建國以來,我國經濟建設取得了長(zhǎng)足進步,工農業生產從手(shǒu)工作業向(xiàng)機械化(huà)轉變,人民生活水平提高,各種家(jiā)用電器己經普及,使得整個國民生產對(duì)電力供給的需(xū)求擴大。特別是近20年改革開放(fàng)以(yǐ)來,國民(mín)生(shēng)產連續翻番(fān),電力工業更是取得了突飛猛進的發展,一方麵,由過去的小電網、小機組向現在的大機組、大電網轉(zhuǎn)變;另一方麵,輸電線路也發生了很大改(gǎi)變,由過去的單回線、小容量(liàng)線路向多回線、大容量線路轉變。雖然我國電力工業基礎薄(báo),但經過幾十年的發展,在電網及輸變電技術的某些方麵己經達到國際先進水平。到2000年,電力(lì)工(gōng)業己實現裝機2.85-3億kW,東北、華北、華東、華中等電網(wǎng)裝機將超過4000萬kW,據估(gū)計到2010年,我國裝機(jī)容量將達到(dào)5.4億kW左右,到2015年達到6.7億kW左右,到2010年,我國四大骨幹電網的裝機容量將達到5000萬kW以上。
由於架空配電線路與城市建設規劃不協調,與城市美(měi)化、綠化的矛盾,與通信、廣播線路及社會公共設施互相(xiàng)搶道、互相製約、交叉(chā)擁擠的結果,造成市(shì)容的損壞和安全事故的增多。架空線路占地走廊寬,與通訊、廣播(bō)線路產生擁擠,使得城市麵貌零(líng)亂(luàn),還會造成(chéng)事故的發生。城市配電線路地纜化是城市電網建(jiàn)設發展的(de)方向(xiàng),要盡可能改用地纜以取代架空線(xiàn)路。隨著城市建設的發展,為了滿足城市美化的需要,為了徹底消除城市“蜘(zhī)蛛網”,1981年起(qǐ)我國開始逐步深入(rù)地進行城市電網改造和(hé)建設,並對適合我國城網改造和(hé)建設所需輸(shū)變電設備(bèi)提出“小型化、無油化、低損耗、低噪音、自動化、智能化、高(gāo)可靠性”的要求,從此地下電力(lì)電纜得到了空前應用。
電纜的應用是和化學(xué)、物理學以及合成材料的發展(zhǎn)分(fèn)不開的,在國(guó)外,20世紀初己經開始使用電纜,我國在建國後開始,特別是在七十年代以後,電纜的使用量更是迅(xùn)猛增長,現在使用的35kV以下(xià)電力(lì)電纜主要(yào)有橡皮絕緣電力電(diàn)纜、聚氯乙烯絕緣電(diàn)力電(diàn)纜、油浸紙絕緣電力電(diàn)纜、交聯聚乙烯電力電纜,35kV以上電力電纜主要有高壓充油電力(lì)電纜、交聯聚(jù)乙烯電力電纜等。
①橡皮絕緣電力電纜
橡皮絕緣(yuán)電(diàn)力(lì)電纜的絕緣材料(liào)是普通的(de)合成橡膠或乙丙橡膠等,普通的合成橡膠有丁苯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡(xiàng)膠(jiāo)、氯磺化聚乙烯等,這些(xiē)材料的耐臭氧(yǎng)能力差,在電暈的(de)作用下(xià)容易發生開裂,擊穿場強較低,一般隻用於低壓配電係統。乙丙橡膠的耐臭氧(yǎng)能力較強、擊穿場(chǎng)強較高,可以用於(yú)35kV電(diàn)力電纜。
②聚氯乙烯電力電纜
聚氯乙烯電力電纜加工(gōng)簡單、成本低、耐腐蝕(shí)、化學(xué)穩定性好,但這(zhè)種材料的
介質損耗大,耐熱性差,擊穿場強低,因此,其使(shǐ)用場合受到限製。
③油浸紙絕緣電力電纜
油浸紙絕緣電力電纜是由纖(xiān)維紙和浸(jìn)漬(zì)劑組成的複合絕緣電纜,分為帶絕緣電纜和分相鉛包電纜,這種電纜在生產和運(yùn)輸過程中難免會產生氣隙,使其絕緣強度較低,因此隻能用於低壓(yā)配電係統(tǒng)。
④高壓充油電力(lì)電纜
高壓充油電力電纜利用補充浸漬油的原理來(lái)消除絕緣層中的氣隙以提高電(diàn)纜工作場強,按照其保護(hù)層的結構不同分為兩類:一類是自容式充油電纜(lǎn),一類是鋼管充油電纜。自容式充油電纜在線芯中心有油道和補充浸漬設備相連,使得當電纜溫度上升或者下降時,浸漬劑熱脹冷縮,膨脹的油可以流入浸漬設備或者從浸漬(zì)設(shè)備補充浸漬油。鋼管式充油電纜設有中心油道,三根屏蔽電纜拉入密封的(de)鋼(gāng)管內,浸漬劑粘度較高。充油電纜雖然有(yǒu)較好的運行特點,但是運行維護工作量大,安裝不方便,目前正在逐漸被(bèi)淘(táo)汰。
⑤交(jiāo)聯聚乙烯電力(lì)電(diàn)纜
我國(guó)自1970年至今己先後研製成功了6、10、35、63、110kV交聯聚乙烯電力電纜,並能批量生產,加上從國(guó)外引進的產品,極大地促進了我國城市(shì)電網的建設和改造。交聯聚乙烯絕緣電力電(diàn)纜由於(yú)無油、附屬設備較少,在一定(dìng)防護(hù)條件下無火災危險、安裝敷設以(yǐ)及(jí)運行維護較簡單(dān),成為城網改造和建設所需電力電纜(lǎn)的首選產品。110kV及220kV XLPE電纜也逐漸取代110kV及220kV充油電纜,使高壓電能(néng)通過高壓電纜地(dì)下輸電方式輸入至城市負(fù)荷中心(xīn),這為我國XLPE電纜技術的(de)發(fā)展與規模生產也帶來(lái)了良好(hǎo)的機遇。通過在城市拓展的新區中預留和安排好變電站地址、線路走廊、地纜通道和大型建築物的配電間及開關室,使新區(qū)實現高低壓配電(diàn)地纜化。按水電部1982年8月提出的《城市電(diàn)網新裝備技術條(tiáo)件(jiàn)》,地下電纜普遍采用交聯聚乙烯絕緣電力電纜(lǎn)。
交(jiāo)聯聚(jù)乙烯電力電纜由於其(qí)合理的工藝和結構,耐酸堿(jiǎn)、耐腐蝕(shí)能力較強,安裝敷設簡單,運行維護工作(zuò)少,不(bú)存在油的淌流問題,優良的(de)電氣性能和安全可靠的運行特點,比充油電纜有較大的優越性(xìng),國內外己經把它作為主要的發展對象。例如日本己經(jīng)開始開發750kV電纜,俄(é)羅斯的220kV電纜己(jǐ)經(jīng)穩定運行了上(shàng)十年,我國也開始使用220kV交聯聚乙烯電力電纜。
⑥其他類型的電(diàn)力電纜
隨著科學技術的發(fā)展和(hé)大容量遠距離輸電的要求,一些新(xīn)型結構的電力電纜還在不斷(duàn)出現,如管(guǎn)道充氣電纜,低溫有阻電纜和超導電纜。管道充氣(qì)電(diàn)纜主要(yào)是為了滿足封閉式變電站的要求,也就是六氟化硫電纜,這種電纜的(de)優點在於既有架空電線的傳(chuán)輸能力(lì),又有電纜(lǎn)的運行優點(diǎn):其介電係數小,電(diàn)纜(lǎn)電(diàn)容(róng)量小,充(chōng)電電流小,不需要電容(róng)電流補償裝置,有(yǒu)效輸(shū)電距離長:介質損耗小,限製了運行時溫度的上升,增加了傳輸容量。
低溫有(yǒu)阻電纜是采用冷卻技術把導(dǎo)體冷卻到很低溫度,使得導體電(diàn)阻係數大大降低,從而提高電流密(mì)度,增加傳輸容量。
超導電纜是由超(chāo)導技(jì)術的發展而出(chū)現的,電纜工作時處於超導狀態,導體電阻等於零,其傳輸容量比低溫有阻電纜更大(dà)。
雖然電纜的形式(shì)多種多樣,但目前廣泛應用以及使用範圍將不斷(duàn)擴大的電纜仍然以XLPE電力電纜為主。