=d导屏+2△i =21.87+2×4.5=30.81mm 第三节 绝缘屏蔽层设计 一.绝缘屏蔽的作用 1. 在较高电压下.由于运行中电缆弯曲部分表面受到张力作用伸长.若这时存在局部放电.则会由于表面产生微观裂纹导到电树枝引发或表面受局部放电腐蚀引起新的开裂引发新的树枝.电缆外屏能有效地防止这类导体电树枝的引发. 2. 材料：采用交联型半导体电材料. 3. 结构：挤包结构. 4. 绝缘屏蔽设计步骤. 1） 根据已知型号规格.确定绝缘屏蔽材料为交联型半导电材料 挤包结构1.2mm 2） 计算绝缘屏蔽后线径. d绝屏=d绝+2△i=30.87+2×1.2 =33.21mm 15 第四节 金属屏蔽层设计 一.金属屏蔽层和作用. 1. 加强和电在绝缘内的作用.使电场方向沿绝缘半径方向. 2. 用于三向四线制系统时.可作用为中性线承担不平衡电流. 3. 防止电缆轴向表面放电.电缆在设良好的接地的环境中.由于半导电导层有意定电阻系数.在电缆轴向可以引起电位的部分不均.而造成表面放电. 4. 在正常情况下流过电容流短路时作为短路电流的回路. 二.金属屏蔽层结构:采用金属带屏蔽：一层重叠绕包结构.金属屏蔽 层厚度0.12mm.能承受较大的短路电流. 三.金属屏蔽层材料:退火软铜带. 四.金属屏蔽层设计步骤. 1.根据已知型号.确定型号规格.确定金属屏蔽层采用退火软铜带.厚度0.12mm. 宽度35mm.采用一层重叠绕包.左向重叠率 15% 2.计算金属屏蔽线径： D带屏=33.21+3×0.12=33.57mm 3.计算金属带绕包系数. K= 1=1.18 115%5. 铜带屏蔽截面：A=1×35×0.12=4.2mm 6. 第五节 成缆的绕包计算 一.绕包的作用：保护金属屏蔽层层缆缆芯圆整.绕合.使缆芯结构稳 16 定.绕包可以保证电缆的圆整度. 二.成缆绕包结构：双层间隙系数绕包. 间隙率不低于40% 三.绕包材料：无纺布. 无纺布为非吸湿性材料与电缆的运行温度相一致并且与绝缘层和护层材料.不发生有害的相互作用.应可剥离还不损伤缆芯.有足够的机械强度和抗拉强度. 四.绕包无纺布规格.带厚0.23 带宽：b=（33.57+0.23） =65.29mm 取带宽 1·sin45 115%70mm 五.计算包带后外径. D带=d金+4t带 =33.57+4×0.23 =34.49mm 第六节 隔离套的设计 一.隔离套的作用. 在铠装过程作为衬层防止缆芯.在敷设过程中低御外界有害介质侵入电缆. 二.隔离套结构. 挤包机构.挤包隔离套应能承受GB/T3048规定的火花实验. 三.隔离套材料. 聚氯乙烯.是以聚氯乙烯树脂为基础的多组份混合的材料. 17 四.电缆隔离套设计步骤. 1.已知型号规格.确定隔离材料为聚氯乙烯挤包机构. 2.根据电缆的假设径计算隔离厚度导体的标称截面300mm²查表得 D导假=19.5mm考虑导体屏蔽. 1）绝缘屏蔽后缘缘线芯的假设直径： D绝假=19.5+2×4.5+3=31.5mm 考虑金属屏蔽层截面积：S=1×35×0.12=4.21放大值查表得：0.5mm 2).金属屏蔽后的假设直径： D金假=31.5+0.5=32mm 3).根据公式计算隔离套的厚度. T=0.02D+0.6 其中：D=32 代人数值T=0.02×32+0.6=1.24mm 3.计算隔离套后电缆的直径. d套=34.49+2×1.24=36.97mm 第七节 电缆铠装层设计 一.铠装层作用. 承受机械的拉力也可承受较大的拉力. 二.电缆铠装层的材料. 非磁性金属带铠装本产品采用双层间隙绕包. 三.电缆铠装层结构. 18 mm²） （ 1.结构：双层间隙绕包. 2.双层间隙绕包：间隙率不大于50%且上层中间隙覆盖下层间隙. 3.要求：焊接平整.粗糙.表面应修理平整. 四.电缆铠装层设计步骤. 1.根据已知条件.确定电缆铠装层采用非磁性金属带.不锈钢带.双层间隙绕包结构.间隙率40%左向.. 根据GB/T12706.2-2008金属带厚度0.5宽45mm 查GB/T12706-2008和GB/T2952-2008得 2.根据假设直径确定铠装层金属带的厚度：D假=32mm 隔离套后的外径 ： D隔假=32+1.24=33.24㎜ 3.计数铠装后电缆外径 D绝=36.97+4×0.5=38.97mm 第八节 电缆外护套设计 一.电缆外护套作用：防止有害介质的腐蚀满足电缆使用环境的需要 延长电缆使用寿命. 二.电缆外护套材料及特点. 材料：本产品选用黑色聚乙烯. 特点：耐寒性优良.耐水好. 三.电缆外护套的结构及要求. 1.结构：采用挤包结构. 2.要求：挤包光滑圆整紧密.其断面正常视力可见的砂眼气泡和杂 质等. 19 四.电缆外护套设计步骤. 1.根据已知条件确定外护套材料.黑色聚乙烯挤包结构. 2.根据假设直径确定外护套的标称厚度. 隔离套后假设直径：D隔假=33.24mm 铠装后假设直径：D铠假=33.24+4×0.5=35.24mm 根据公式：T=0.035D+1.0=0.035×35.24+1.0=2.2334mm 外护套称厚度为2.2334mm 3.计算电缆直径D=38.97+2×2.2334=43.44mm 电缆结构尺寸表 型号 YJY63 金属屏蔽 电压等级 8.7/15kV 截面积 1×300MM 单线直径 3.25 导电线芯 根据 37 绕包 单位：mm 厚度 宽度 外径 宽带 带厚 外径 厚度 0.12 35 33.57 70 0.23 34.49 1.24 36.97 0.5 45 38.97 2.23 43.44 绞合外径 19.87 厚度 导体屏蔽 外径 厚度 绝缘 外径 厚度 绝缘屏蔽 外径 33.21 外被层 30.81 铠装层 1.2 21.87 4.5 1 隔离套 外径 厚度 宽度 外径 厚度 外径 20 第二章 电缆结构净重计算 一.电缆结构净重计算的且的. 为核算电缆的材料用量提供数据.为降低电缆成本提供依据. 本提供依据. 二.电缆结构净重计算使用的公式. 1）W单=/4×d²×N×1/µ×Km×ρ µ-紧压时单线的延伸系数. Km-绞线的平均绞入系数. ρ-材料密度. d-导体单位直径. 2）W单=（D+T）t·ρ D-挤包前外径 t-挤包层厚度 p-材料密度 3）W=（D+n·t）·n·t×1/（1+k）ρ D-绕包前外径 t-绕包厚度 ρ-材料密度 K-重叠率（1+15%） n-绕包层数 三.常用材料的比重 g/cm3 金属材料：铜：8. 钢丝：7.8 非金属材料：屏蔽：1.1-1.2 XLPE：0.922-0.97 PE（护）：0.92-0.97 半导电带：0.35 无纺布：0.35-0.45 PP撕裂膜：0.35-0.67 四.电缆结构净重计算（kg/km） 1.导体重量计算. 21 W单=/4× d²×n×1/µ×Km·ρ d：3.25 N：37 µ：1.03 Km：1.6724 µ：8. 代入数值：W=3.14/4×3.25²×37×1/1.03×1.6724×8. = 4428.36 2.导体屏蔽重量计算. W单=（d+t）t·ρ D：21.87 t：1.0 ρ：1.2 代入数值：W=3.14×（21.87+1.0）×1.0×1.2 =86.17 3.绝缘重量. W== (d+t) ·t·ρ D：30.81 t：4.5 ρ：0.922 =3.14×（30.81+4.5）×4.5×0.922 =460.01 4.绝缘屏蔽重量. W== (d+t).t. ρ D：33.21 t：1.2 ρ：1.2 =3.14×（33.21+1.2）×1.2×1.2 =155.59 5.金属屏蔽重量. W== (d+n.t) ·n·t·k·ρ D：33.57 n:1 t:0.12 k:1.81 ρ:8. 代人数值：W=3.14×（33.57+1×0.12）×1×0.12×1.18×8. =133.17 22 6.绕包重量. W== (d+n.t) ·n·t·k·ρ D：34.49 n:2 t:0.23 k:0.87 ρ:0.4 代人数值：W=3.14×（34.49+2×0.23）×2×0.23×0.87×0.4 =17.57 7.隔离套重量. W== (d+t) ·t·ρ D：36.97 t：1.24 ρ：0.92 = 3.14×（36.97+1.3）×1.3×1.4 =136.87 8.铠装层重量. W== (d+n·t) ·n·t·k·ρ D：38.97 n:2 t:0.5 k:0.87 ρ:7.8 代人数值：W=3.14×（38.97+2×0.5）×2×0.5×。87×7.8 = 840.83 9.外护层重量. W== (d+t) ·t·p D：43.44 t：2.23 ρ：0.92 = 3.14×（43.44+2.23）×2.23×0.92 =294.21 10.电缆总重量. W总=4428.36+86.17+460.01+155.59+133.17+17.57+136.87+ 840.83+ 294.21=6552.78 23 电缆结构净重表 单位：Ｋg/Km 导体重量 导体屏蔽重量 绝缘重量 绝缘屏蔽重量 金属屏蔽重量 4428.36 86.17 460.01 155.59 133.17 绕包重量 隔离重量 铠装重量 外护重量 总重量 17.57 136.87 840.83 294.21 6552.78 第三章 电缆生产工艺流程设计 工艺流程图 拉线工艺 绞合工艺 三层挤工艺 金属屏蔽工艺 成缆绕包工艺 24 隔离套工艺 铠装工艺 外护套工艺 成品测试合格出厂 一.拉线工艺设计. 1.拉线设备的选择. A:型号规格LHD-400/13 等径轮滑动式拉线机定速直径400mm.拉伸道数为13进线头数为1.第一次设计. B.组成：成圈放线架.盘式放线架.拉线机主机.连续退火装置.盘式收排装置.成圈连续下线装置等组成. C.设备特点. 1)传动系统简单.拉线速度高.易于实现机械化.自动化控制. 2）总加功率较大.生产效率高. 3）线材与鼓轮之间有滑动.以此线材与鼓动都要受到磨损.由于滑动线张力变动时.能自己动调整线速.防止断线. 4）拉线过程中对配模要求严格.模孔直径稍有差异.就会造成断线. 5）主要用于总的加工率较大.塑性好.能承受较大拉力和耐磨的线材拉伸. 2.拉线工艺的原料. 1）采用符合GB/T3952-1998《电工圆线呸》的规定.圆铜杆的尺寸为18.0mm .允许偏差7.5-8.5mm. 2）铜杆的铜含量》99.97% 3）抗拉强度不低于210mpa.伸长率不小于30%. 4）表面应圆整.不得有折边.错圆.裂缝.夹杂物.扭结等缺陷.单允许有轻微的机械损伤.起皮斑疤.麻坑.飞边等.. 25 5）径扭转试验后.不得出现折边及夹杂缺陷.允许出现光亮的金属裂纹.当拉伸总压缩率为60-70% 的铜线时应光洁不断拉成的圆铜线的电阻率硬态不超过0.0180/cm软态.不超过0.01748 mm².每相应为一整根重量不小于40公斤. 3.拉线配模设计. 1）拉线模具的材料及特点. （1）.材料：钨钴类合金的硬合金模. （2）.特点： ①.耐腐性高：能长期使用.保证加工线材的尺寸准确.通常硬质合金模的寿命比刚模高十几倍至百倍. ②.抛光性好：能加 工出表面光洁度高的模孔保证拉制线材的高质量. ③.粘附性小.这就使得线模的寿命进一步提高.使线材的表面质量好. ④.摩擦系数小：可降低能量消耗.减小拉线时的不均变形. ⑤.抗蚀性高：这一特性使得线模对润滑剂的适应性广尤其是当润滑剂的酸.碱性高时或采用酸溶液做为润滑剂时更为优越. 2）.拉线配模的要求及配模设计. ①.要求：A.使拉出的线材具有要求的尺寸和形状.良好的表面质量.合格的机械性能. B.充分利用金属的塑性.提高生产效率.缩短生产周期. C.不发生拉断和拉细现象.既保证充足够的安全系数. 26 ②.设计配模. 将Ф8.0mm圆铜杆拉Ф3.25mm圆铜线. a.总的延伸系数：µ总= d²0/d²k 其中：d0—进线直径 dk—出线直径 d0—8.0mm dk—3.25mm 代人数值：µ总=（8.0/3.25）²=6.06mm b.拉伸道次： K=lgµ总/ lgµ平均 其中：µ总—总延伸系数. µ平均—平均延伸系数查《裸电线制造》.表4—6中得 µ平均在1.30—1.55. µ总=6.06 µ平均==1.4 代人数值：K=lg6.06/lg1.4=4.85 取k原则：取比计算值大的最小整数.K=5. c.总速比. r总=V5/V1 其中：V5—第五鼓轮转速. V1—第一转速.查《电缆设备》P42可得 V5=187.4r/min V1=53.3r/min 代人数值：r总=187.4/53.3=3.51r/min d.总的相对前滑系数：τ总=µ总/µ1/r总 其中：µ总—总延伸系数 r总—总速比 U1—第一道延伸系数.查《课电线制造》P38 在1.40-1.60之间. 27 µ总=6.06 µ1=1.4 r总=3.51 代人数值：τ总=（6.06/1.4）/3.51=1.23 e.平均相对前滑系数：τ平均=K-1 总 其中：K—拉伸道次 τ总—总的相对前滑系数 K=5 τ总=1.05 代人数值τ平均=5-11.23=1.05 f.分配τn τ1 1.23 τ2 1.19 τ3 1.14 τ4 1.09 τ5 1.05 g.根据《电缆设备》表2-6各鼓轮速比如下. γ2 1.40 µ1 γ3 1.38 γ4 1.36 µ3 µ4 γ5 1.34 µ5 h.据µn=Tn·µn计算µn如下： µ2 1.4 1.48 1.44 1.4 1.37 i.据dn=dn-1/n计算各道次直径如下（mm） d0 8.0 d1 6.80 d2 5.58 d3 4.65 d4 3.92 d5 3.36 J.调整后根据dn-1=dnun各道次直径如下：（mm） d0 8 d1 6.8 d2 5.58 d3 4.65 d4 3.92 d5 3.36 28 4.润滑剂 1）.成分：合成拔丝剂加水. 2）.要求：A粘附性好. 能粘附在被加工金属表面. B.退火后易除去 C：不腐蚀设备.对人体健康不危害. D：资源丰富价格低廉.能承受高的压力. 3）.作用. A：润滑作用. i. ii. iii. 降低摩擦系数.提高拉线速度.降低拉线机功率损耗. 减少线材不均均变形.提高线材表面质量. 延长线模使用寿命. B.冷却作用. 通过润滑降温.避免线材表面质量. C.冲洗作用.（清洗作用） 冲洗掉拉线时产生的金属碎屑. 4）.温度. 常温不低于17℃时配制.使温度不低于25℃.不高于70℃. 5）.拉线工艺技术要求. ①.表面光滑圆整.不准有严重氧化.三角口.毛刺.机械损伤.腐蚀.斑点等缺陷表面无油污. ②.铜单线符合GB/T3956-2008.允许偏差正负1%d.即正负1%×0.03电性能符合规定. 29 ③.收线时张力稳定.排线规则平整.不跳线. ④.收线盘规格（D×d×L）400×280×280mm 二.绞线工艺设计. 1.绞线设备的选择. a.型号规格：JLC—630/12+18+24 b.组成：中心放线架.12和18.24盘两段绞笼.牵引装置.收排线装置. c.特点：1）.每组放线架连成一体.成组固定在空心轴上. 2）.可完成多层线绞合. . 3）.可完成多层线绞合. 4）.笼体重.转动惯量较小.提高转速. 5）.无退扭机构.放出的线被扭转. 2.绞合工艺参数设计. a.绞向：相邻层绞向应相反.绞线最外层一定为左向. b.节距：各层节距的实测值与工艺文件规定的差值不得大于10mm.外层节径比应小于20.内层应小于40.第1层节距为：148.41mm第二层节距为：232.8mm. 第三层节距为305.55mm 第四层节距为366.66mm 3.绞合工艺技术要求. A.表面质量要求：光滑.圆整. B.电性能要求：符合标准GB/T956-2008《电缆导体》.且20℃时直流电阻不大于0.017241Ω·mm²/m 30 C.接头：不允许导体内有断裂情况单线可接头.但须牢固光滑焊接处的直径差应不大于0.02d.相邻两个接头之间的距离应大于300㎜。绞合导体不允许整根焊接。 D.收排线质量要求：平整 无倒压 无交叉 E.收线盘具：1.2m的木盘. 三.绝缘工艺设计 1.绝缘设备的组成 选择设备的型号：SPV 90/25 型挤塑机 SPV 90/25：低温螺杆型挤塑机.螺杆工作直径为：90㎜.长径比为：25㎜. 挤塑机：由挤压系统、传动系统和控制系统组成. 挤塑机组：放线装置、引紧装置、预热装置、挤塑机主机、冷却装置、电火花检验、记米喷码机、牵引装置和收排线装置. 2.各挤出机三层共挤工艺温度系数.单位：℃ 温 度 控 制 塑 料 种 类 机身 加料段 压缩段 均化段 机脖 机头 机头 模口 XLPE 内屏蔽 外屏蔽 70-105 110-120 115-125 115-125 115-125 115-125 60-90 50-70 100-110 110-120 110-120 110-120 110-120 90-105 110-115 110-120 110-120 110-120 31 3.挤制模具的选配. 1).模具的选择：采用挤管式模具 2).模具材料：合金钢 3).挤管式模具的特点： A.速度高、产量高. B.塑料是以管状成型后的经拉伸实现包覆.其径向厚度的均匀性由模芯与模套的同心度决定.即不易偏芯. C.塑料经拉伸发生取向作用.所以其机械强度提高了.能有效提高结晶性高聚物的耐龟裂性. D.能防止线芯刮伤切延长模具使用寿命. E.适合低压电缆和导电线形芯的挤制. 4).挤压式模具图. 模具尺寸确定： 模芯：D1=d+e1 其中： D1—模芯孔直径. e1—模芯孔放大值0.5—3㎜ 取2㎜ 32 d— 线芯直径 21.87 代入数值：D1=21.87+2=23.87㎜ 取24㎜ 模套：D2 =d+2δ+e2 其中：D2—模套孔径 δ—绝缘厚度 e2—模套孔放大值.2—3㎜ 取3㎜ 代入数值：D2 =24+2×1.2+3=29.4㎜ 4.绝缘工艺的技术要求 1).绝缘不得有连续的竹节、波浪及偏芯. 2).绝缘表面应光滑、平整、无疙瘩或塌坑. 3).绝缘层横断面上应没有肉眼可见的气泡、夹杂和砂眼. 4).塑料绝缘不应有塑化不均匀和焦烧等现象，绝缘线芯在挤制时两端不得进水，以免影响电性能线芯识别标志应首尾一致。 5).电缆平均厚度应不小于标称值，最薄点厚度应小于标称值的 90％—0.1㎜. 6).收排线应平整、无压线，以防止擦伤绝缘。 5.交联工艺技术要求 1).绝缘材料要求：原材料要纯净附合GB/T12706—2008中有关标准，《额定电压1KV到35KV挤包绝缘电力电缆及附件》。 2).绝缘厚度要求：△平均≥8.0㎜ △最薄点≥7.1㎜ 3).绝缘线芯实验要求 ①.热延伸试验：为了测量PE交联度. ②.局部放电试验：检测电气性能，交联之后检查绝缘内部是否有 33 缺陷以减少废品. 4).收排线：平整、无倒压 5).收线盘具：型钢复合结构盘 200×1120×1400㎜ 四.金属屏蔽工艺设计. 1.金属屏蔽设备及特点 1).设备：同心式绕包头 2).特点：绕包带盘与电缆同一轴心，此种绕包头的转速可达600－100r/min绕包质量一般，其缺点是不能随时更换带盘，所以还得有储带盘装置。按电缆生产长度需要一次储足，但这种绕包头转速较好. 五.绕包工艺设计 1.绕包及备及组成. 1）设备：半切线式绕包头。 2）组成：放线装置、传动系统、绕包头、收线装置。 2.绕包工艺技术要求 1）绕包系数：k=1.18 2）绕包角度：α=arc sin【b/л（d+t）· k】 = arc sin【80/3.14×﹙33.57+0.23﹚×1.18】 =37° 3）绕包节距 h=tgα﹙D+t﹚·л =tg37°×(33.57+0.23) ×3.14 =80.11㎜ 4）外观质量要求：绕包平整、紧密 34 5）半成品要求：绕包材料为无纺布，厚度0.23㎜ 6）收排线：平整、无交叉 7）盘具：型钢复合结构盘2000×1250×1400㎜ 3.绕包包带层 A.材料要求：采用非吸湿性材料，且其表面耐热性，能与电缆的工 作温度相一致.其组成成份与绝缘层和护层之间不发生有害相互作用，应能剥离而且不损伤绝缘线芯.抗拉强度及断裂伸张率应符合标准规定。 B.绕包要求：绕包平整紧密、无邹纹，各参数符合工艺文件要求.最 小搭盖率不小于15％，平均搭盖率不小于20％. 六.电缆工艺隔离套设计 1.挤塑设备. A.型号及规格：SPV—150/20 B.组成：放线装置、预热装置、挤塑机、冷却装置、牵引装置、收 排线装置、机械传动系统、电气控制系统. C.螺杆：采用等距不等深突变式螺杆，螺杆压缩比：3 长径比：20 2.挤塑材料及温度控制 A.材料：黑色高密度聚乙烯护套料 B.挤出温度： 塑料品种 聚乙烯 加料段 140-150 熔融段 180-190 均化段 210-220 机脖 210-215 模口 190-200 200-210 机头 35 3.挤塑模具 A.模具类型：挤管式 B.模具特点：⑴.挤出速度快、效率高 ⑵.不易偏心 ⑶.能有效提高制品的耐龟裂性 ⑷.模具使用寿命长 ⑸.模具通用性大，即适合圆形线芯挤出，又适合异形 芯挤出. C.模具孔径选配 ⑴.模芯：D芯= d+e1 其中：d－产前半制品最大直径 即d=33.57㎜ e1=模芯放大值 e1=2-6 取e1=4㎜ 代入数值：D芯=33.57+4=37.57≈38㎜ ⑵.模套：D套= D芯+2δ+2△+e2 其中：δ－模芯嘴壁厚 取δ=1.5㎜ △－挤包厚度 取△=1.24㎜ e2－模套放大值 e2=2-5 取e2=4㎜ 代入数值：D套=38+2×1.5+2×1.24+4 =48㎜ 36 挤管式模具结构示意图 4.隔离套工艺设计. A.材料要求；符合GB/T12706相关的规定 B.厚度要求；最薄厚度不小于标称厚度的80%－0.2㎜ 即取1.02 ㎜ C.质量要求：护套表面应光洁圆整.护套横断面无肉眼可见的气泡， 夹杂及砂眼等缺陷，护套挤包层应连续完整。 D.盘具：外径为2500㎜的铁木盘. E.收排线要求：排线要平整紧密，无倒压现象。 七.铠装层工艺设计. 1. 铠装层工艺参数设计. 1）.非磁性金属带了节距 h=tgα··（D+t） 其中：α=75º D=34.49 t=0.5 代入数值：h=tg75º×3.14×（34.49+0.5）=410㎜ 37 2）.方向：双层间隙绕包。 2.铠装设备组成. 放线装置、导论及校直计米装置、绕包头、牵引装置、收排线装置、传动系统、电气控制操纵系统。 八.外护套工艺设计 1.外护套挤塑设备选择 1）.设备型号规格：SPV—150/20 2）.设备组成：放线装置、冷却装置、牵引装置及收排线装置. 2. 外护套挤塑工艺技术要求 1）.外护套材料要求：原材料﹙PE﹚要纯净，与电缆的运行温度 相符合如特殊需要可以加入添加剂，但不影响护套材料﹙PE﹚的基本性能，应符合GB/T12706-2008有关标准要求，如单芯电缆的外护套标称厚度应不小于1.8㎜.本题目的外护套厚度为2.4㎜. 2）.外护厚度要求 标称厚度：△=0.035D+0.1 其中：D—外护套前电缆的假设直径38.97 代入数值：△=0.035×38.97+0.1 =1.46㎜ △平均≥1.46㎜ △最薄≥1.04㎜ 3）.质量要求 A.表面质量：光滑圆整 B.断面质量：护套断面上应没有肉眼可见的气泡、气孔、夹杂和 38 砂眼塑料护套不应有塑化不均匀和烧焦等现像. 4）.收排线：平整 无交叉 5）.收线盘具：型钢复合结构盘200×1400×1400㎜ 第四章 电缆的电性能参数及载流量计算 电气参数对电力电缆是至关重要的，它决定了电缆的传输性能 和传输容量。这是由于容量主要取决于各部分的损耗发热.而损耗则是根据电气参数来计算的，电气参数也往往做为检查电缆质量和工艺的指标和依据。 电气参数取决于电缆所用的材料和几何尺寸.所以可据此计数电气参数. 电气参数主要有导电线芯电阻、绝缘电阻、电容、电感、正（负）相序阻抗和零序阻抗、损耗、热阻、载流量等指标. 第一节 电缆导体电阻 一. 交流电阻定义. 最高温度下单位长度导电线芯在考虑集肤效应和邻近效应时的电阻。 二. 影响交流电阻的因素 a.直流电阻 b.电缆的结构 c.电缆的敷设间距 三.电缆的交流电阻计算 39 1.查GB/T3956－2008 得 20℃导体最大直流电阻为0.0601Ω/Km铜导体 2.计算90℃时直流电阻 R90= R20【1+α（t－20）】 其中：R20 ：20℃时导体最大直流电阻 0.0601Ω/Km t：导体工作最高温度 90℃ α：20℃时每度温度系数常数 0.00393 1/℃ 代入数值：R90=0.0601【1+0.00393﹙90-20）】 =0.0766×10-3Ω/m 3.计算χ2s χ2s=8πƒ/R′×10-7KS 其中：ƒ：电源频率 ƒ=50Hz R：单位长度电缆导体线芯直流电阻 R=0.0766×10-3Ω/m KS=1 代入数值：χ2s=8×3.14×50/0.0766×10-3×10-7×1 =0.1639Ω/m 4.计算ys ys=χ4s/192+0.8χ4s -322 代入数值：y=0.1639/192+0.8×0.1639=16271×10 s 5.如果kp=1 χ2p=8πƒ/ R90·kp×10-7=0.1639 6.计算yP 40 yP=χP4/192+0.8χP4﹙Dc/s﹚ 2 2 【0.312﹙Dc/s﹚ +1.18/χP4/192+0.8χP4+0.27】 其中：yP2=0.1639 Dc：导电线芯直径 19.87 S：线芯中心轴间距离 37.7 χP4/192+0.8χP4= ys=1.6271×10-3 yP =1.6271×10-3×﹙19.87/37.7﹚2×【0.312﹙19.87/37.7﹚ 2 +1.18/1.6271×10-3+0.27】 =0.01625 7.计算90℃交流电阻R90交= R直 ﹙1+ ys+ yP﹚ 其中：R直=0.0766×10-3 ys=1.6271×10-3 yP=0.01625 代入数值：R90交= R直 ﹙1+ ys+ yP﹚ =0.0766×10-3×（1+1.6271×10-3+0.01625） =0.2024×10-3Ω/m ys：集肤效应因素 yP：邻近效应因素 第二节 电缆绝缘电阻 一.电缆绝缘电阻的意义 绝缘电阻指绝缘在用直流电压度量时，在导电电流。 下的电阻值.在计算时.是由绝缘材料电阻率和电缆的结构尺寸所确定的.在电缆制造和运行中可通过绝缘电阻的变化来检查分析绝缘质量的变化. 41 二.影响电缆绝缘电阻的因素. a.电场强度. ①.弱电场可忽略不计. ②. 强电场呈下降. b.电缆材料的绝缘电阻率.以20 ºC为标准随温度上升（下降） 绝缘电阻率呈指数规则变化.Pt=P20e-α（t-20）.对于交联聚乙烯材料 α=0.15 '/℃ t=90ºC e=2.71828 三.电缆的绝缘电阻计算 1.计算90ºC绝缘材料的电阻率 ρ90=ρ90·e-α（t-20） 其中: ρ20: 20ºC时绝缘材料的电阻率. ρ90：90ºC时绝缘材料的电阻率. α：绝缘电阻率的温度系数. 对于交联聚乙烯材料. α：=0.15（1/ºC） t=90ºC ρ20=1015（Ω·m） e=2.71828 代人数值：ρ90=1015×2.71828-0.15（90-20） =1015/2.7182810.5 =2.7537×1010（Ω·m） 2.计算90ºC时电缆绝缘电阻. R90绝 =(ρ90/2Πn)G1 其中：ρ20：90ºC绝缘材料电阻率.2.7537×1010（Ω·m） n：电缆的芯数. n=1 G：几何因数. G=0.4 求G：Di=33.21 Dc=21.87 42 G=ln33.21/21.87=0.6 代人数值.R90绝=2. 7537×1010/2×3.14×1×0.6=1.729×109Ω·m 第三节 电缆的相序阻抗 一. 电缆的相序阻抗组成 电缆的相序阻抗的计算就是针对中性点直接接地系统.在短路情况下的阻抗.可分为： 正序阻抗.负序阻抗零序阻抗. 二. 电缆相序阻抗的分析方法. 用对称分量法计算线路的不对称问题.运用分析对称运行的问题来解决不对称问题. 三. 电缆相序阻抗的计算. 1. 确定90ºC导体交流电阻. 0.2024×10-3（Ω/m）=2024（Ω·m） 2.计算几何平均半径 GMRc=0.7788A/ 其中：A=300mm η=0.9 代人数值： GMRc=0.7788300/0.93.14=8.158mm 3.因电缆为单芯.等边三角形敷设.金属护套内无感应电流.正序阻抗为： Z1=Z2=Rc+i2w×10-4Ln(S/CMRc) 其中：W=314 GMRc=8.158mm. 代人数值.Z1=Z2=0.2024+i2×314×10-4ln(2×43.44/8.158) =0.2024+i0.23 |Z1|=|Z2|=0.177620.232 43 =0.2956 Ω/KM 计算GMR0值 GMR0=98.158396.04611 = 38.15896.042 =21.844mm 4.计算Z0值 Z0=3【Rc/3+Rg+i.2w×10-4lnDd/GMR0】 其中： Rg=1000mm GMR0=21.844mm 代 人 数 值 ： Zo=3 【0.2024/3+0.0493+i2·314·10-4ln1000/21.844】 =0.3145+j1.2135. |Z1|=0.314521.213522=1.1777Ω/Km 第四节 电缆损耗 一. 电缆损耗计算的目的. 电缆的损耗消耗了传输的功率转变为热.能使电缆的温度开高.电缆传输的容量根据损耗决定的.所以应对损耗进行分析和计算. 二. 电缆损耗的分类. 1导电线芯的损耗 2绝缘介质损耗. 3.金属屏蔽层（金属护套）损耗. 4.铠装层损耗. 三. 电缆损耗的计算. 44 1. 绝缘层介质损耗. 1）计算C的值. C=ε/18ln.d/dc×10-9 其中：ε=2.5 D=30.81 d=21.87 代人数值：c=2.5/18ln.30.81/21.87×10-9=0.4524×10-9（F/m） 2）.计算绝缘层介质损耗. Wi=Uo2×ω·Ctgδ 代人数值：Wi=(8.7×103)2×314×0.4524×10-9=0.003 2. 金属屏蔽层损耗. 1).因为电缆为非磁性材料铠装.护套采用单点连接.等边三角形敷设. 2).计算金属屏蔽层在工作温度下的电阻. R1=ρ20/A【1+α（t-20）】 其中：ρ20：20 ºC时金属屏蔽的电阻率. ρ20=0.017241 A：金属屏蔽层面积 A=1×0.1×35=3.5mm2 α：金属屏蔽层的温度系数常用 α=0.00393 1/ºC t:以摄氏度为单位的最高温度.取决于绝缘材料类型对于XLPE取90ºC. 代人数值：R1=0.017241/3.5×【1+0.00393×（90-20）】 =6.28×10-3 3).计算铠装在工作温度下电阻. R2=ρ20 /A【1+α（t-20）】 45 其中：ρ20 =0.03284 Ω·mm2/m α=0.0036（1/ ºC） t=72 ºC A=Π/4d2·N·1/sinα=3.14/4×2.52×45×1/sin750 =228.57（mm） 代人数值：R2=0.03284/228.57×{1+0.0036×（72-20）} =0.1706×10-3 Ω/m 4).计算R1和R2并联电阻. 1/Rs=1/R1+2/R2 Rs=R1.R2/R1+R2=6.28×0.1706/6028+0.1706×10-3 =0.1661×10-3Ω/m 5).计算Ds值. Ds=D金2D铠2/2=33.57238.972/2=40.27 6).计算λ1值 λ1=λ1'+λ2\"=A1·Rs/R·（Ds/2s）2【1+ A2（Ds/2s）2】/（Rs×107/ω） 2 +1/5·（2s /Ds） 其中：A1=3.0 A2=0.417 S=2×43.44=86.88 mm R=0.2024×10-3Ω/m 2 代入数值：λ1=3×0.1661/0.2024×（40.27/2×86.88）×【1+0.417 ×（40.27/2×86.88）2】/（0.2024/314）2+1/5×（40.27/2×86.88） =0.12Ω/m 3 铠装层损耗λ2 . λ2 =0 46 第五节 电缆的热阻 一.电缆热阻组成:绝缘层热阻、隔离套热阻、外护套热阻、周围煤质热阻 二.电缆等值热路图 ωC-导电线芯损耗 ωi-介质损耗 λ1-金属屏蔽层损耗 λ2-铠装层损耗 三.电缆热阻计算 1. 绝缘层热阻T1=ρT1/2 ln（1+2t1/d） 其中：ρT1-交联聚乙烯热阻系数3.5（k·m/W） d-导电线芯绞合外径19.87mm t1-绝缘厚度4.5mm 代人数值T1=3.5/(2×3.14)×ln（1+2×4.5/19.87）=0.1768（km/w） 2. 隔离套热阻T2 1）.电缆为单芯结构. 47 2).计算T2值 T2=ρT/2 ln（ D外/D内 ） 其中：ρT—聚氟乙烯阻系数6.0km/ w D外—隔离套外经 36.97mm D内—绕包外径 34.49mm 代人数值：T2=6/(2×3.14)ln(36.97/34.49)=0.0766（km/w） 3.计算电缆外护套热阻T3 T3=ρT3/2ln（1+2t3/D铠） 其中：ρT3—聚乙烯热阻系数3.5 k·m/ω t3—外护套厚度 2.23mm D铠—铠装层外径 38.97mm 代人数值：T3=3.5/(2×3.14)ln（1+2×2.23/38.97）=0.0604 km/ w 4.周围煤质热阻T4. 1） 电缆为单芯 直埋敷设. 2） 计算T4值.T4= T4L ln2De4其中：De成品外径 43.44mm=0.04344m L直埋深度为1m T热阻系数取0.9 4代人数值：T4= T4L0.941ln= ln2De23.140.043444=0.82km/w 48 第六节 电缆载流量 一 电缆的载流量. 电缆导体伤所通过的电流叫做电缆的载流量.也可以叫做电缆的负载或负荷. 二.计算载流量的原因. 电力电缆作为电力系统的主要元件.担负差功率传率传输的任务(P=IU)电缆的电容量是功率的重要部分.电力电缆连续允载流量的计算.在电力电缆设计中续计算按设要求允许的负载能力. 三.电缆载流计算 1).电缆为单芯.直埋敷设. 2).计算电流载流量. TW1n(T2T3T4)2i I= RT1n(11)T2n(112)(T3T4)其中：△θ线芯允许高于周围媒质的温度 90º-40º=50ºC TW1n(T2T3T4)2iI= RT1n(11)T2n(112)(T3T4)其中：△θ-线芯允许高于周围媒质的温度；Ｗi-绝缘层介质损耗； 入1-金属屏蔽层损耗；入2-铠装层损耗；T1-绝缘层热阻； T2-隔离层热阻； T3-外护套热阻；T4-周围媒质热阻； N：电缆芯数 R-导体在工作温度下交流电阻 △θ=90℃-40℃=50℃； Wi=0.003W/m n=1 入1=0.12 ； 入2=0; R=0.2024×10-3Ω/m 49 T1 =0.1768(KM/W)； T2=0.0663(KM/W); T3 = 0.0604(KM/W)； T4=0.82(KM/W); I= 0.1768500.00310.06630.06040.8220.20241030.1768110.120.0663110.1200.06040.82 =4 A 第五章电缆的试验 电缆的试验按验收规则分为例行试验，抽样试验和型式试验。 例行试验是制造厂对所有电缆成品长度均应进行的试验，以证明电缆总体性能，它可发现电缆生产过程中偶然性缺陷，校验电缆产品质量是否与设计要求一致 抽样试验根据一定取样规则，从一批产品中抽出一部分电缆长度进行的试验 型式试验主要是针对新型产品被大量使用前所作的试验。 电缆试验的目的在于保证不合格材料不投产；保证不合格半成品不转序；保证不合格产品不出厂。 50 YJY63 8.7/15KV 1×300mm2 电缆试验 一、例行试验 试验项目 技术指标 备注 GB/T 3956-2008 导体直流电阻 R20≤0.0470Ω/km 局部放电 过5Pc 工频电压试验 绝缘不击穿 二、抽样试验 试验项目 导体直流电阻 技术指标 各项性能符合标准要求 平均厚度不小于标准规定绝缘厚度测量 值；最小厚度不小于标称值的90%－0.1mm 最小厚度不小于标称值的护套厚度测量 80%－0.2mm 外径测量 4h电压试验 符合标准要求 绝缘不击穿 机械应力不小于最大伸长XLPE热延伸试验 率为175%；冷却后永久变形不小于15% 在1.73U0电压下局部放点不超GB/T 3048.12-2007 GB/T12706.2-2008 备注 GB/T 3956-2008 GB/T 2951.11-2008 GB/T2951.1-2008 GB/T2951.11-2008 GB/T 12706.2-2008 GB/T 2951.21-2008 51 三.型式试验（电气） 试验项目 局部放电 tgδ测量 技术指标 局部放电量不大于5Pc tgδ值最大为80×10-4 备注 GB/T 3048.12-2007 GB/T 12706.2-2008 GB/T12706.2-2008 导体最高温度下绝缘根据测定值计算出的电阻测量 4h电压试验 数值不小于测定值 绝缘不击穿 电缆的每一个绝缘线冲击电压试验 芯应在承受10次负极性冲击电压不击穿 四、型式试验（非电气） 试验项目 护套失重试验 护套厚度试验 的80%－0.2mm 高温压力试验 试验结果符合标准规定 GB/T 2951.31-2008 GB/T 2951.13-2008 技术指标 备注 GB/T3048.13-2007 GB/T12706.2-2008 允最大失重为1.5mg/cm3 GB/T 2951.32-2008 最小厚度不小于标称值GB/T 2951.11-2008 护套的低温性能试验 试验结果符合标准规定 吸水试验 绝缘收缩试验 重量增量最大为1mg/cm3 GB/T 2951.13-2008 最大允许收缩率为4% GB/T 2951.13-2008 52 参考文献 《电力电缆设计原理》 《塑料电缆制造工艺》 《裸电线》 《电缆材料》 《电缆设备》 《电气绝缘检测技术》 53 结束语 经过两个多月的努力学习,我终于把设计论文完成了,当然完成设计的同时是离不开我所有的任课老师和我的指导老师郝颖新老师。 当我拿到自己的课题时，才发觉到自己所学的知识太少了，从设计论文的每一步开始对我来说都是一个挑战，这也是我在校期间完成的最大课题，设计课题的时候让我学到了很多知识，也让我感受很多，让我学会了思考和查阅相关的资料、书籍，让自己从模糊中逐渐清醒过来，使自己每走一步有所收获。 虽然我的论文已经设计完了，但还有许多不足之处，当然里面所有的数据都离不开我的劳动和老师给与的帮助，我相信我的酸甜苦辣最终都会成为甜美的甘泉。 这次论文的经历使我受益匪浅，最后我要感谢我的指导老师郝老师、班主任及所有的任课老师、所有帮助过我的同学，使我在最后的关头给与我最大的帮助和鼓励，使我能够顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感谢。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容和抽样试验
Copyright © 2019- sarr.cn 版权所有 赣ICP备2024042794号-1
违法及侵权请联系：TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务