安徽萬邦特種電纜有限公司
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電纜絕緣層厚度受很多因素的影響，主要由以下三方面因素確定。
一、制造工藝規(guī)定的小值。根據(jù)制造工藝要求，絕緣層必須有一個(gè)工藝上可能實(shí)現(xiàn)的小厚度。絕緣層太薄擠壓不出，或厚度的公差已超過絕緣層規(guī)定厚度，有可能使絕緣出現(xiàn)穿透的孔隙，大大降低絕緣層的絕緣性能，例如聚氯乙烯小厚度是0.25mm。
二、電纜在制造和使用過程中要求的機(jī)械性能。電纜在制造和使用過程中要受到拉伸、剪切、壓、彎、扭等機(jī)械應(yīng)力作用，電纜絕緣應(yīng)在上述正常機(jī)械應(yīng)力作用下不被損壞，絕緣層必須有足夠的厚度。低電壓大截面的電纜，機(jī)械性能要求較高。安全度要求高的電纜，所受機(jī)械力也較大。因此，其絕緣厚度要稍厚一點(diǎn)。
概括說來，對于低壓小截面電纜，主要由工藝允許的薄絕緣決定其厚度；而對于低壓大截面的電纜則主要根據(jù)安裝和生產(chǎn)過程中可能受到的機(jī)械損傷（主要是彎曲）和絕緣的不均勻性來決定。
三、擊穿強(qiáng)度。電壓等級(jí)在10kV及以上電纜，絕緣材料的擊穿強(qiáng)度才逐漸成為決定絕緣層厚度的主要因素。由電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的絕緣厚度，必須滿足電纜在使用壽命期限內(nèi)能安全承受電力系統(tǒng)中工頻、脈沖、操作以及故障等過電壓的作用。一般能滿足脈沖電壓要求盼絕緣層厚度，均能以足夠安全裕度來承擔(dān)操作過電壓和短路故障引起的過電壓，因此當(dāng)電纜絕緣層厚度由其電氣擊穿強(qiáng)度決定時(shí)，主要考慮其*工頻和脈沖擊穿電壓是否保證有足夠安全裕度。根據(jù)電纜絕緣層內(nèi)大電場強(qiáng)度等于其擊穿電場強(qiáng)度時(shí)，電纜發(fā)生擊穿的原理來設(shè)計(jì)電纜絕緣層的厚度。為保證電纜絕緣有一定的安全裕度，令大電場強(qiáng)度等于絕緣層擊穿場強(qiáng)除以安全系數(shù)，即
(2-10)
絕緣外半徑R可用以e為底的指數(shù)函數(shù)(exp)表達(dá)，即
(2-11)
則絕緣厚度
(2-12)
以上式中G-絕緣材料相應(yīng)的*工頻、沖擊擊穿強(qiáng)度，kV/mm，取值見表2-1；
m-安全裕度，一般取1.2～1.6；
U-工頻試驗(yàn)電壓或雷電沖擊耐受電壓，kV；工頻試驗(yàn)電壓一般取值為(2.5～3.0) U0，雷電沖擊耐受電壓，取值見表2-2；
rc-導(dǎo)體半徑，mm；
R-絕緣外半徑，mm；
△-絕緣厚度。
根據(jù)式(2-12)，分別按工頻電壓和場強(qiáng)及脈沖電壓和場強(qiáng)計(jì)算，然后選擇厚度較厚者。
表2-1 絕緣材料的擊穿強(qiáng)度
表2-2 電纜雷電沖擊耐受電壓
橡塑電纜的擊穿強(qiáng)度受半徑等幾何尺寸的影響較大，因此其絕緣厚度一般采用平均場強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算，仍然是分別按工頻電壓和脈沖沖擊電壓進(jìn)行計(jì)算，然后取其厚者。
在*工頻電壓下，絕緣厚度為
(2-13)
在沖擊電壓下，絕緣厚度為
(2-14)
以上式中BIL-基本絕緣水平（即雷電沖擊耐受電壓，見表2-2），kV；
U0-電纜設(shè)計(jì)電壓，對于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的電纜，U0應(yīng)取比系統(tǒng)電壓高一檔的相電壓值，例如10kV系統(tǒng)U0取8.7kV，35kV系統(tǒng)U0取26kV；
G1、G2-絕緣材料的工頻和沖擊擊穿強(qiáng)度（見表2-1），kV/mm；
k1、k1′-工頻和沖擊擊穿強(qiáng)度的溫度系數(shù)，它是室溫下與導(dǎo)體峰值工作溫度下?lián)舸?qiáng)度的比值，對于交聯(lián)聚乙烯電纜，k1=1.1，k1′=1.13～1.20；
k2、k2′-工頻和沖擊電壓下的老化系數(shù)，根據(jù)各種電纜的壽命曲線得出，對于交聯(lián)聚乙烯電纜，k2=4，k2′=1.1；
k3、k3′-工頻和沖擊電壓下不定因素影響引入的安全系數(shù)，一般均取1.1。
