内容简介
第1章 电力电缆的历史
1.1 地下电缆的发展
1.2 早期电报线路
1.3 电气照明
1.4 照明用配电
1.5 纸绝缘电缆
1.6 地下住宅配电系统
1.7 挤包绝缘电力电缆
1.8 存在的问题
1.9 中压电力电缆的研制
参考文献
第2章 电缆介质基础理论
2.1 引言
2.2 电场与电压
2.3 空气绝缘导体
2.4 利用绝缘节省空间
2.5 更高的电压
2.6 绝缘屏蔽
2.7 必要的导体屏蔽
2.8 屏蔽层要求
2.9 绝缘层要求
2.10 护层
2.11 术语
2.11.1 非屏蔽电力电缆
2.11.2 中压屏蔽电缆
2.11.3 导体
2.11.4 电气绝缘(电介质)
2.11.5 电场
2.11.6 等位线
参考文献
第3章 导体
3.1 引言
3.2 材料选择
3.2.1 直流电阻
3.2.2 重量
3.2.3 载流量
3.2.4 电压降
3.2.5 短路
3.2.6 其他重要因素
3.3 导体规格
3.3.1 美国线规(AWG)
3.4 圆密耳(截面积单位)规格
3.5 公制标准
3.6 绞合
3.6.1 同心绞合
3.6.2 紧压绞合
3.6.3 型线绞合
3.6.4 束绞
3.6.5 束丝复绞
3.6.6 扇形导体
3.6.7 分割导体
3.6.8 环形导体(中空导体)
3.6.9 同向绞合导体
3.7 机械物理性能
3.7.1 导体性能
3.7.2 硬度
3.8 绞合阻隔
3.9 电气参数计算
3.9.1 导体直流电阻
3.9.2 导体交流电阻
3.9.3 集肤效应
3.9.4 邻近效应
3.9.5 磁性金属管中的电缆
3.9.6 高频电阻
参考文献
第4章 电缆电气参数
4.1 电缆额定电压
4.2 100%水平
4.3 133%水平
4.4 173%水平
4.5 不适用电缆的场合
4.6 低压电缆额定电压
4.7 电缆计算中的常量
4.7.1 电缆绝缘电阻
4.7.2 体积电阻率
4.7.3 表面电阻率
4.7.4 直流充电电流
4.8 介电常数
4.9 电缆绝缘的介质损耗
4.10 电缆电容
4.11 容抗
4.12 交流运行时的充电电流
4.13 电缆的感抗
4.13.1 高频下电缆的感抗
4.14 电缆内的互感
4.15 电缆导体阻抗
4.16 电缆总电抗
4.17 电缆介质损耗因数
4.18 绝缘参数
4.18.1 电缆内的电应力
4.18.2 介电强度
4.18.3 交流介电强度
4.18.4 冲击强度
4.19 电气参数综述
4.19.1 电阻
4.19.2 电导
4.19.3 电导率
4.19.4 体积电阻率
4.19.5 电感
4.19.6 多导体电缆电感
4.19.7 电缆互感
4.19.8 同轴电缆电感
4.20 电容
4.20.1 电缆电容
4.21 电抗
4.21.1 感抗
4.21.2 容抗
4.21.3 总电抗
4.22 阻抗
4.23 导纳
4.24 电力工程的功率因数
4.25 圆筒的切向应力
参考文献
第5章 绝缘材料的基本原理
5.1 引言
5.2 电气绝缘材料的物理化学特性
5.2.1 概述
5.2.2 聚乙烯分子链长度及分子量
5.2.3 支链
5.2.4 结晶度
5.2.5 聚乙烯共聚物
5.3 聚乙烯的制造
5.3.1 传统制造工艺
5.3.2 分子量分布控制技术
5.4 交联聚乙烯
5.4.1 基本原理
5.4.2 过氧化物交联
5.4.3 辐照交联
5.4.4 硅烷交联
5.4.5 温度对材料特性的影响
5.4.6 抗氧化剂
5.4.7 本节内容回顾
5.5 抗水树交联聚乙烯
5.6 乙丙橡胶绝缘
5.6.1 机理
5.6.2 其他乙丙橡胶
5.6.3 乙丙橡胶并不都是类似的
5.6.4 自由电荷与限制电荷
5.7 屏蔽材料
5.7.1 综述和聚合物的作用
5.7.2 炭黑的作用
5.7.3 非导电的屏蔽材料
5.8 护套材料
5.9 阻水技术
5.10 纸绝缘电缆
5.10.1 机理
5.10.2 老化行为
5.10.3 测试方法
5.11 低压聚合物绝缘电缆
5.11.1 绝缘材料
5.11.2 次级电缆
5.12 挤包绝缘的修复
5.12.1 概念介绍
5.12.2 修复原理
5.12.3 电缆修复的现场过程
5.13 中压绝缘材料的比较
参考文献
附录
附录A 聚乙烯分子链在极低温度下的运动
附录B 单点催化聚合
第6章 电缆绝缘材料电气性能
6.1 引言
6.2 体积电阻率(VR)
6.3 运行场强下绝缘材料的响应
6.3.1 极化
6.3.2 介电常数
6.3.3 介质损耗
6.3.4 色散
6.3.5 矿物填充体系和界面极化
6.3.6 电导
6.3.7 电缆响应
6.3.8 纸/液绝缘系统
6.3.9 小结
6.4 高场强时的绝缘响应
6.4.1 介绍
6.4.2 介电强度
6.4.3 测试方法
6.4.4 击穿和故障
6.4.5 局部放电
6.5 本章小结
参考文献
第7章 电力电缆的屏蔽
7.1 引言
7.2 导体屏蔽
7.3 中压电缆的绝缘屏蔽
7.3.1 应力消减层
7.3.2 金属屏蔽
7.3.3 同心中性线电缆
7.4 低压电力电缆的金属屏蔽
7.4.1 电场
7.4.2 磁场
参考文献
第8章 护套和铠装
8.1 金属护套
8.2 热塑性护套
8.2.1 聚氯乙烯
8.2.2 聚乙烯(不导电的)
8.2.3 半导电护套
8.2.4 聚丙烯
8.2.5 氯化聚乙烯
8.2.6 热塑性弹性体
8.2.7 尼龙
8.2.8 低烟无卤(LSZH)护套
8.3 热固性护套材料
8.3.1 交联聚乙烯
8.3.2 氯丁橡胶
8.3.3 氯磺化聚乙烯
8.3.4 丁腈橡胶
8.3.5 丁腈/聚氯乙烯
8.3.6 乙丙橡胶
8.4 铠装
8.4.1 连锁铠装
8.4.2 钢丝铠装
8.4.3 其他铠装类型
参考文献
第9章 低压电缆
9.1 引言
9.2 设计
9.2.1 导体设计
9.2.2 单层绝缘导体
9.2.3 带绝缘和护套的导体
9.2.4 成股的单芯导体电线和电缆
9.2.5 多芯电缆
参考文献
第10章 标准和规范
10.1 引言
10.2 制造商组织
10.2.1 绝缘电缆工程师协会(ICEA)
10.2.2 国家电气制造商协会(NEMA)
10.2.3 铝协会(AA)
10.3 使用者组织
10.3.1 爱迪生照明公司协会(AEIC)
10.3.2 乡村公共服务(RUS)[之前的REA]
10.4 共识组织
10.4.1 美国国家标准学会(ANSI)
10.4.2 美国材料试验协会(ASTM)
10.4.3 加拿大标准协会(CSA)
10.4.4 国际电工委员会(IEC)
10.4.5 美国国家电气规范(NEC)
10.4.6 美国安全检测实验室(UL)
10.5 典型的标准和规范
10.5.1 导体
10.5.2 导体屏蔽
10.5.3 绝缘
10.5.4 挤包绝缘屏蔽
10.5.5 金属屏蔽
10.5.6 电缆护套
10.5.7 常规文献
参考文献
第11章 电缆的制造
11.1 引言
11.2 导体的制造
11.2.1 拉丝
11.2.2 退火
11.2.3 退火拉丝
11.2.4 绞合
11.3 挤包绝缘电缆制造
11.3.1 绝缘材料和护套材料
11.3.2 挤出
11.3.3 硫化
11.3.4 冷却
11.4 挤出生产线的构造
11.4.1 单台挤出机生产线
11.4.2 “两步法”挤出
11.4.3 “一步法”挤出生产线
11.4.4 “真正三层”共挤
11.4.5 挤出机头
11.4.6 加工
11.4.7 成缆
11.5 纸绝缘电缆
11.5.1 纸绝缘
11.5.2 纸张绕包
11.5.3 成缆
11.5.4 浸渍材料
11.5.5 干燥和浸渍
11.5.6 浸渍油的处理
11.5.7 浸渍控制
11.5.8 冷却工序的控制
11.6 出厂检验
11.6.1 低压电缆全长度电性能试验
11.6.2 中压电缆电性能试验
11.6.3 其他出厂检验
参考文献
第12章 电缆敷设
12.1 引言
12.2 电缆敷设拉力的讨论
12.2.1 导体的最大允许拉力
12.2.2 敷设拉力计算
12.2.3 摩擦系数
12.2.4 侧壁承载压力(sWBP)
12.2.5 管道或排管中多根电缆的敷设
12.3 敷设计算
12.3.1 横向弯曲外的拉力
12.3.2 敷设方向的选择
12.4 电缆敷设研究
12.4.1 研究成果
12.5 现场经验
参考文献
第13章 接头、终端和附件
13.1 引言
13.2 终端理论
13.2.1 电场介绍
13.2.2 终端的用途
13.2.3 简单消除应力的终端
13.2.4 电压梯度终端
13.3 终端设计
13.3.1 应力锥设计
13.3.2 电压梯度设计
13.3.3 纸绝缘电缆终端
13.3.4 钎柄(接线端子)
13.3.5 可分离连接器(肘形)
13.4 接头
13.4.1 接头理论
13.4.2 接头设计和绝缘
13.5 可替代设计
13.6 接头和终端的选择
13.7 故障分析
参考文献
第14章 电缆载流量
14.1 引言
14.2 土壤热阻系数
14.3 载流量计算
14.3.1 热路模型
14.3.2 负载因数
14.3.3 损耗因数
14.3.4 导体损耗
14.3.5 介质损耗的计算
14.3.6 金属屏蔽损耗
14.4 典型热路
14.4.1 有护套和屏蔽电缆的内部热路
14.4.2 单层绝缘,连续负载
14.4.3 不同材料电缆的内部热路,连续负载
14.4.4 有护套和屏蔽简单电缆的热路,连续负载
14.4.5 例3中电缆,周期性负载
14.4.6 外部热路,沟道中电缆,连续负载
14.4.7 外部热路,沟道中电缆,时变负载,外部热源
14.4.8 外部热路,直埋电缆,周期性负载,可能有外部热源
14.4.9 外部热路,空气中电缆,可能有外部热源
14.5 载流量算例
14.5.1 概述
14.6 载流量表和计算机程序
14.6.1 表格
14.6.2 计算机程序
14.7 短路条件下的“载流量”
14.8 载流量与电压降计算的关系
参考文献
第15章 土壤热阻系数
15.1 引言
15.2 土壤中的热传递机理
15.2.1 土壤临界含水量
15.3 外部热环境
15.4 自然土壤热阻系数
15.5 埋深处季节性的温度变化
15.6 土壤的热稳定
15.6.1 热交换率
15.6.2 土壤类型和密度
15.6.3 土壤水分
15.7 土壤干燥时间概念
15.8 临界热交换率
15.9 热特性好的土壤
15.10 热特性差的土壤
15.11 使用合适的回填土
15.12 合适的回填土
15.12.1 颗粒压实回填土
15.12.2 现场敷设
15.12.3 质量控制
15.12.4 流体回填土
15.13 混凝土作为回填土
15.13.1 电缆回填混凝土
15.13.2 佛罗里达州安装测试
15.13.3 实验结果
15.14 土壤界面温度
15.15 敷设路线热特性调查
15.15.1 回顾和规划
15.15.2 现场测试
15.15.3 实验室测试
15.15.4 分析
15.15.5 回填土参数和热稳定性
15.15.6 质量保证
15.15.7 通用
参考文献
第16章 护套互联和接地
16.1 引言
16.2 电缆是个变压器
16.3 载流量
16.3.1 屏蔽损耗
16.3.2 屏蔽电导率
16.3.3 互联跳线能力
16.4 多点接地
16.4.1 优点
16.4.2 缺点
16.4.3 讨论
16.5 单点接地和交叉互联
16.5.1 优点
16.5.2 缺点
16.5.3 背景
16.5.4 单点互联方法
16.5.5 护套的感应电压水平
16.5.6 互联方式
参考文献
第17章 地下系统故障点定位
17.1 引言
17.2 管道与工井系统
17.2.1 Murray回路电桥
17.3 地下住宅配电系统
17.4 故障点标定的方法
17.4.1 电缆定位
17.4.2 切断和尝试
17.4.3 雷达或时域反射仪
17.4.4 电容放电装置(轰鸣器)
17.4.5 土壤梯度仪
17.4.6 电容测量法
17.4.7 在北美不常使用的标定方法
17.5 故障电路指示器
参考文献
第18章 电力电缆现场评估
18.1 引言
18.1.1 验收测试
18.1.2 安装测试
18.1.3 维护性测试
18.2 原理
18.2.1 测试项目
18.2.2 励磁电压
18.2.3 性能测试的项目
18.2.4 时间上的考虑
18.2.5 全局评估和精确定位故障
18.2.6 需要测试的量
18.3 综述
18.3.1 在线和离线测试
18.3.2 直流电压测试
18.3.3 替代性测试手段
18.4 直流电压测试
18.4.1 简介
18.4.2 低压直流测试
18.4.3 高压直流测试
18.4.4 优缺点
18.5 工频在线监测
18.5.1 简介
18.5.2 测量
18.5.3 优点
18.5.4 缺点
18.6 工频离线监测
18.6.1 简介
18.6.2 测试设备的要求
18.6.3 测试系统特性
18.6.4 测试过程
18.7 局部放电测试
18.7.1 概述
18.7.2 局部放电的测量
18.7.3 测试设备
18.8 损耗因数测试
18.8.1 概述
18.8.2 介质损耗
18.8.3 方法
18.8.4 测量方法和仪器
18.8.5 优点
18.8.6 缺点
18.8.7 甚低频正弦波下损耗因数
18.9 甚低频测试
18.9.1 概述
18.9.2 甚低频耐压测试
18.9.3 余弦波甚低频测试
18.9.4 正弦波甚低频测试
18.9.5 甚低频正弦波tanδ测试
18.10 振荡波测试
18.10.1 概述
18.10.2 测试方法概述
18.10.3 优点
18.10.4 缺点
18.10.5 测试设备
18.10.6 试验过程
18.10.7 进一步研究工作
18.11 介电谱
参考文献
第19章 树
19.1 引言
19.2 背景
19.3 水树
19.3.1 水树的机理
19.3.2 加速试验的介绍
19.4 电树
19.5 电树和水树的组合
19.6 实验室测试
19.7 树的技术讨论
19.8 亚甲基蓝的染色技术
19.9 浸硅油观察
参考文献
第20章 配电电缆系统的雷电保护
20.1 引言
20.2 电涌保护(过电压保护)
20.2.1 保护裕度
20.2.2 额定电压
20.2.3 最高电压
20.2.4 接地系数
20.2.5 放电
20.2.6 电涌放电
20.2.7 绝缘电阻放电电压
20.3 波形和上升率
20.4 避雷器的操作使用
20.4.1 气隙
20.4.2 阀型避雷器
20.4.3 金属氧化物变阻器(MOV)
20.5 自然雷击
20.6 行波
20.7 传播速度
20.8 避雷器的正确连接方法
20.8.1 引线长度
20.8.2 电流的路径
20.8.3 接地电阻/阻抗
参考文献
第21章 电缆性能
21.1 引言
21.2 电缆故障数据
21.3 性能
21.4 数据分析
21.5 当前情况
参考文献
第22章 同心中性线的腐蚀
22.1 引言
22.2 电位序
22.2.1 电化当量
22.2.2 氢离子浓度
22.3 腐蚀机理
22.4 腐蚀类型
22.4.1 阳极腐蚀(杂散直流电流)
22.4.2 阴极腐蚀
22.4.3 电化学腐蚀
22.4.4 化学腐蚀
22.4.5 交流腐蚀
22.4.6 局部电池腐蚀
22.4.7 其他腐蚀类型
22.5 同心中性线腐蚀
22.5.1 研究活动
22.5.2 土壤成分
22.5.3 同心中性线腐蚀机理
22.6 护套
22.7 阴极保护
22.8 腐蚀位置的定位
22.8.1 中性线电阻率测量
22.8.2 受损位置的定位
参考文献
第23章 海缆铠装的腐蚀
23.1 引言
23.2 铠装系统中的电流
23.3 腐蚀
23.3.1 直流条件下的腐蚀
23.3.2 交流条件下的腐蚀
23.4 现场经验
23.5 铠装腐蚀的缓解
参考文献
第24章 名词术语和缩略语
24.1 名词术语
24.2 缩略词