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導體是電力電纜傳輸電能的核心部件,其材質和結構直接影響電纜的導電性能和載流量。目前主流的導體材質為銅和鋁:?
銅導體:具有導電率高(導電性能優(yōu)于鋁)、機械強度高、耐腐蝕性好、接頭穩(wěn)定性強等優(yōu)點,但成本較高,重量較大。廣泛應用于對導電性能和可靠性要求高的場景,如中高壓電纜、高層建筑、重要工業(yè)設備等。?
鋁導體:導電率約為銅的 60%,但密度僅為銅的 1/3,成本遠低于銅,適合用于對成本敏感、敷設距離長且載流量要求相對較低的場景,如低壓配電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)、遠距離低壓輸電線路等。為提升機械強度,鋁導體常采用多股絞合或加鋼芯的結構(如鋼芯鋁絞線導體)。?
導體的結構形式分為實心導體、絞合導體和成型導體:實心導體主要用于小截面低壓電纜;絞合導體由多根細導線絞合而成,柔韌性好,便于敷設,是中高壓電纜和大截面低壓電纜的主流結構;成型導體(如扇形導體、圓形緊壓導體)通過特殊成型工藝使導體截面更緊湊,可減小電纜外徑、降低絕緣材料用量,同時改善電場分布,提升電纜的載流量和絕緣性能。
絕緣層包裹在導體外部,其核心作用是隔絕導體與外部環(huán)境,防止電能泄漏和短路事故發(fā)生,是保障電纜絕緣性能的關鍵。不同絕緣材料的絕緣層結構有所差異,但均需滿足以下要求:具有優(yōu)異的絕緣電阻(阻止電流泄漏)、耐擊穿強度(抵抗高壓電場下的擊穿)、耐溫性(適應運行時的溫度變化)和耐老化性(延長使用壽命)。例如,交聯(lián)聚乙烯絕緣層通常采用三層共擠工藝(導體屏蔽層 - 絕緣層 - 絕緣屏蔽層同步擠出),確保絕緣層厚度均勻、無氣泡和雜質,提升絕緣可靠性。
護層是電力電纜的 “保護層”,位于電纜最外層,主要作用是保護內部結構免受機械損傷、化學腐蝕、水分侵入、生物侵蝕(如老鼠、白蟻啃咬)等外界因素的影響,分為內護層和外護層:?
內護層:緊貼屏蔽層外側,通常為金屬護套(如銅護套、鋁護套)或塑料護套(如聚乙烯護套),主要起到密封、防水和防腐蝕的作用。金屬護套還具有一定的機械強度,能抵御輕微的機械沖擊;塑料護套則具有重量輕、柔韌性好的優(yōu)點。?
外護層:包裹在內護層外側,根據(jù)應用場景的不同,采用不同的材料和結構。例如,在地下直埋敷設的電纜中,外護層通常為鋼帶鎧裝 + 聚乙烯護套,鋼帶鎧裝能抵御土壤壓力和機械挖掘的損傷;在水下或潮濕環(huán)境中,會采用鋼絲鎧裝 + 防水護套,提升電纜的抗拉強度和防水性能;在有防火要求的場景(如高層建筑、地鐵隧道),外護層會采用阻燃材料(如阻燃聚乙烯、低煙無鹵阻燃護套),以阻止火焰蔓延和減少有毒煙霧釋放。
