电缆中的绝缘层是什么？有什么作用？

杭州全缆电缆科技有限公司2024-09-02

绝缘层，作为电力电缆结构中至关重要的组成部分，其功能在于精心构筑起一道屏障，旨在有效隔离并保护导电线芯，确保线芯之间以及线芯与外层铝（或铅）护套之间维持着可靠的电气绝缘状态。这一设计不仅规避了电流的非预期流动，防止了短路等安全隐患的发生，还确保了电缆系统能够承受一定的电气压力而不受损，即保证了电气耐压强度的高标准。同时，绝缘层还需具备出色的耐热性能，即便在长时间运行或外部环境温度变化较大的情况下，也能保持其绝缘性能的稳定性和可靠性，这对于保障电力系统的持续稳定运行至关重要。具体到电缆内部的构造，缠绕在导电线芯周围的那一层，我们通常称之为分相绝缘。这一层绝缘材料紧密贴合于线芯表面，为每一相电流提供了电气隔离空间，有效防止了相间干扰和短路风险。而在此基础上，当多根线芯绞合形成电缆整体后，其外部还会额外包裹一层纸绝缘材料，我们称之为统包绝缘。统包绝缘进一步增强了电缆整体的绝缘性能，为电缆提供了更为坚固的保护屏障。深入探讨电力电缆绝缘层材料所需具备的主要性能时，我们不难发现其要求之严苛：首先，材料需具备高的击穿场强，这意味着在面临各种电压波形（包括脉冲、工频、操作波等）时，都能有效抵御击穿现象的发生，确保电缆的安全运行。其次，低的介质损失角正切（tgδ）是衡量绝缘材料电气性能优劣的重要指标之一，它反映了材料在电场作用下能量损耗的大小，低损耗意味着更高的能源利用效率和更低的运行成本。再者，绝缘材料还需具备相当高的绝缘电阻，这是保障电缆电气隔离效果的关键所在，高绝缘电阻能够有效阻止电流的非预期流动，防止漏电等安全隐患。此外，优良的耐树枝放电和耐局部放电性能也是绝缘材料不可或缺的性能之一。在电缆运行过程中，由于电场分布不均、材料老化等原因，可能会产生局部放电现象，而优良的耐放电性能则能有效遏制这一现象的发生，延长电缆的使用寿命。同时，绝缘材料还需具备一定的柔软性和机械强度。柔软性使得材料在电缆弯曲、扭转等复杂工况下仍能保持良好的绝缘性能；而机械强度则确保了材料在受到外力作用时不易破损，进一步保障了电缆的安全运行。绝缘性能的长期稳定是电力电缆绝缘层材料追求的目标。在长期的运行过程中，绝缘材料需能够抵御环境腐蚀、老化等因素的影响，保持其绝缘性能的稳定性和可靠性，为电力系统的持续稳定运行提供坚实的保障。