A类阻燃35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构设计.docVIP

A类阻燃35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构设计宝胜集团有限公司 唐崇健 庞玉春 邵怀国 ???? 摘要：本文介绍了A类阻燃35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构设计情况，通过对试制出的ZRA-YJV 3×400mm2 、ZRA-YJLV 3×150mm2 、ZRA-YJV 3×120mm2三种电缆样品按GB/T18380.3《成束电线电缆的燃烧试验方法》标准中规定的A类要求进行阻燃性能试验，其试验结果均符合标准的要求，并且烧损量小。????关键词：阻燃、交联聚乙烯绝缘、电力电缆、高阻燃隔火层、试验????1 前言????电线电缆的阻燃技术在我国已日趋 成熟，许多阻燃型电线电缆产品在建筑、冶金、石化、铁路、电力、发（变）电等行业得到了大量的使用。为确保电力线路中的电线电缆设计和使用做到安全可靠、技术先进、经济合理，防止电线电缆所引起的火灾，减少电线电缆在火灾中所造成的损失，上海电力公司率先规定今后在35kV电力线路中，无论是新设计的线路还是老线路的改造，当需要使用交联聚乙烯绝缘电力电缆时，应采用阻燃型电缆，且电缆的阻燃性能要达到GB/T18380.3《成束电线电缆的燃烧试验方法》标准中A类规定的要求。????由于35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆其结构和使用材料的特殊性，国内对此类电缆的阻燃技术的相关报道并不多，鉴于宝胜集团有限公司曾在1999年成功研制开发出B类35kV交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃电力电缆这一技术优势，经和上海电力公司技术人员多次进行技术交流和电缆结构设计方案的论证，我们设计出两种不同结构的35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆，经对试制出的ZRA-YJV 3×400mm2 、ZRA-YJLV 3×150mm2 、ZRA-YJV 3×120mm2三种电缆样品，按规定进行成束燃烧试验，其阻燃性能均达到A类试验的规定要求，并且烧损量小，试制出的ZRA-YJV 3×400mm2电缆得到上海电力公司市南供电公司的认可和使用。现本文就35kV交联聚乙烯绝缘A类阻燃电力电缆的结构设计和阻燃性能试验情况作一介绍，以期推动该类电缆在电力线路中得到大量的使用。????2 阻燃电缆的结构设计????多项研究成果表明，电缆在进行成束燃烧试验时，如果电缆的绝缘层不被引燃，则通过成束燃烧试验的可能性就越大，对于35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆来说，如何确保在进行成束燃烧试验的过程中，电缆的绝缘层不被引燃这一点显得十分重要，因为，交联聚乙烯材料的氧指数极低，明火极易引燃，一旦交联聚乙烯绝缘材料被引燃，该材料将产生大量的热量，从而使燃烧进一步加剧、温度上升，最终导致阻燃试验失败。因此，对于35kV交联聚乙烯绝缘A类阻燃电力电缆的结构设计，我们主要考虑在两个方面采取相关措施来满足A类阻燃性能要求：一是电缆的填充材料采用阻燃材料、外护套采用阻燃或非阻燃材料；二是在电缆的绝缘线芯和外护套之间设计一层隔火阻燃层，隔火阻燃层主要起到保护绝缘层不被燃烧的目的。?2.1电缆样品设计方案一 ????图1 所示是ZRA-YJLV 3×150mm2电缆的结构示意图，电缆的导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、铜带屏蔽、PVC外护套的结构设计、材料选用和普通YJLV 3×150mm2电缆相同，所不同的是，电缆的填充材料采用矿物纸绳，矿物纸绳属无机材料，具有较好的阻燃性能，此外，在绝缘线芯和外护套之间设计了高阻燃隔火层，高阻燃隔火层由无纺布带和XQT-3型高阻燃涂胶型玻璃布组成，无纺布起到包扎缆芯的作用，而用8层XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带重叠绕包成高阻燃隔火层，重叠率控制在20∽30%之间。????XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带主要性能见表1，它是由玻璃纤维布作基布，并在玻璃纤维布的表面浸涂金属水合物阻燃胶类溶液加工而成，该材料遇明火后即分解成金属氧化物和析出结晶水，金属氧化物吸附在玻璃纤维布的表面能够形成多孔状的外壳，这种外壳对烟气有一定的吸附作用，此外，析出的水份，不但起到降温作用，而且对燃烧过程中的烟粒的沉降有显著的效果。 表1 XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带主要性能指标 序????号 项????目 指????标 1 定量g/m2 180∽200 2 厚度mm 0.18±0.02 3 宽度mm 根椐需要 4 强度（纵向）N/mm ≥300 5 氧指数OI ≥65 6 烟密度Dm(NF值) ≤100 7 燃烧释放气体酸度pH电导率μS/mm ?≥4.3≤10 1- 铝导体 2-导体屏蔽 3-XLPE绝缘层 4-绝缘屏蔽 5-铜带屏蔽层 6-矿物纸绳填充7-高阻燃隔火层（无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带） 8—PVC外护套 ?2.2 电缆样品设计方案二 ????图2所示是ZRA-YJV 3×120mm2电缆的