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礦用電力電纜故障分類及基本結(jié)構(gòu)其一、礦用電纜纜故障分類
礦用電纜纜經(jīng)過長期運行后，產(chǎn)生低煙無鹵電力電纜故障的原因是復(fù)雜多樣的，按照常見的礦用電纜纜故障性質(zhì)可以分為以下幾類。
(1)按照故障位置分類：礦用電纜纜本體故障和礦用電纜纜接頭故障。當?shù)V用電纜纜受到外界作用力破壞時，礦用電纜纜本體故障發(fā)生的概率會比較高，而當故障礦用電纜纜受到非外界作用力破壞時，故障往往會發(fā)生在礦用電纜纜接頭處。
(2)按照故障現(xiàn)象分類：封閉性故障和開放性故障。而當故障點確定時，開放性故障查找起來會比較容易。
(3)按照故障時間分類：運行故障和試驗故障。運行故障是由于礦用電纜纜運行時，因絕緣擊穿或燒毀而使保護器動作導致停電的故障；試驗故障是在進行預(yù)防試驗時發(fā)生絕緣不良或絕緣擊穿而進行停電檢修的故障。
(4)按照接地現(xiàn)象分類：相間故障、斷路故障、單相接地故障和多相接地故障等。
較常發(fā)生的故障一般是單相接地故障，多相接地故障主要也是由單相接地故障引發(fā)的，而相間故障和斷路故障一般很少發(fā)生。
(5)按照絕緣電阻大小或線芯情況分類：短路(低阻)故障、開路故障、高阻故障和閃絡(luò)性故障等。
其二、銅芯電纜的基本結(jié)構(gòu)
按照單根銅芯電纜線芯導體的根數(shù)，銅芯電纜主要為單芯和三芯兩種。銅芯電纜的基本結(jié)構(gòu)為：線芯導體、內(nèi)襯層、絕緣層、金屬護套和外護套。110kV電壓等級及以上交聯(lián)聚乙烯高壓銅芯電纜均為單芯結(jié)構(gòu)，其銅芯電纜結(jié)構(gòu)主要是：線芯導體、絕緣層、金屬護套和外護套。標稱截面積為2500mmz，電壓等級為127/220kV的YJLW02(03)型單芯交聯(lián)聚乙烯高壓銅芯電纜。
銅芯電纜結(jié)構(gòu)各層的具體介紹和分析如下：
(1)線芯導體
導體是低煙無鹵電纜線芯的導電部分，作用是傳輸電能。導體一般采用電導率較高的金屬材料，如銅或鋁，可以減少線路損耗和壓降。
導體的形狀主要有緊壓圓形絞合導體和分割導體兩種。中壓銅芯電纜一般為緊壓圓形絞合導體，高壓銅芯電纜可以為緊壓圓形導體或分割導體，銅芯電纜線芯采用分割導體結(jié)構(gòu)可以銅芯電纜的集膚效應(yīng)。
銅芯電纜的載流量與溫度密切相關(guān)，銅芯電纜線芯導體的損耗是引起銅芯電纜溫度升高的主因，由于導體都有較高允許工作溫度，因此，線芯導體損耗的大小將直接影響銅芯電纜載流量的大小。因為銅芯電纜線芯導體和金屬護套材料的直流電阻，從而交流電阻與溫度有關(guān)，所以，一般要考慮溫度對導體電阻產(chǎn)生的影響，在交流電阻的計算中引入溫度系數(shù)，來對電阻值進行修正。此外，當交變電流通過銅芯電纜導體時，銅芯電纜本體產(chǎn)生的集膚效應(yīng)，以及與其他相近銅芯電纜的鄰近效應(yīng)，也對銅芯電纜線芯導體交流電阻的大小產(chǎn)生影響，在計算交流電阻時，需考慮集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)的影響，引入集膚效應(yīng)系數(shù)和鄰近效應(yīng)系數(shù)。
(2)絕緣層
銅芯電纜絕緣層的主要作用是屏蔽線芯導體和外界的電磁場聯(lián)系，保障電能輸送。絕緣層的性能好壞直接影響到銅芯電纜是否能夠可靠運行，絕緣層是銅芯電纜的核心結(jié)構(gòu)之一，定期檢查銅芯電纜絕緣性能。
銅芯電纜的絕緣材料，應(yīng)具有良好的電性能，熱性能，力學性能和防護性能。
目前，常用的絕緣材料有：塑料絕緣材料(聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯)、橡皮絕緣材料(天然橡膠NR、丁苯橡膠SBR、乙丙橡膠、丁基橡膠GR-1、硅橡膠)、以及浸漬紙絕緣等。
(3)金屬護套
目前，高壓銅芯電纜的金屬護套以皺紋鋁護套為主，銅芯電纜金屬內(nèi)側(cè)常伴有半導體緩沖層。金屬護套的作用是：一方面保證銅芯電纜一定的機械強度，不受水和潮氣等有物質(zhì)的損害，保證主絕緣的良好，避免機械損傷和有害物質(zhì)的入侵，造成絕緣破壞；二是作為屏蔽層，避免軸向電場放電，保證電場方向和絕緣半徑方向一致。金屬護套的好壞會直接影響到銅芯電纜的使用壽命。
在電力傳輸中，銅芯電纜線路之間由于電磁感應(yīng)，在金屬護套上會感應(yīng)出對地電壓，皺紋鋁護套會出現(xiàn)環(huán)流損耗和渦流損耗。感應(yīng)電壓過高時，不僅使金屬護套的損耗增大，而且影響人身。為了過高的感應(yīng)電壓，減小環(huán)流損耗和渦流損耗，保證銅芯電纜線路和可靠的運行，銅芯電纜的金屬護套接地。
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