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產(chǎn)品知識
發(fā)布時間:2025-03-17 14:28:34 人氣:
高壓電纜的內(nèi)襯層和外護套在結(jié)構(gòu)位置、功能定位和材料選擇上存在顯著差異,這些差異直接決定了它們在電纜系統(tǒng)中的不可替代性。以下從核心功能、材料特性、結(jié)構(gòu)位置和應用場景四個維度展開對比分析:
一、核心功能對比
維度 | 內(nèi)襯層 | 外護套 |
防護對象 | 保護內(nèi)護套(如鉛套、鋁套)和鎧裝層之間的界面 | 保護整個電纜免受外部環(huán)境(如機械力、化學腐蝕、紫外線)的侵害 |
機械保護 | 緩沖鎧裝層對內(nèi)護套的摩擦(如彎曲時鎧裝鋼帶可能劃傷金屬護套) | 抵抗直埋敷設時的土壤壓力、車輛碾壓、動物啃咬等外力沖擊 |
環(huán)境防護 | 防止金屬護套被瀝青等防腐材料腐蝕 | 阻隔水分滲透(尤其海底電纜需防鹽霧)、耐酸堿腐蝕、抗紫外線老化 |
電氣特性 | 不直接參與絕緣系統(tǒng),但需保證鎧裝層與金屬護套間的絕緣(部分設計) | 部分高壓電纜外護套需滿足絕緣電阻≥3.14×10?MΩ·km(110kV級標準) |
二、材料特性對比
內(nèi)襯層材料
典型組成:瀝青浸漬麻布/無紡布、PVC/PE薄膜、阻水帶(現(xiàn)代設計)
關鍵性能:
柔韌性:需承受電纜最小彎曲半徑(如15D,D為電纜外徑)
耐溫性:適應金屬護套高溫(如擠鋁護套溫度可達200℃)
阻燃性:隧道用電纜需通過GB/T18380.3-2001垂直燃燒試驗
外護套材料
主流類型:
PVC類:半硬質(zhì)阻燃PVC(氧指數(shù)≥32),成本低但耐溫僅70℃
PE類:HDPE(密度0.94g/cm3,耐環(huán)境應力開裂≥1500h),適用于直埋
聚氨酯(PUR):邵氏硬度85A-65D可調(diào),耐磨性比PVC高5倍
特殊場景:
海底電纜:雙層共擠(內(nèi)層粘接型PE+外層抗撕裂PE)
核電站:交聯(lián)聚烯烴(耐γ射線輻射劑量>1000kGy)
三、結(jié)構(gòu)位置差異
通過典型110kV交聯(lián)聚乙烯電纜截面結(jié)構(gòu)說明:
導體→導體屏蔽→XLPE絕緣→絕緣屏蔽→銅帶屏蔽→金屬護套→內(nèi)襯層→鎧裝層→外護套
內(nèi)襯層位于金屬護套與鎧裝之間,厚度通常1.5-2.5mm
外護套覆蓋在鎧裝層外,厚度按IEC60502標準規(guī)定(如外徑≤40mm時最小1.8mm)
四、失效模式對比
失效類型 | 內(nèi)襯層典型故障 | 外護套典型故障 |
機械損傷 | 鎧裝壓入導致金屬護套變形(常見于彎曲半徑<20D的安裝) | 直埋敷設時石塊刺穿(需通過EN1876-3抗沖擊試驗) |
化學腐蝕 | 瀝青浸漬劑流失導致金屬護套點蝕(年腐蝕速率>0.1mm) | 酸性土壤中HDPE護套發(fā)生環(huán)境應力開裂(ESC) |
熱老化 | 長期運行溫度>70℃時PVC內(nèi)襯層變脆 | 陽光暴曬導致PE護套表面粉化(紫外線吸收劑失效) |
五、選型決策要點
內(nèi)襯層選擇優(yōu)先考慮:
金屬護套類型(鉛套需防蠕變應力,鋁套需防電化學腐蝕)
敷設方式(橋架敷設需更高柔韌性)
外護套選擇需評估:
環(huán)境溫度(寒冷地區(qū)選耐寒型PE,工作溫度-40℃)
阻燃需求(地鐵用電纜需通過EN45545-2HL3級)
耐油性(化工廠區(qū)選用氯丁橡膠護套)
通過這種層級化的防護設計,高壓電纜在35年設計壽命內(nèi)可保障安全運行。例如港珠澳大橋海底電纜采用雙層PE護套+不銹鋼帶鎧裝+阻水型內(nèi)襯層的復合結(jié)構(gòu),成功抵御了50年一遇的臺風沖擊。
技術(shù)文獻
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