高压大截面多芯交联聚乙烯绝缘电缆的开发与经济效益

贺想容

（沈阳汇成电缆集团有限公司，辽宁 沈阳110144）

随着国民经济的不断发展， 能源作为国民经济发展的重点之一。近几年来，由于大中型工矿企业的相继建设投产与人民生活水平的日益提高，新用电器大量进入每个家庭，而电能日益紧张，不仅需要扩建或新建发电厂，还需要相应的增加新输电线路。 如何在不增加现有占地面积或尽可能不占用土地的基础上， 尽可能多地增设输电线路，以满足对电能日益增长的需要， 是一个摆在我们面前的重要课题之一∶那就是输配电线路向高电压大截面多芯电缆发展。

高电压大截面多芯电缆中XLPE 绝缘电力电缆的开发不但能为用户工程设计提供很大的便利，同时也为其创造了经济效益和社会效益，同时为企业提高了竞争力，扩大了销售市场，对提高公司的经济效益将起到积极地作用。

1 高压大截面多芯交联聚乙烯绝缘电缆的结构特点

与平常用电缆不同的是， 除高电压大截面多芯电缆结构特点外，还有以下结构特点∶

1.1 YJV、26/35 kV、3×400mm2 电缆

根据用户特殊要求，打破常规结构，绝缘屏蔽采用可剥离型结构。

绝缘和绝缘屏蔽之间空隙时对游离值的影响很大，电缆的额定电压越高，要求局放值越小，如∶18/20kV 及以下为≤20pC，21/35kV、26/35kV 为≤10pC， 可剥离型绝缘屏蔽与绝缘之间粘合力总不如不可剥离型，因此在制造过程中或在安装敷设时，经多次弯曲或在长期使用中热胀冷缩，它们之间的界面处产生空隙的可能性、可剥离性远大于不可剥离型屏蔽。 因此，为保证电性能，标准中明确35kV 电缆的绝缘屏蔽必须采用不可剥离。 对18/20kV 及以上电缆，国外也几乎不采用可剥离型绝缘屏蔽结构，但是我们按用户特殊要求，采用了可剥离型绝缘屏蔽结构， 但是要做到局放值在≤10pC， 又要满足剥离强度8～40N/10mm 要求，在材料选用或制造工艺上都有很大困难。

为解决这些难题， 正确选料是关键之一， 国产材料粘合力为8～40N/10mm，不仅分散性大，而且粘合力较小，不宜采用，只好采用国外材料，对国外5～6 种比较好的屏蔽料进行对比筛选，决定采用HFDA-0691 绝缘屏蔽料，其粘合力范围为42～63 N/10mm，不仅分散性小，而且粘合力也较大，适合于这种特殊要求的可剥离型绝缘屏蔽电缆。 另一方面，在工艺上采用相应措施，始终保持最佳控制状态。

1.2 YJV22、12/20kV、3×500mm2 电缆

（a）金属屏蔽采用双重铜带间隙绕包结构，既保证用户所要求的金属屏蔽截面，又保证电缆的弯曲性能。

（b）金属屏蔽接头采用特殊焊接工艺，大大降低金属屏蔽接头接触电阻，因而提高了承受短路电流的能力。

（c）绞合紧压导体的填充系数由一般的0.82～0.84 提高到0.90，从而彻底防止导体屏蔽潜入导体缝隙造成塌坑，保证屏蔽层光滑，电场均匀，提高了电性能，而且导体外径进一步缩小，相应的节约了导体外部的所有材料，同时电缆外径也进一步缩小。

2 经济效应分析

YJV、26/35kV、3×400mm2电缆 和YJV22、12/20kV、3×500mm2电 缆分别于1989 年和1996 年试制成功，因此经济效益分析均以当时经济效益为例说明。

2.1 YJV、26/35kV、3×400mm2 电缆

2.1.1 载流量

A.YJV、26/35kV、3×400mm2载流量∶615A

B.YJV、26/35kV、1×400mm2载流量∶695A

C.YJV、26/35kV、1×300mm2载流量∶610A

经载流量计算可得出∶一条YJV、26/35kV、3×400mm2电缆的载流量相当于三条YJV、26/35kV、1×300mm2电缆的载流量。

2.1.2 减少挖地土方量

电缆规格、敷设根数不同，占用面积不同，挖地土方量也不同。

不同条件下， 一条YJV、26/35kV、3×400mm2电缆管路占用体积（土方量）为三条YJV、26/35kV、1×300mm2 电缆的百分比不同，其中∶

A.钢管路时∶55%

B.钢筋混凝土管路时∶45%

C.石棉水泥管路时∶57%

D.玻璃纤维加强管或PVC 管路时∶56%2.1.3 节省占地面积

不同条件下，一条YJV、26/35kV、3×400mm2电缆管道占用面积为三条YJV、26/35kV、1×300mm2电缆的百分比不同∶

A.钢管时∶41%

B.钢筋混凝土管时∶47%

C.石棉水泥管时∶45%

D.玻璃纤维加强管或PVC 管时∶43%

2.2 YJV22、12/20kV、3×500mm2 电缆

2.2.1 载流量

A.YJV22、12/20kV、3×500mm2载流量∶676A

B.YJV、12/20kV、1×500mm2载流量∶780A

C.YJV、26/35kV、1×400mm2载流量∶690A经载流量计算可得出∶以一条YJV22、12/20kV、3×500mm2电缆可代替三条直径YJV、12/20kV、1×400mm2电缆的载流量。

2.2.2 土方量比较

A.三条1×400mm2电缆人行道土方量约为3×500mm2人工挖沟的1.91 倍，约为机械挖沟的3.84 倍；

B. 三条1×400mm2电缆车道土方量约为3×500mm2人工挖沟的3.2 倍，约为机械挖沟的6.5 倍。

2.2.3 占地面积比较

A. 一条YJV22、12/20kV、3×500mm2人工挖沟占地面积约为三条YJV、12/20kV、1×400mm2的68%；

B. 一条YJV22、12/20kV、3×500mm2机械挖沟占地面积约为三条YJV、12/20kV、1×400mm2的34%。

综上所述，YJV、26/35kV、3×400mm2和YJV22、12/20kV、3×500mm2电缆开发与经济效益分析得出∶高压大截面多芯电缆的开发，不仅给电缆制造厂带来相当可观的经济效益，而且给用户大大降低了电缆工程费用；同时，在不扩大或减少公用供电线路用地情况下，有可能大幅度提高输电能力，给用户也带来相当可观的社会效益。

［1］SIEVERTS KABELV DK Dsign and dimemssions of XLPE-insulated cables[Z].

［2］26/35kV、3×400mm2XLPE 绝缘PVC 护套力缆鉴定文件[Z].

［3］YJV22、12/20kV、3×500mm2力缆试制总结[Z].

［4］IEC502[S].

［5］GB/T12706-2008[S].

［6］古河手册[S].

［7］日本手册[S].

［8］英国电缆手册[S].

［9］IEC 截面积计算[Z].