Z6·尊龙凯时

电缆绝缘层厚度取决于以下三个因素：

（1）工艺上允许的最小厚度。根据制造工艺的可能性，绝缘层必须有一个最小厚度。lkV及以下的电缆的绝缘厚度基本上是按工艺上规定的最小厚度来确定的,如果按照材料的平均电场强度的公式来计算低压电缆的绝缘厚度，那就太薄了。例如500V的聚氯乙烯电缆,按聚氯乙烯击穿场强是10kV/mm计,安全系数取1.7，则绝缘厚度只有0.085m,这样小的厚度是无法生产的。

（2）电缆在制造和使用过程中承受的机械力。电缆在制造和使用过程中,要受到拉伸、剪切、压、弯、扭等机械力的作用。lkV及以下的电缆，在确定绝缘厚度时，必须考虑其可能承受的各种机械力。大截面低压电缆比小截面低压电缆的绝缘厚度要大些，原因就是前者所受的机械力比后者大。当满足了所承受的机械力的绝缘厚度，其绝缘击穿强度的安全裕度是足够的。

（3）电缆绝缘材料的击穿强度。电压等级在6kV及以上的电缆，绝缘厚度的主要决定因素是绝缘材料的击穿强度。在讨论这个问题的时候,首先要搞清楚电力系统中电缆所承受的电压情况。

电缆在电力系统中要承受工频电压U0。U0是设计电压，一般相当于电缆线路的相电压。在进行电缆绝缘厚度计算时，我们要取电缆的长期工频试验电压,它是(2.5-3.0)U0。

电缆在电力系统中还要承受脉冲性质的大气过电压和内部过电压。大气过电压即雷电过电压。电缆线路一般不会遭到直击雷，雷电过电压只能从连接的架空线侵入。装设避雷器能使电缆线路得到有效保护。因此电缆所承受的雷电过电压取决于避雷器的保护水平Up(Up是避雷器的冲击放电电压和残压两者之中数值较大者)。通常,取(120%-130%)Up为线路基本绝缘水平BIL( Base Insulate Level)，也即电缆雷电冲击耐受电压。电力电缆雷电冲击耐受电压见表1-3。确定电缆绝缘厚度，应按BIL值进行计算，因为内部过电压(即操作过电压)的幅值,一般低于雷电过电压的幅值。

注：表中220kV及以上有两个数值，可根据避雷器的保护特性、变压器及架空线路的冲击绝缘水平等因素经计算选取。

综上所述，确定电缆绝缘厚度，要同时依据长期工频试验电压和线路基本绝缘水平BIL来计算，然后取其厚者。在具体设计中，一般采用两种计算方法。

1.用最/大/场/强/公式计算

在交流电缆绝缘层中，靠近导体表面的绝缘层所承受的场强******，若电缆绝缘材料的击穿强度大于******场强，则

式中 G——绝缘材料击穿程度，kV/mm；

m——安全裕度，一般取1.2-1.6；

Emax——绝缘层******场强，kV/mm；

U——工频试验电压或雷电冲击耐受电压，kV；

rc——导体半径，mm；

R——绝缘外半径，mm。

经数学推导得出，绝缘外半径可以用以e为底的指数函数表达，即

则绝缘厚度为

上列公式中的U应取试验电压值。即取长期工频试验电压（2.5-3.0）U0，或取雷电冲击耐受电压，见表1-3.

绝缘材料的击穿强度按不同的材料取值，严格地讲，材料的击穿强度应根据材料性质经试验确定，而且还与材料本身的厚度、导体半径等因素有关。

2.以平均场强公式计算

挤包绝缘电缆的绝缘厚度，习惯上采用平均场强的公式进行计算。这是因为挤包绝缘电缆的击穿强度受导体半径等几何尺寸的影响较大。以平均场强公式计算时,也需按工频电压和冲击电压两种情况分别进行计算,然后取其厚者。

在长期工频电压下,绝缘厚度

在冲击电压下,绝缘厚度

式中 BIL——基本绝缘水平(见表1-3),kV；

U0——设计电压,kV；

G、G'——分别为工频、冲击电压下绝缘材料击穿强度,参见表1-4,kV/mm；

k1、k1'——分别为工频、冲击电压下击穿强度的温度系数,是室温下与导体最高温下击穿强度的比值,对于交联聚乙烯电缆,k1=1.1,k1'=1.13-1.20；

k2、k2'——分别为工频、冲击电压下的老化系数,根据各种电缆的寿命曲线得出,对于交联聚乙烯电缆k2=4，k2'=1.1；

k3、k3'——分别为工频、冲击电压下不定因素影响引入的安全系数,一般均取1.1。(上述部分由东闯整理)

GB/T 12706中，35kV及以下电压等级XLPE绝缘电缆的绝缘厚度统一为上两表。中低压电缆绝缘中的电场强度不高，没有必要对绝缘层厚度分得太细，以免造成不必要的混乱。

而高压XLPE绝缘电缆的绝缘厚度将根据导体截面变化而变化。

GB/T 18890.2-2015 额定电压220kV(Um=252 kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第2部分：电缆。

GBT 11017.2-2014 额定电压110kV（Um=126kV） 交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第2部分 电缆。