高压电输送电缆的选择需综合考虑电压等级、传输容量、敷设环境、可靠性要求及经济性等因素。以下是不同场景下的主流电缆类型、特点及适用范围,帮助您针对性选择:
一、按电压等级分类及主流电缆类型
1. 中高压(10kV~35kV)
适用场景:城市配电网、工业园区输电
交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)
结构:导体(铜 / 铝)+ 交联聚乙烯绝缘层 + 聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)外护套,部分带金属铠装。
优点:
绝缘性能优异(耐温 90℃,短时过载可达 130℃),比油纸绝缘电缆更轻便;
施工方便(无需像油纸电缆一样严格防潮),适合直埋、穿管、隧道等多种敷设方式;
成本适中,性价比高。
缺点:绝缘厚度随电压升高显著增加,35kV 及以上成本上升明显。
典型型号:YJV(铜芯)、YJLV(铝芯),如 YJV-26/35kV-3×95(35kV 三芯 95mm² 铜缆)。
聚乙烯绝缘电缆(PE)
特点:耐化学腐蚀能力强,适合高湿度或有酸碱腐蚀的环境(如化工园区),但耐温较低(70℃),载流量略低于 XLPE 电缆。
2. 高压(110kV~220kV)
适用场景:城市电网主干线、跨区域输电
单芯交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)
结构:单芯导体(铜 / 铝)+ 厚绝缘层(需多层共挤工艺)+ 金属屏蔽层(铜带或铝带)+ 聚乙烯外护套。
优点:
解决了三芯电缆在高压下的电场分布不均问题,绝缘可靠性更高;
可配合接地箱实现感应电压控制,减少环流损耗;
适合长距离敷设(如数十公里的城市环网)。
缺点:需配套金属支架或固定夹具,防止短路时电缆位移;对敷设工艺要求高(如弯曲半径需≥20 倍电缆外径)。
典型型号:YJLW03(铝护套聚乙烯外护层)、YJV62(铜带铠装聚乙烯外护层),如 YJLW03-64/110kV-1×800(110kV 单芯 800mm² 铝缆)。
充油电缆(已逐步被 XLPE 替代)
特点:绝缘层为油浸纸,内部充入低黏度绝缘油,通过补油系统维持油压,曾用于 220kV 及以上场景。
现状:因维护复杂、环保性差,新建项目基本不再采用,仅老旧电网中有少量存量。
3. 超高压(330kV~750kV)及特高压(1000kV 及以上)
适用场景:跨省份大容量输电(如 “西电东送” 工程)
架空输电线路(非电缆,优先选择)
原因:超高压电缆制造难度极大(绝缘厚度需数十毫米),且敷设成本高昂(如 1000kV 电缆单米成本超万元),因此优先采用架空线路,以钢芯铝绞线(LGJ)为主,搭配复合绝缘子和铁塔。
示例:1000kV 特高压线路采用 8 分裂 LGJ-500/35 导线(8 根截面积 500mm² 的铝绞线 + 35mm² 钢芯),输电容量可达 500 万千瓦以上。
超高压电缆(特殊场景使用)
适用情况:需穿越江河、城市核心区等无法架线的场景,如 ±500kV 直流电缆用于海底输电。
技术:采用直流输电(如交联聚乙烯绝缘直流电缆,XLPE-DC),避免交流输电中的电容电流问题,代表型号如 YYJLW03-400kV-1×2500(单芯 2500mm² 铜缆)。
二、关键性能指标与选型要点
1. 导体材料选择
铜芯(Cu):导电率高(载流量比铝高 30% 以上)、机械强度大,适合短路电流大或弯曲半径小的场景(如变电站出线),但成本高(价格约为铝的 3 倍)。
铝芯(Al):成本低、重量轻,适合长距离架空线路或大截面电缆(如 35kV 以上单芯电缆常用铝芯),但需注意接头防氧化处理(如采用铜铝过渡端子)。
3. 外护套与结构设计
金属屏蔽层:高压电缆必须带金属屏蔽(铜带或铝带),作用是均匀电场、传导故障电流,同时提供机械保护。
铠装层:直埋或易受外力冲击的场景需选钢带(如 YJV22)或钢丝铠装(如 YJV32),防止鼠咬或机械损伤。
防腐设计:沿海或化工区可选聚乙烯外护套 + 铝护套(如 YJLW03),增强抗盐雾、酸碱腐蚀能力。
三、典型应用场景推荐
1. 城市地下电网(10kV~110kV)
首 选:铜芯交联聚乙烯绝缘电缆(YJV),单芯或三芯根据敷设方式决定(三芯适合小截面穿管,单芯适合大截面隧道敷设)。
案例:某城市 110kV 地下环网工程,采用 YJLW03-64/110kV-1×800 单芯铝缆,埋深 1.5 米,搭配排管 + 人井系统,传输容量达 400MVA。
2. 工业园区高压供电(10kV~35kV)
场景特点:多为短距离输电,需耐腐蚀、耐机械损伤。
推荐:铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装电缆(YJLV22),如 YJLV22-8.7/15kV-3×150,适合沿墙架空或直埋穿越厂区道路。
3. 跨江河输电(特殊高压场景)
需求:需大长度、高可靠性电缆,避免中间接头。
方案:±500kV 直流 XLPE 电缆(如宁波舟山 500kV 海底电缆工程),单根长度超 30 公里,导体截面积达 2500mm²,采用铜芯 + 铝护套结构,耐受海水压力和腐蚀。
四、经济性与维护成本考量
初期投资:铜芯电缆成本>铝芯电缆,电压等级越高,电缆成本占工程总投资比例越大(如 110kV 电缆工程中电缆成本占比可达 60%)。
长期运维:
XLPE 电缆免维护周期长(设计寿命 30~50 年),油纸电缆需定期检测油位、防止漏油;
铝芯电缆接头需定期检查氧化情况,铜芯电缆接头可靠性更高但成本也更高。
总结:选型决策树
先定电压等级:10kV~35kV 优先 XLPE 电缆,110kV 及以上用单芯 XLPE 电缆,超高压架空线路。
再看敷设环境:直埋选铠装型,腐蚀环境选铝护套 + PE 外护层,隧道或桥架选无铠装型。
后权衡成本与性能:重要线路(如变电站进线)用铜芯,长距离输电用铝芯,超大容量场景考虑直流电缆或架空线路。
通过以上维度综合评估,可确保高压电缆选型在安全性、经济性和适用性之间达到优平衡。