一、10kV電纜的特點

10kV電纜是常用于中壓電力系統(tǒng)中的一種電纜。

電壓相關(guān)特點

電壓表示與范圍：在實際應(yīng)用中，10kV電纜常以6/10kV或8.7/10kV等形式存在。例如8.7/10kV電纜，其中8.7kV是相電壓，10kV是線電壓，該電纜能承受的最高電壓為12kV，是10kV系統(tǒng)中的第二類電纜（故障時間可大于1分鐘），常用于10kV的中性點不直接接地系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)特點

層數(shù)與功能：就10KV三芯電纜而言，從銅芯到最外層一共有八層。例如最外層的外護套層，材質(zhì)是PVC，主要起保護作用；第二層的鋼帶保護層，可保護電纜不被壓傷或者擦傷；還有內(nèi)護套，保證鋼帶屏蔽層不和銅帶屏蔽層聯(lián)通，另外還有防水等作用。此外還有絕緣層（包括內(nèi)外護套、填充層、銅帶屏蔽層、外護套層）、工作層（包括中心管、中間接頭、鎧裝層、外護套層）等。不同的層在保障電纜正常運行方面都有著不可替代的作用，像金屬屏蔽層能夠均化電場，還可以做接地線；絕緣屏蔽層用來改善電場分布，同時與導(dǎo)體緊密接觸將氣隙屏蔽在工作場強之外等。

常見電纜型號的結(jié)構(gòu)特點：以YJV22-450+125-160.6/1kV交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜為例，它敷設(shè)在室內(nèi)、隧道、電纜溝及直埋土壤中，能承受機械外力作用。這種電纜有鋼帶鎧裝層來增加機械強度，提高防侵蝕能力，適用于易受機械破壞及極易受侵蝕的地區(qū)。其交聯(lián)聚乙烯絕緣層具備較好的電性能，聚氯乙烯護套起到保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能。并且在普通的鎧裝電纜中，除了有鎧裝保護的外，還有防外露帶電金屬，以及4層鋼絲鎧裝層4個部分等特點。此外還有VV32、VLV32、VV33、YJV32、YJLV32、YJV33、YJLV33等型號的電纜敷設(shè)在室內(nèi)、隧道、電纜溝時，能夠承受一定的機械外力。

應(yīng)用場合相關(guān)特點

適用場所：常用于城市和農(nóng)村的中壓配電網(wǎng)，將變電站的電能分配到各個用電區(qū)域，像工業(yè)設(shè)施、商業(yè)建筑和住宅區(qū)等場所的供電線路都會用到10kV電纜。在城鎮(zhèn)中主要用于實驗室、礦山、商場等場所的計算機系統(tǒng)、交通系統(tǒng)和高層建筑等的控制系統(tǒng)。由于其能承受一定的機械外力作用，還被應(yīng)用在一些像有一定機械應(yīng)力環(huán)境下的供配電系統(tǒng)，如一些有小型機械作用的工業(yè)控制線路里，像工廠里受機器振動影響較小區(qū)域的線路等。并且在電力系統(tǒng)中，10kV電纜對應(yīng)的配套設(shè)備（如10kV開關(guān)柜、10kV變壓器等）會按照10kV電壓等級進行設(shè)計和制造，這樣整個10kV的供電系統(tǒng)電路性能更加匹配、穩(wěn)定、高效。

性能特點

耐受情況：這類電纜在正常的10kV電壓環(huán)境下可以穩(wěn)定運行，抵抗該電壓下的電應(yīng)力。而且根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境不同，如在有一定干擾的工業(yè)環(huán)境或者相對穩(wěn)定的城市配電網(wǎng)環(huán)境，其采用的材質(zhì)和構(gòu)造使得它具備一定的抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)能力。

物理性能：10kV電纜有多種型號，不同型號的電纜在物理性能上有所差異。例如上面提到的一些帶有鎧裝層的電纜，在機械強度方面較好，可以抵抗一定程度的外力拉扯、彎折、碾壓等。而像一些特定的10kV特種電纜（如10KV特種高壓軟電纜）還具有良好的柔性、耐磨、耐油、抗撕拉等特性，適合在特殊環(huán)境下使用，如適用于移動設(shè)備如快速運行集裝箱吊車、起重設(shè)備、地面井下采礦設(shè)備等有較高機械應(yīng)力的場合，還有良好的耐候性，能適應(yīng)不同的溫度、濕度環(huán)境以及有一定的抗輻射能力等。

二、15kV電纜的特點

15kV電纜主要用于一些需要更高電壓等級的場景。

電壓相關(guān)特點

電壓表示與范圍：在電纜的標(biāo)識中，15kV電纜的表述例如8.7/15kV，其中8.7kV是導(dǎo)體與絕緣屏蔽之間的電壓（相電壓），15kV是各相導(dǎo)體間的電壓（線電壓），這種電纜能夠承受的最高電壓為17.5kV，適用于15kV的中性點接地系統(tǒng)，并且是15kV系統(tǒng)中的第一類電纜（故障時間不大于1分鐘）。

結(jié)構(gòu)特點

層數(shù)與功能調(diào)整：15kV電纜和10kV電纜類似，也有導(dǎo)體、絕緣、內(nèi)護層、填充料（鎧裝）、外絕緣等組成部分。不過由于它需要承受更高的電壓，在結(jié)構(gòu)上有一些不同。比如絕緣層厚度方面，其比10kV電纜通常更厚以保障更好的絕緣性能。如果將15kV電纜和10kV電纜（如YJV8.7/10KV和YJV8.7/15KV）對比，它們的絕緣套材質(zhì)雖都可能為交聯(lián)聚乙烯絕緣聚護套，但其主要區(qū)別就在額定絕緣電壓以及后續(xù)帶來的一些結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，15kV電纜的結(jié)構(gòu)更加適合承受15kV電壓等級下的電氣應(yīng)力。對于鎧裝高壓電纜而言，鎧裝層也是為了配合絕緣層更好地抵御外界壓力和保證電纜正常運行，因為它主要用于地埋，可以抵抗地面上高強度的壓迫，同時防止其他非暴力性外力損壞。

應(yīng)用場合相關(guān)特點

適用場所：由于其較高的電壓等級，15kV電纜主要用于需要較高電壓傳輸電能的場合，如長距離、大容量的電力傳輸線路。在特定的工業(yè)應(yīng)用場景下，像大型工廠、礦山等，這些場所對電能傳輸?shù)碾妷阂筝^高，設(shè)備功率較大或者傳輸距離較長時，15kV電纜就比10kV電纜更合適。而且在對供電可靠性要求極高的場所，如大型工業(yè)企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備供電線路等也會使用15kV電纜，這是因為它被定義為15kV系統(tǒng)中的第一類電纜，對故障響應(yīng)時間要求更為嚴(yán)格（故障時間不大于1分鐘），更高的絕緣等級可以降低故障風(fēng)險，保證重要設(shè)備的供電穩(wěn)定性。

性能特點

耐受情況：15kV電纜設(shè)計為能承受15kV甚至最高達17.5kV的電壓，其絕緣層更厚，這使得它在這種高壓環(huán)境下可以有效防止擊穿和漏電等電氣故障。而且在電氣性能方面，如電容、泄漏電流等，會因為其更厚的絕緣層而與10kV電纜有所不同。

物理性能：由于絕緣層更厚以及需要滿足更高的電壓要求，15kV電纜在制造時會采用適配這種高電壓的材料，在物理性能上相對10kV電纜也有一定區(qū)別。整體而言，它在電氣穩(wěn)定性方面要求更高，這也促使其在其他方面如機械性能上需要與電氣性能相匹配，像如果用于地埋，其鎧裝層和絕緣層的協(xié)同作用要更強，能夠抵抗更高的壓強且不因外部環(huán)境影響電氣性能的穩(wěn)定性。

三、10kV和15kV電纜性能對比

電壓與絕緣性能

10kV電纜（以8.7/10kV為例）和15kV電纜（8.7/15kV為例）在相電壓上相同（均為8.7kV），但線電壓不同，10kV電纜線電壓為10kV，15kV電纜線電壓為15kV，可承受的最高電壓10kV電纜為12kV，15kV電纜為17.5kV。這意味著15kV電纜在絕緣性能上必須更優(yōu)秀，其絕緣層厚度通常更厚，15kV設(shè)備的絕緣等級總體也高于10kV設(shè)備的絕緣等級，同時也要求15kV電纜使用更高絕緣等級的材料，從而能確保在15kV電壓下安全運行，在電氣性能上兩者電容、泄漏電流等指標(biāo)由于絕緣層的厚度差異有所不同。例如在相同的運行環(huán)境溫度和濕度下，15kV電纜的泄漏電流會由于絕緣層厚度的增加在理論上相對10kV電纜更小。如果將它們應(yīng)用于不同的接地系統(tǒng)（10kV電纜用于中性點不直接接地系統(tǒng)，15kV電纜用于中性點接地系統(tǒng)），這種絕緣特性使得它們可以適應(yīng)相應(yīng)系統(tǒng)的電壓應(yīng)力情況。電壓和絕緣性能的差異使得15kV電纜更適合高壓輸電，10kV電纜在相應(yīng)的10kV電壓等級配電方面使用更為合適。

載流量與電能傳輸性能

在載流量方面，由于電壓和電阻等因素相互影響，加之15kV電纜在絕緣等方面的設(shè)置是為了適應(yīng)更高電壓，10kV電纜在配電系統(tǒng)中的載流特性是對應(yīng)其應(yīng)用場景而設(shè)計的，在同樣材質(zhì)下并沒有一個絕對化的載流量誰大誰小。但由于15kV電纜主要用于長距離大容量輸電，所以如果在長距離傳輸同樣的功率時，根據(jù)功率公式P=UI（P為功率，U為電壓，I為電流），15kV電纜可以用較小的電流傳輸相同的功率，這樣在長距離傳輸電能時，15kV電纜相對10kV電纜的電能損耗（I2R，R為線路電阻）會更低。另外，15kV電纜在傳輸電能的距離上相比10kV電纜更遠(yuǎn)一點，主要是因其電壓等級更高，電能傳輸時電流相對10kV電纜可以更小，所以在長距離輸電線路上選用15kV電纜能夠減少因電阻導(dǎo)致的電能損失以及電壓降，在整個電能傳輸性能上更具優(yōu)勢。然而在城市中短距離配電場景，10kV電纜足以滿足配電需求，而且在性價比等方面可能會更合適一些。

機械性能與耐受外界環(huán)境能力

10kV電纜和15kV電纜部分型號都存在有鎧裝結(jié)構(gòu)的，如鋼帶鎧裝等形式。但15kV電纜由于要滿足更高電壓的絕緣需求往往整體結(jié)構(gòu)更復(fù)雜一些，絕緣層更厚等因素也在一定程度上影響其機械性能。從耐受外界環(huán)境能力來看，15kV電纜因通常用于相對更重要、電壓要求更高、距離更遠(yuǎn)的輸電環(huán)境（如大型工廠廠區(qū)之間或者從發(fā)電廠到大型用電區(qū)域的長距離輸電線路），在抵御地下壓強（如果是地埋情況）、抵抗長距離輸電時的外界電場干擾等方面需要更強的能力。10kV電纜多用于城市配電或者普通工業(yè)環(huán)境等相對中壓短途的線路場景，更注重抵抗如城市電纜溝內(nèi)常見的來自其他線路的一定電磁干擾、輕度機械外力擠壓（如偶爾的道路維修設(shè)備可能影響到電纜溝中的電纜）等外界環(huán)境影響。例如兩者同時遭遇輕度的外界機械擠壓，10kV電纜如果是有鋼帶鎧裝層的可能只是外部的鋼帶受到一定形變但內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍能保障正常運行，而15kV電纜因結(jié)構(gòu)復(fù)雜可能多個結(jié)構(gòu)層之間的協(xié)調(diào)性受到影響從而對整體的電氣性能有更復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。

四、10kV和15kV電纜應(yīng)用場景差異

工業(yè)環(huán)境中的差異

在一般小型工業(yè)企業(yè)或者工廠中的局部用電區(qū)域，10kV電纜就能很好滿足需求，例如一些車間內(nèi)的設(shè)備供電線路，這些設(shè)備功率不是很大且距離配電室較近。而在大型工廠，特別是那些有著大型關(guān)鍵設(shè)備的企業(yè)，如鋼鐵廠中的大型軋鋼設(shè)備、化工企業(yè)中的大型反應(yīng)釜等，這些大型設(shè)備功率巨大，而且要求很高的電壓穩(wěn)定性，15kV電纜的高電壓等級和更高的可靠性（故障響應(yīng)時間短）就更為適用。另外在一些礦山企業(yè)，小型礦區(qū)的短距離電力配送可以使用10kV電纜，但如果是大型露天礦山或者井下開采深度較大等對電壓要求更高（設(shè)備功率大、輸電距離長）時，15kV電纜是更好的選擇。這是因為15kV電纜能傳輸更高的電壓，確保足夠電能供應(yīng)到大功率設(shè)備的同時減少電能損耗，保證大型設(shè)備的穩(wěn)定運行。

城市與農(nóng)村供配電的差異

在城市中，10kV電纜廣泛應(yīng)用于中壓配電網(wǎng)。通常從變電站出來到各個街區(qū)變壓器的電力配送主要由10kV電纜承擔(dān)。這種電纜可以滿足城市中大部分普通居民樓、小型商業(yè)體的供電需求。城市環(huán)境中供電距離相對較近，用電區(qū)域較密集，10kV電壓等級足以滿足電能分配。反觀農(nóng)村地區(qū)，如果是比較偏遠(yuǎn)分散的農(nóng)村聚落或者有小型灌溉、小型農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)施等對電壓和傳輸距離有一定要求但并不很高的場景，可以采用10kV電纜供電。但如果面臨一些比較特殊的農(nóng)村地區(qū)，例如有較大規(guī)模的農(nóng)村工廠或者有大型集中的灌溉設(shè)施等對電壓要求和輸電距離要求更高的情況，15kV電纜可能會在輸電線路中被選用，以確保電能能夠經(jīng)濟、高效地傳輸?shù)捷^遠(yuǎn)距離的用電端。

特殊場景中的差異

在一些需要特殊性質(zhì)電纜的場景中，如在一些對電纜柔性、耐磨、抗撕拉有要求的移動設(shè)備附近的供電環(huán)境。如果設(shè)備的工作電壓在10kV等級，就可以利用10kV特種電纜起到供電且適應(yīng)特殊環(huán)境的目的。而15kV電纜則主要針對高電壓、長距離、高可靠性要求的特殊場景，例如在一些需要長距離跨海輸電島嶼連接大陸輸電線路起始端的升壓器后端，如果電壓提升到15kV，15kV電纜可以勝任這種長距離跨海傳輸電能任務(wù)并且能夠應(yīng)對海邊復(fù)雜的環(huán)境（如海風(fēng)、海水腐蝕等對電纜的影響），滿足向島嶼輸送較高電壓電能維持島上海洋設(shè)施（如大型海水淡化設(shè)備等）運行的需求。

五、10kV和15kV電纜的絕緣要求區(qū)別

絕緣材料方面

由于15kV電纜承受的電壓比10kV電纜更高，所以15kV電纜的絕緣等級要高于10kV電纜的絕緣等級。在絕緣材料的選擇上，都有采用交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的情況（如YJV8.7/10KV和YJV8.7/15KV都為交聯(lián)聚乙烯絕緣聚護套），但是15kV電纜為了承受15kV的電壓，需要采用更高質(zhì)量、更具絕緣性能的原材料生產(chǎn)，確保在更高電壓下不發(fā)生絕緣擊穿等故障。例如在絕緣材料的純度、老化特性等方面更加嚴(yán)格挑選和檢測。而且在絕緣材料的工藝處理上，15kV電纜的絕緣層可能會有更多的加工工序或者更嚴(yán)格的工藝標(biāo)準(zhǔn)，以保證絕緣層內(nèi)部的均勻性、緊密性等性能，避免存在薄弱點在高電壓下被擊穿。

絕緣層厚度方面

15kV電纜為了抵御更高的電壓，通常具有更厚的絕緣層。例如在以8.7/10kV和8.7/15kV為額定電壓的電纜比較中，15kV電纜的絕緣層厚度明顯較10kV電纜為厚。這是一種在設(shè)計和制造時基于電壓承受能力的直觀體現(xiàn)，更多的絕緣材料用于應(yīng)對高電壓與屏蔽層之間更大的電場應(yīng)力關(guān)系，從而減少因過高電場強度導(dǎo)致的泄漏電流增加或者絕緣被擊穿的風(fēng)險。絕緣層厚度增加的同時也在一定程度上影響電纜的其他性能（如電容等電氣性能、電纜整體的直徑和柔韌性等物理性能），但這也是適應(yīng)15kV電壓運行的必然要求。