3.4 电力电缆护层类型

3.4.1 系原条文3.5.1修改条文。
    1 曾有多个工程交流单芯电力电缆采用经隔磁处理的钢带或钢丝铠装，未达载流量就出现电缆过热甚至烧毁事故，因此判断钢带或钢丝铠装所作非磁性处理的实际效果不好，铠装层产生涡流、磁滞损耗并未抑制到预期程度。故本款强调非磁性处理需确认有效，又考虑到现今技术难以实现，故对需要增强电缆抗外力的外护层，首先示明铠装层应采用非磁性金属材料，主要有铝合金等。如广东某核电厂使用的法国铝合金铠装单芯电力电缆，运行中没有过热现象，反映良好，此外，英国等单芯电力电缆也采用铝合金铠装。
    2 聚乙烯是一种非极性材料，具有较强的防潮湿性能，绝缘性能好，无毒，在潮湿和易受水浸泡环境采用聚乙烯作外护层的电缆，在实际工程中得到较广泛应用，反映较好。
    3 系原条文第3款修改：
    (1)聚乙烯不具有防火阻燃性、难燃性，本次修订去掉“阻燃性防火”描述。
    (2)聚氯乙烯护套电缆虽然具有制造工艺简单、价格便宜、化学稳定性好、耐酸减等优点，但当着火燃烧时会释放出毒性烟气，使人中毒窒息，因此，从保证人的健康和有利于消防灭火的角度考虑，在人员密集场所以及有低毒性要求的场所，强调不应选用含有卤素的电缆护层。
    4 现行行业标准《核电厂防火》HAD 102/11第6.5.1节规定：“电缆绝缘层和护套应当使用阻燃、低烟雾、低腐蚀性的材料”。另根据本标准修订所做的《核电站常规岛电缆选择与敷设》专题报告，核电厂厂用电缆均采用低烟、无卤外护层。
    5 电缆外护层塑料护套的化学稳定性，可参照《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T 5221-2016附录D。
    6 由于绝缘的电气强度要求不高，中压电缆经常不采用金属套结构，或采用更为简单的护套设计形式。一种方式是在聚合物护套下设置吸水层，聚合物护套能起到防水作用，但少量水分会以微量蒸汽的形式渗透过护套。吸水剂具有足够的吸水量，能够在电缆整个寿命期间保持绝缘足够干燥[参见国际电气工程先进技术译丛《海底电力电缆——设计、安装、修复和环境影响》(德)Thomas Worzyk著，应启良 徐晓峰 孙建生 译]。本款强调重要的3kV～35kV电缆和35kV以上高压电缆应具有金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造。
    由于敷设于海底的电缆一般距离都比较长，达到数千米至数十千米及以上，深度为几十米至数百米，海洋环境如海浪、潮汐、海流、海底地形复杂等因素，给海底电力电缆施工、运行带来严峻考验，一旦电缆故障进水，造成修复工作困难，修复的成本更高，因此，海底电缆需要有纵向和径向防水措施。铅作为金属护套，内部结构紧密，化学稳定性及耐腐蚀性好，径向防水性能好，根据国内外海底电缆经验，铝护套耐腐蚀性差，不适合用于海底电缆，通常采用铅护套和铜护套作为电缆径向防水措施。
    7 按照电缆制造标准规定，外护套材料分热塑性材料和弹性体材料两种，热塑性材料又有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯两种，聚氯乙烯材料代码ST1和ST2分别适用于电缆导体工作温度80℃、90℃，聚乙烯材料代码ST3和ST7分别适用于电缆导体工作温度80℃、90℃，弹性体材料含氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯或类似聚合物，其材料代码SE1适用于电缆导体工作温度85℃。为避免电缆外护套设计选型不当，有必要特别提出外护套材料选用应与电缆最高允许工作温度相匹配。
3.4.3 系原条文3.5.3修改条文。
    3 我国南方一些地区，电缆遭受不同程度白蚁危害的现象较普遍，有的蛀蚀电缆外护层乃至金属套，造成110kV、220kV电缆故障，不容忽视。由于化学防治方法有副作用，将危害生态环境协调，因而合理的对策是采取物理防治法。
    国内外工程实践的做法有：日本强调用硬度较高的光滑尼龙外护层，防蚁性优越，但成本高，且耐酸蚀性较差。以往英国BICC电缆公司在东南亚的白蚁活动地区，采用邵氏硬度不小于65的聚乙烯外护层(见G.F.Moore，Electric Cables Handbook，1997)，近年梅戈诺(Megolon)公司推出一种Termigon(译称退灭虫)特种聚烯烃共聚物防蚁护套料，不仅硬度比以往毫不逊色，且光洁有弹性又耐磨，防蚁性与抗酸蚀性均优，成本比尼龙低。国内有关单位与之合作，用于通信电缆，经测定符合《电线电缆 白蚁试验方法》GB/T 2951.38-1986，在电讯行业逐渐使用，2002年又用于肇庆110kV电缆工程实践(见《广东电缆技术》，2003.No.3)。
    物理防治晚于化学防治方法，经验还不足，认识有待深化。虽然个别地区的金属套或钢铠曾遭白蚁蛀蚀，但暂还不宜完全否定其功效，仍作为一种防白蚁手段保留。
    地下水位较高的地区，采用聚乙烯(PE)外护层，是就材料透水率而论，一般性PE为28×10-8[g·cm/(cm³·dmm H2O)]，而PVC为160×10-8[g·cm/(cm³·dmm H2O)]，PE的阻水性较好。
    6 系新增条款。交联聚乙烯绝缘最大缺点就是透入水蒸气后，在电场作用下容易产生水树枝，直埋敷设虽是一种比较简单、经济的敷设方式，但由于敷设于地下土壤中，长期受潮气和水浸泡发生水树老化，3kV～35kV中压电缆一般为3芯电缆型式，电场强度不高，电缆可不设防水结构，挤包塑料护套提供的阻水屏障可以满足要求，但35kV以上高压电缆要有可靠的防水结构。
3.4.8 系原条文3.5.8修改条文。
    3 系新增条款。海底电缆宜采用耐腐蚀性好的镀锌钢丝、不锈钢丝、铜铠，不宜采用铝铠。工程实践证明，铝铠不适合在海水中敷设而适合在淡水中敷设，如1970年美国长岛的海缆遭受了严重的海水腐蚀，铠装就采用了成分为铝-镁-硅的“Aldrey”合金，1966年上海电力局购置的意大利比瑞利公司米兰电缆厂一回路4根(备用一相)220kV单芯350m㎡海底充油电缆，敷设于黄埔江口，铠装结构为直径5mm、48根抗压力防砸小节距硬铝合金丝，正常运行了25年未反映有问题。
    顺便指出，交流单芯海底电缆采用镀锌钢丝等磁性材料铠装层会产生较大涡流损耗，影响载流量，在工程设计计算中予以重视。
3.4.10 系新增条文。
    条文说明同本标准第3.3.10条说明。
3.4.11 系新增条文。
    按现行行业标准《核电厂电缆系统设计及安装准则》EJ/T 649，核电厂1kV以上电力电缆采用屏蔽和屏蔽接地有专门的要求，需按其有关规定执行。