2）导电屏蔽层ρν=104Ω•cm
作用：
a、屏蔽层具有均匀电场和降低线芯表面场强的作用；
b、提高了电缆局部放电的起始放电电压，减少局放的可能性；
c、抑制树枝生长；
d、热屏障作用。
3）绝缘层
作用：
绝缘是将高压电极与地电极靠得住隔离的关键结构。
a、经受工作电压及各类过电压长期作用，因此其耐电强度与长期稳固性能是保证整个电缆完成输电任务的最重要部份；
b、能耐受发烧导体的热作用维持应有的耐电强度。
作为最近几年来普遍利用的交联电缆的绝缘，是由单一介质交联聚乙烯（XLPE）组成，它的要紧优势是：
a、优良的电气性能：
耐电强度高（长期工频击穿强度20—30kV/mm，冲击击穿强度40—65kV/mm），介损小（工频时tgδ=—）,介电常数小（—）；（注：
空气的工频击穿强度为—kV/mm，也是局部放电起始场强）
b、耐热性能好（持续工作温度90℃），因此载流量较大；
c、不受落差限制。
因此，关于超高压长距离输电超级有利。
但它也有明显的缺点：
a、耐局部放电性能差，受杂质和气隙及水分的阻碍专门大，在这些缺点处易产生局部电场集中，发生局部放电，造成不可恢复的永久性损坏；
b、热膨胀系数大，热机械应力效应严峻。
因此，交联电缆的生产专门强调纯净，尤其是高压和超高压电缆的质量更是由材料的纯净度决定的。
关于交联电缆附件，除结构设计正确合理外，最重要的问题也是清洁问题，尤其是附件所涉及绝缘界面往往是电场易变的地址，一但有杂质、气隙等，其绝缘性能会显著下降。
（1）绝缘材料：
交联聚乙烯与聚乙烯性能对照：
性能项目
聚乙烯
交联聚乙烯
体积电阻率/（Ω•cm）
3×1015
5×1014
介质损耗角正切
相对介电常数
击穿强度/（kV•mm-1）
抗张强度/Pa
130×105
176×105
在10％盐酸70℃浸7天后
78×105
82×105
在苯溶液70℃浸7天后
溶
33×105
伸长率
600％
526％
在10％盐酸70℃浸7天后
37％
83％
在苯溶液70℃浸7天后
碎
94％
在50℃二甲苯中应力开裂时间/h
1—5
7500
耐热老化性能
在110℃以上完全
熔融
在150℃下14天，机械性能基本不变
耐热变形性能
在110℃加5N负荷，完全压出，变形率达95％
有120℃下加5N
负荷变形达30％—40％
聚乙烯通过交联后大大地提高了聚乙烯的机械、耐热抗蠕变和抗环境开裂性能。
各类绝缘材料的物理性能：
材料
常用符号
抗拉强度
（kg•cm2）
伸张度
（%）
密度
（g•cm3）
抗
磨
性
抗切割性
聚氯乙烯
PVC
168
260
差
差
聚乙烯
PE
98
300
差
差
交联聚乙烯
XLPE
210
120
适中
适中
聚四氯乙烯
TFE
210
150
适中
适中
费化乙30丙烯
FEP
210
150
差
差
ETFE
Tefzel
（ETFE）
420
150
好
好
氯丁（二烯）橡胶
Kynar
497
300
好
好
硅胶
Silicone
56-126
100-800
适中
差
氯丁橡胶
Neoprene
60-700
好
好
丁基橡胶
Butyl
49-105
500-700
适中
适中
EPDM
EPDM
84-119
300
适中
适中
橡胶碳氧化合物
Viton
168
350
适中
适中
聚氨酯
Urethane
350-560
100-600
好
好
聚酰亚胺
Nylon
280-490
300-600
好
好
薄膜
Kapton
1260
707
优
优
聚酯薄膜
Mylar
910
185
优
优
Polyakene
140-490
200-300
好
好
各类绝缘材料的电性能：
材料
常用符号
绝缘强度（kV•cm-1）
介电
常数
损耗系数
体积电阻率（Ω•cm）
聚氯乙烯
PVC
16
5-7
2×1014
聚乙烯
PE
19
1016
交联聚乙烯
XLPE
28
1016
聚四氯乙烯
TFE
19
1018
费化乙30丙烯
FEP
20
1018
ETFE
Tefzel
（ETFE）
20
1016
氯丁（二烯）橡胶
Kynar
6
2×1014
硅胶
Silicone
23-28
2×1015
氯丁橡胶
Neoprene
45
9
1011
丁基橡胶
Butyl
24
1017
EPDM
EPDM
24
1017
橡胶碳氧化合物
Viton
20
2×1013
聚氨酯
Urethane
18-20
聚酰亚胺
Nylon
15
4-10
×1013
薄膜
Kapton
106
1018
聚酯薄膜
Mylar
102
6×1016
Polyakene
74
6×1013
（2）、绝缘层厚度：
64/110kVXLPE电缆绝缘层厚度（GB/T11017—2002）：
导体截面/mm2
标称绝缘层厚度/mm
240
300
400
500
630
800
1000
1200
（3）气隙和杂质对绝缘的阻碍：
几个国家厂商对绝缘中气隙尺寸要求及生产水平：
厂商及品种
气隙尺寸/μm
内层
中外层
上海电缆厂干法工艺
<3
<3
上海电缆厂湿法工艺
数微米
10-30
德国110kV电缆
<3
<20
日本住友电工干法
≈5
日本住友电工湿法
30-50
日本高电压试验专业委员会电缆高压试验分委员会（RPST）规定11—77kV电缆
<80
美国联合爱迪生照明公司交联聚乙烯电缆规范
<76，且>50的在16.4cm3中不超过30个
我国交联电缆小组拟订
电缆<80
4）绝缘屏蔽层：
作用：
保证能与绝缘紧密接触，克服了绝缘与金属无法紧密接触而产动气隙的弱点，而把气隙屏蔽在工作场强之外，在附件制作中也普遍采纳这一技术。
5）金属屏蔽层：
作用：
a、形成工作电场的低压电极，当局部有毛刺时也会形成电场强度专门大的情形，因此也要力图使导体表面尽可能做到滑腻完整无毛刺；
b、提供电容电流及故障电流的通路，因此也有必然的截面要求。
单芯电缆线路接地系统的处置
单芯电缆的导线与金属屏蔽的关系，可看做一个变压器的低级绕组与次级绕组。
当电缆的导线通过交流电流时，其周围产生的一部份磁力线将与屏蔽层铰链，使屏蔽层产生感应电压，感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身平安的程度，在线路发生短路故障、蒙受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，乃至可能击穿护套绝缘。
若是屏蔽两头同时接地使屏蔽线路形成闭合通路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时，屏蔽上的环流与导体的负荷电流大体上为同一数量级，将产生专门大的环流损耗，使电缆发烧，阻碍电缆的载流量，减短电缆的利用寿命。
因此，电缆屏蔽应靠得住合理的接地，电线外护套应有良好的绝缘。
以下是单芯电缆线路的几种接地址式：
2、屏蔽一端直接接地，另一端通过护层爱惜接地：
当线路长度大约在500~700m及以下时，屏蔽层可采纳一端直接接地
（电缆终端位置接地），另一端通过护层爱惜器接地。
这种接地址式还须安装一条沿电缆线路平行敷设的回流线，回流线两头接地。
敷设回流线时应使它与中间一相电缆的距离为（s为相邻电缆间的距离），并在线路一半处换位。
（见以下图）
1-电缆2-终端3-电缆金属屏蔽（护套）接地线
4-护层爱惜器5-接地爱惜箱6-回流线7-接地箱
3、屏蔽中点接地
当线路长度大约在1000~1400m时，须采纳中点接地址式。
在线路的中间位置，将屏蔽直接接地，电缆两头的终端头的屏蔽通过护层爱惜器接地。
中间接地址一样需安装一个直通接头（见以下图）
中点接地址式也可采纳第二种方式，即在线路中点安装一个绝缘接头，绝缘接头将电缆屏蔽断开，屏蔽两头别离通过护层爱惜器接地，两电缆终端屏蔽直接接地。
（见以下图）
4、屏蔽层交叉互联：
电缆线路很长时（大约在1000~1400m以上），能够采纳屏蔽层交叉互
联。
这种方式是将线路分成长度相等的三小段或三的倍数段，每小段之间装设绝缘接头，绝缘接头处三相屏蔽之间用同轴电缆，经交叉互联箱进行换位连接，交叉互联箱装设有一组护层爱惜器，线路上每两组绝缘接头夹一组直通接头。
（见以下图）
6）护层：
作用：
是爱惜绝缘和整个电缆正常靠得住工作的重要保证，针对各类环境利用条件设计有相应的护层结构，主若是机械爱惜（纵向、经向的外力作用）防水、防火、防侵蚀、防生物等，能够依照需要进行各类组合。
C、电力电缆的名称和型号规格表示方式
1）电缆行业标准化工作概述
i.电力行业电缆标委会（秘书处：
国家电力公司武汉高压研究所）
ii.CSBTS全国电线电缆标准化技术委员会
iii.IEC国际电工委员会
iv.CIGRE国际大电网会议
2）名称和型号规格表示方式
□ □ □￣——□□ （□ ）
绝缘导体护层——额定电压导体截面（标准代号）
电缆的名称和型号反映了电缆的要紧结构要素导体、绝缘和护层的型式。
规格要紧表示额定电压与截面。
由此表示该种电缆的特点和适用处合。
例如：
103×240表示为额定电压10kV，导体截面为240mm2的三芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯钢带铠装电力电缆。
YJLV-26/351×300表示为额定电压26/35kV，导体截面为300mm2的单芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝芯非铠装电力电缆。
3）电力电缆电压系列介绍
国际电工委员会（IEC）的表示方式为U0/U，U0为电缆的设计电压，一样相当于电力系统的相电压，但有时不完全一致。
U为电缆可用于系统的额定线电压。
IEC推荐U0/U序列为：
IEC60502（中低压：
U=1~30（Um=36）；1；3；（3/3）；6；（6/6）；6/10；（10）；15；12/15；12/20；18/20；（21/35）；（26/35）；
IEC60840（高压：
U=45~150（Um=170）；（26/35）、26/45~47；36/60~69；64/110~115；76/132~138；87/150~161；
IEC62067（超高压：
U=220~500（Um=550））；127/220~230；160/275~287；190/330~345；220/380~400；290/500；
上述序列中，括号内数字为中国系统采纳。
4）接地址式对电缆的阻碍（电缆的分类及中国电网概况）
IEC标预备将电力电缆划分为三类：
A类：
该系统任一相导体与地或接地导体接触，能在一分钟内与系统分离；
B类：
该系统仅包括单相导体与地或接地导体接触，接地故障时刻不超过8h，每一年累计不超过125h；
C类：
该系统为所有不属于A类及B类的系统。
预期会常常处于接地故障运行的系统，选用C类。
U0相同的电缆事实上是同一种电缆，只是用于不同的电压系统中，例如：
10和15，是同一种电缆，依如实际需要而别离用于10kV和15kV系统。
而6/10与10那么是两样不种的电缆，其绝缘厚度是不同，关于交联电缆，前者为3.4mm，后者为4.5mm，可依照电力系统的接地址式进行选用。
中性点接地系统一样选用U0相当于系统相电压的电缆，例如：
10kV系统选用6/10的电缆，35kV系统选用21/35的电缆。
而中性点非有效接地系统，一样选用U0比系统相电压的高一档的电缆。
例如：
10kV系统选用10的电缆，35kV系统选用26/35的电缆。
其缘故是中性点非有效接地系统在单相接地故障时，三相之间的电压关系不变，许诺电缆持续运行必然的时刻，但这时电缆非故障相电压会升高到线电压，因此为保证电缆长期靠得住性而选择高一档的电缆。
二、电缆附件的结构原理
一、电缆接头及终端的电场散布与结构特性：
A、电力线及等位线
为了分析电缆附件电场情形，通经常使用电力线及等位线（等电位线）来形象化的表示电场散布状况。
（1）、电力线与等位线直角相交（正交）；
（2）、用电力线分析电场时，集中的部位电场强度高；
（3）、用等位线分析电场时，曲率半径愈小的地址场强越高。
B、电缆结尾（电缆终端）电场散布
图电缆终端电场散布图外半导体屏蔽端口电场散布
1—线芯；2—电缆绝缘；1—绝缘；2—导体；3—轴向磁力线；
3—铅护套4—外半导体屏蔽层；5—径向磁力线
当电缆的绝缘屏蔽层切开以后，在外屏蔽端口将产生电应力集中现象，电场突然转变，而且电缆终端处电场散布畸变要比接头中的电场畸变严峻，电场在该处不但有垂直分量，而且显现切向分量。
C、应力操纵结构
电力电缆终端或接头中的应力结构要紧有两种：
（1）、几何法：
应力锥（如冷缩附件、高压附件）；
（2）、参数法：
应力带或应控管（如热缩附件）。
应力锥要紧由绝缘和半导电两部份组成，其中绝缘部份用以增强电缆绝缘，半导电部份与电缆外半导电屏蔽结合，以操纵电场散布。
应力锥结构图
应控管是通过操纵材料的特殊电气参数，如高介电常数ε>20，体积
电阻率ρν为108—1012Ω•cm，应控管安装在附件中，使电场中电力线在两种不同介电常数介质的界面上遵循必然的折射规律（应力操纵片是利用其电阻率与外施电场成非线性关系转变的特性，即当外施电场增加时，电阻率下降）。
界面上折射图
由此可见，两种介质的介电常数不同越大，发生折射的角度也越大，当高介电常数的材料有必然厚度时，电力线在另一面的位移就大，位移越大，场强越小。
图应力层中电力线位移
图终端应力层等值电路模型
a、等值电路；b、等值参数电路
应力操纵管的最小长度按体会公式确信，即
L=KU0
式中U0—相电压，kV；
K—泄漏距离，一样取K=1.2cm/kV。
6―35kV级电缆的应力管长度可按下表查取：
6―35kV应力管的长度表：
额定电压/kV
U0/kV
Lmin/cm
6
8
6
10
7
15
11
35
25
两种应力操纵方式性能对照：
从上述分析可知，在应力操纵中，尽管应力层操纵电场散布有体积小、结构简单等优势，但关于超高压电缆来讲，应力层中材料参数的选择相当重要，体积电阻率选择过小，会使应力层在运行时电阻电流发烧而老化，同时介电常数过大，电容电流也会产生热量而使应力层发烧老化，故必需依照电压品级选择应力材料参数。
应力锥结构尽管参数比较容易操纵，但体积较大，加工工艺要求严格，若是喇叭口制做的不适合会引发电场在此集中，专门是现场绕包的应力锥更易显现操作缺点，而预制式应力锥大体能够克服上述缺点，因此目前是国外较常采纳的一种方式。
D、接头电场散布
应力锥的曲线曲率，及屏蔽套的两头口曲率半径直接阻碍到电场散布。
电场分布图
二、电缆附件中的界面特性
XLPE绝缘电缆，由于其绝缘材料的特殊性能，使这种电缆的绝缘强度很高，在一样情形下，本体主绝缘击穿的可能性很小，同时配合交联聚乙烯的电缆附件，不论是什么形式（如热缩、预制、冷缩等）都是用专门好的绝缘材料制成，附件本身的绝缘不成问题，因此关键要解决电缆绝缘本体和附件之间的界面问题。
尽管咱们设计附件时采纳了适当的裕度，保证一样电缆利用中可不能显现问题，但由于电缆制造工艺的千差万变，使得同一截面的电缆绝缘外径相差超级大，例如：
240mm2XLPE电缆标称绝缘外径应为φ，而目前大多数电缆为φ，这就带来了预制电缆附件的安装困难。
热缩形电缆附件要紧靠附件加热收缩进程中产生界面握紧力来保证界面特性，当附件安装完成后进入运行，随着电缆负荷的转变，气候条件温差阻碍，电缆本体热胀冷缩，运行进程中附件不能再进行加热，就造成了热缩管对电缆绝缘表面界面压力不足，仅凭热缩管内壁很薄的热溶胶弹性来保证界面特性，显然是不够的，以致于热缩附件密封性能较差，油浸低绝缘电缆最好不要利用。
交联聚乙烯电缆附件界面的绝缘强度与界面上受到的握紧力有指数关系，如下图：
图界面压力与击穿强度关系曲线
界面正是如此一个力的作用下维持电性能稳固的，依照国外技术人员分析，界面压力达到98KPA时，它的击穿强度能达到3kV/mm以上，如界面压力达到500—588KPA，它的击穿强度能达到11kV/mm，而设计附件时，一样界面的工作场强均取击穿场强的1/10—1/15,为kV/mm以下，乃至更低，这要紧取决于电缆附件的材料特性，如热缩附件取kV/mm以下，而预制冷缩附件能够取到kV/mm。
这种设计参数国内外都用于附件设计中，通过较长运行时刻，证明如此的基础场强关于XPLE绝缘电缆是超级适合的。
值得注意的是，如此一个场强必需是在界面有必然压力的前提条件下，若是不存在界面压力，界面的长度就要和户外的长度一样计算。
3、终端电气计算
A、终端外绝缘
终端外绝缘有三个要素必需计算，这确实是干闪距、湿闪距和爬距（见下表）。
这三个参数对外绝缘将产生不同的阻碍。
关于一种附件，只有取三个参数计算出的最大绝缘距离，才能保证整个运行时的平安。
表：
电缆附件基础外绝缘距离
电压
绝缘等级
距离/mm/kV
分类
10
35
110
户内
户外
户内
户外
户内
户外
干闪
125
250
300
500
900
1100
湿闪
―
175
―
400
―
1000
污闪
―
280
―
900
―
2200
（1）、干闪距
干闪距离是指上金属电极至下金属电极间的最短直线距离。
例如，我国电缆运行规程规定：
10kV户内电缆终端金具与地和其它相的最小距离不得小于125mm，这确实是指最小干闪距离，因为在户内不存在污闪和湿闪问题。
此刻很多10kV附件，尽管主绝缘露出长度都小于这一数值，但由于在
安装工艺中，将接线端子和接地线
的一部份金属绝缘起来，从而延长
了主绝缘，使得总长度仍然大于
125mm，关于户外10kV附件，一
般干闪距离应大于250mm。
如右图所示，终端外绝缘长度L=a+c+d
或L=（U干–14）,式中U干为干
放电电压，kV。
图终端外绝缘
（2）、湿闪距
湿闪距离是指当雨水以45°角淋在附件上时，附件上仍存在的干区长度，如右上图所示，a+b等的组合。
湿闪电压一样为干闪的70％~80％，
当正常运行时，在电压必然的情形下，一样附件设计要紧以湿闪为依据，若是能知足湿闪要求，干闪大体能够说没有问题，固然这不包括其它金属物接近附件引发的闪络。
如上图中所示：
湿闪距离=n×b（cm）
式中n为裙边数。
（3）、污闪距（泄漏比距）
污闪距离是指附件外绝缘从上金具至下接地部位全数绝缘表面距离。
这是由于污秽是均匀附着于附件绝缘表面上的，当有潮湿空气将其湿润时，就发生导电现象，以至闪络。
电力工业部对污闪划分了品级，由于我国环境污染严峻，因此附件污闪距离一样取四级污秽品级为宜，也确实是取3.1cm/kV；关于户内一样取三级，即2.5cm/kV（见下表）。
例如，10kV户外污闪距离一样应大于3.1cm/kV×kV=278.4mm。
110kV户外污闪距离一样应大于3.2cm/kV×69kV=2208mm。
国际污秽品级的划分表：
污秽环境等级
泄漏比距
（cm·kV-1）
试验方法
盐雾法
（kg·m-
升级会员 