廣東電網(wǎng)云浮郁南供電局 527199
摘要:在國家大力倡導(dǎo)新能源的政策推動下,電力電纜憑借其遠勝于空中線路的優(yōu)越性,越來越多地被廣大民眾所熟知、運用。電力電纜大量的運用于沿海島嶼的供電問題,海島與海島之間以及海島與大陸之間的網(wǎng)絡(luò)、電力問題。那么這種新興能源具有哪些特性呢?本文就是對電力電纜的一些基本情況、電氣參數(shù)以及電氣特性進行概述研究。
關(guān)鍵詞:電力電纜;基本結(jié)構(gòu);電氣參數(shù);電氣特性
在經(jīng)濟、科技飛速發(fā)展的今天,各項綠色、新興能源也在逐步走入人們的生活以及發(fā)展建設(shè)中。在傳統(tǒng)的電力發(fā)展進程中,一直以來最大的電力輸送特色就是架空線路。架空線路作為電路輸送的“大哥大”,隨著國家的不斷快速發(fā)展,也越來越多地體現(xiàn)出了它的老舊落后。一種新興能源的誕生必定伴隨著一些新興的知識結(jié)構(gòu)以及認知,那么電力電纜這種綠色能源到底有什么特色,又有什么魅力能迅速占領(lǐng)這么大的市場呢?
1、電力電纜的重要性
在新形勢社會的引導(dǎo)下,國民認識水平不斷提高,大家更多地注重了對環(huán)境保護的認識。架空路線的建設(shè)恰好是違背這一民意的,即使是在大城市區(qū)域的外圍也存在著巨大的困難。再加上發(fā)展中的大城市,能源的不斷快速消耗,導(dǎo)致了只能通過建設(shè)地下電纜來滿足人們的需求。城市地下電力電纜對外界影響較小,例如在一些大型施工建設(shè)中就需要大量的電力輸出來支持工程的進度,若是使用架空線路的話,不僅很大程度上會影響城市的美觀,而且對城市的交通也會產(chǎn)生不良的影響。城市地下電力電纜不僅耗費空間小,它的線路容納量也大量增加。城市地下電力電纜它是鋪設(shè)于地下,因此在建筑空間上的占用是極其微小的。傳統(tǒng)的變電站考慮其出線較多,加上對安全、檢修方面的考慮,在架設(shè)同桿時不宜過多,因此所用的占地面積就不得不十分廣。而電力電纜卻不同,它的線路容納能力更強,能夠?qū)⑷砍鼍€容納進一條隧道。
沿海區(qū)域的電力供輸則依靠另一項綠色能源電纜——海底電力電纜。由于沿海地區(qū)的特殊性,以往它的電力運輸一直是個比較難的項目,現(xiàn)在,海島與海島之間、海島與大陸之間的電力運輸、網(wǎng)絡(luò)問題全都依靠海底電力電纜得到了完美的解決。另外隨著新能源的不斷開發(fā)利用,越來越多的項目依靠海底電力電纜來輸電,不管是海底油田的開采還是海上風(fēng)場的建設(shè)。電力電纜為各行各業(yè)的長足發(fā)展提供了非常便捷、有效的電力運輸。
2、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)
電力電纜主要由導(dǎo)體(導(dǎo)電線芯)、耐火層、絕緣層、屏蔽層、填充層、內(nèi)護層、鎧裝層以及外護層八部分構(gòu)成。
2.1導(dǎo)體(導(dǎo)電線芯)
導(dǎo)電線芯有實芯和絞合之分,它的作用就是傳導(dǎo)電流。銅包鋼、鋁包鋼、銅、銀、培等都是導(dǎo)電線芯的材料,而所有的材料中鋁和銅是導(dǎo)電性比較好的選擇,其中導(dǎo)電性最好的當屬銅。
2.2耐火層
此結(jié)構(gòu)只有耐火性電纜才有。它能在火災(zāi)中為人們逃生爭取更多的時間,電纜在火中的持久性更好,這種電纜能在災(zāi)害的情況下更多地保護人們的權(quán)益。
2.3絕緣層
絕緣層的作用是隔絕導(dǎo)體,能承受一定的電壓,防止電流外泄造成傷亡,它是包覆在導(dǎo)體外的。根據(jù)要求的不同,絕緣材料也多種多樣,有相應(yīng)的介電系數(shù)小的,阻燃性能高的,能耐油腐的,燃燒時不產(chǎn)生有害氣體的等等。施工時,可以根據(jù)實際要求選擇合適的絕緣材料。
2.4屏蔽層
屏蔽層位于絕緣層與外護層之間,能很好地限制電場和電磁的干擾。同樣的,它也有多種材料來適應(yīng)不同類型的電纜,例如:銅絲纏繞、鋁合金絲編織、鋁箔、鋼塑帶等等,為不同的專業(yè)效果提供了更多地選擇。
2.5填充層
填充成有玻璃纖維繩、橡皮、聚丙烯繩等多種填充物構(gòu)成,它的一個主要特性就是要求非吸濕性以及不能導(dǎo)電的材料。它能有效地讓電纜圓整,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,甚至能防火、隔水等,做到了更好的安全防護。
2.6內(nèi)護層
內(nèi)護層分為擠包、縱包以及繞包等幾種不同形式,擠包一般是在要求比較高的前提下,而燒包或縱包形式是在要求稍低的狀況下啟用。它能保護絕緣線芯不被外層損壞。
2.7鎧裝層
依照電纜的大小,鎧裝用的鋼帶厚度也是有所區(qū)別的,這在電纜使用標準中有規(guī)定。最常見的是不繡鋼帶鎧裝、鋼帶鎧裝、鋁帶鎧裝等多種形式,鎧裝層的主要作用就是保護電纜免受外力的損傷。
2.8外護層
電纜的外護層就是我們最后所能見到的最外一層,它一般有三種主材料構(gòu)成:塑料類、金屬類和橡皮類。它能在最外層起到對電纜的整體保護作用,根據(jù)電纜特性不同也分為低煙低鹵型、低煙無鹵型以及阻燃性等幾類。
3、電纜電氣參數(shù)
電氣參數(shù)對電力電纜至關(guān)重要。電纜傳輸容量主要取決于各部分的耗能發(fā)熱狀況,而這些能耗正是依據(jù)電氣參數(shù)來計算的,因此電氣參數(shù)決定了電纜傳輸性能和傳輸容量。利用電氣電纜的絕緣電阻以及電容可以了解絕緣層,換句話來說,它也是觀查和檢驗電纜的標準。
一次參數(shù)和二次參數(shù)是電力電纜電氣參數(shù)的兩種表現(xiàn)形式。一次參數(shù)包括電感、電容、線芯的有效電阻、絕緣電阻,二次參數(shù)則包含相移常數(shù)、波阻值、衰減常數(shù),通過一次參數(shù)的計算能夠推理到二次參數(shù)。
電纜的電氣參數(shù)由電纜各部分的材料性能和結(jié)構(gòu)的尺寸以及電阻系數(shù)確定,因此,如果電纜的幾何尺寸確定了,那么電纜電氣參數(shù)的計算公式也就確定了。這樣就可以根據(jù)他們之間密切的關(guān)系來確定相應(yīng)電纜的尺寸,以期滿足有電氣參數(shù)要求的電纜。
4、電氣特性
對電氣的特性分析最重要的憑據(jù)就是電氣參數(shù)的計算。以往的電氣參數(shù)計算往往是查詢手冊來獲取,但是手冊中獲取的數(shù)據(jù)畢竟不夠確切,因而我們必須實地的計算一下電氣參數(shù)。其實,我們完全可以依據(jù)基本的物理定律來進行電氣參數(shù)的計算,計算在差異的頻率下常見的電氣參數(shù),再將得到的不同參數(shù)進行對比分析。分析不同參數(shù)的產(chǎn)生原因,從而演算出一套相對完善的計算方法。一般在電力電纜參數(shù)計算時,主要針對電容矩陣、電感矩陣和電阻矩陣。電纜線路的傳輸矩陣在進行電器分析的過程中扮演著至關(guān)重要的角色,依據(jù)傳輸矩陣來確定電壓以及電流,能及時有效地掌握沿線路的電壓及電流的變化情況。
4.1電纜阻抗
電纜阻抗相角的改變,對電壓電流會造成很大的影響,阻抗的幅值變化同樣也會形成影響。其實,如果是在合理的情況下改變電纜的阻抗相角或幅值,也是能夠把電壓與電流引入平穩(wěn)趨向的。
4.2電纜并聯(lián)補償度
電纜并聯(lián)補償度的不同變化,能夠有效地控制其相應(yīng)的沿電纜線路各個點的電流與電壓變化,對于電纜運行來說,電纜并聯(lián)補償度擔當著舉足輕重的角色。電纜并聯(lián)補償度的合理并聯(lián)補償,能夠推動電纜線路的順暢實施,同時也降低了電壓的損耗,對電流幅值的平穩(wěn)運行具有推動作用。
結(jié)束語
科技在不斷進步的今天,人們對客觀事物的認識也在不斷地改變,科技材料也在日新月異地進步著。作為傳統(tǒng)電力線路未來的電力電纜也在不斷壯大自己的技術(shù),在不斷地發(fā)展和完善。新興的海底、城市地下電力光纜技術(shù)漸漸地在我們面前揭下神秘的面紗;同時,它還在不斷地趨向多元化、高標準、新技術(shù)??梢灶A(yù)見,在未來的相當長的一段時間內(nèi),電力電纜將在電力行業(yè)不斷發(fā)展、壯大。而我們對于電力電纜參數(shù)的運算以及電氣特性的分析將會越發(fā)趨于成熟。我們有理由相信,電力電纜這一新興能源技術(shù)將會在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。
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