電纜基本結構全解析|電力傳輸的核心要素

按結構特征分類

1.統包型

絕緣線芯成纜后，外面包有統包絕緣，并置于同一內護套內。其結構簡單，制造方便，適用于一般用途。

圖1三芯統包型電纜

圖片來源：周凱等著/中高壓電纜系統老化診斷及修復

2.分相型

主要用于10~35kV的油紙絕緣及塑料絕緣電纜。

（1）分相屏蔽型

在三根屏蔽線芯成纜后統包以公共的金屬護套。

圖2三芯分相屏蔽型電纜

圖片來源：周凱等著/中高壓電纜系統老化診斷及修復

（2）分相鉛（或鋁）包型

在每一根絕緣線芯上單獨地擠壓以鉛（或鋁）護套，三根鉛（或鋁）包線芯成纜后再統包公共的護套。

圖3三芯分相鉛（或鋁）包型電纜

圖片來源：周凱等著/中高壓電纜系統老化診斷及修復

3.自容型

護套內有壓力的電纜。

（1）自容式充氣電纜

通過在電纜內部充入氣體來提高絕緣性能。

圖4單芯自容式充氣電纜

圖片來源：周凱等著/中高壓電纜系統老化診斷及修復

（2）自容式充油電纜

在電纜內部充入油，以增強絕緣和散熱效果。

4.鋼管型

具有鋼管護套的電纜，能夠提供良好的機械保護，適用于惡劣環境。

（1）鋼管充油電纜

在電纜內部充入絕緣油，用于提高絕緣性能和冷卻效果。

圖5鋼管充油電纜結構

圖片來源：周凱等著/中高壓電纜系統老化診斷及修復

（2）鋼管充氣電纜

在電纜內部充入高壓氣體，用于絕緣和防護。

（3）鋼管有油壓電纜

通過油壓系統保持電纜內部的絕緣油壓力，確保絕緣性能穩定。

（4）鋼管有氣壓電纜

通過氣壓系統保持電纜內部的高壓氣體壓力，確保絕緣性能穩定。

5.扁平型

由三根電纜線芯組成，呈一字排開，外觀呈扁平狀，一般作為遠距離水下及海底電纜使用，其扁平結構有利于在水下敷設和安裝。

按敷設環境分類

1.直埋電纜

直接埋在地中或溝內，并覆蓋上沙土的電纜，需要具備良好的耐腐蝕性和機械強度，以適應地下環境。

2.構架電纜

敷設在溝內或隧道內的支架上的電纜，需要良好的彎曲性能和機械強度，以便在支架上固定和敷設。

3.水下電纜

敷設在湖泊、海洋和河流的電纜，需要具備良好的防水性能和抗壓強度，以確保在水下長期安全運行。

按電流傳輸的形式分類

1.交流電纜

用于傳輸交流電，其結構設計需要考慮交流電的特性，如集膚效應等。

2.直流電纜

用于傳輸直流電，其絕緣材料和護套材料需要適應直流電的長期作用。

按電壓等級分類

1.特高壓電纜

用于特高壓輸電線路，具有極高的絕緣性能和機械強度。

2.超高壓電纜

適用于超高壓輸電線路，能夠在高電壓下穩定運行。

3.高壓電纜

用于高壓輸電線路，具有較高的絕緣等級和機械性能。

4.中壓電纜

適用于中壓配電線路，結構相對簡單，但仍需具備良好的絕緣和機械性能。

5.低壓電纜

用于低壓配電線路，一般結構較為簡單，絕緣層較薄。

按電纜的芯數分類

1.單芯電纜

只有一根導電線芯的電纜，適用于高電壓等級的輸電線路，能夠有效減少電暈放電和絕緣材料的用量。

2.多芯電纜

具有兩根或多根導電線芯的電纜，適用于多種電壓等級和電流需求的場合，如35kV以下的配電線路。多芯電纜的絕緣層之間需要添加填料，以利于將電纜絞制成圓形，便于生產制造和施工敷設。

導體：電流的“高速通道”

在電力系統中，電纜導體如同高速公路，為電流提供快速通行的路徑。導體的性能直接決定了電力傳輸的效率與穩定性。

1.導體材料

主要由銅、鋁等高導電性能的金屬制成。銅的電阻率低，能高效傳導電流，而鋁則在重量和成本上更具優勢，便于在不同場景中廣泛應用。

2.導體結構

為了滿足大電流傳輸的需求，同時兼顧電纜的柔韌性，大截面導體常采用多根小直徑的導線絞合而成。此設計不僅提高了電纜的彎曲性能，便于敷設，還能有效分散電流通過時產生的熱量，防止導體因過熱導致絕緣性能下降。多根導線相互協作，共同承擔著電力傳輸的重任，確保電流穩定、高效地流動。

圖6電纜導體結構

圖片來源：周凱等著/中高壓電纜系統老化診斷及修復

3.導體加工工藝

在導體加工過程中，絞合工藝至關重要。通過特定的絞合方式，可以確保導線之間的緊密排列，減少導線之間的相對運動，從而提高電纜的整體機械性能。此外，緊壓工藝的應用能夠進一步優化導體的性能。緊壓后的導體外徑更小，不僅有助于減少電纜絕緣和護套等材料的用量，還能降低電纜成品的外徑，提高材料的利用率。