鎧裝電纜也分為鋼帶鎧裝電纜和鋼絲鎧裝電纜。主要區(qū)別在于：

用途:鋼帶鎧裝僅用于直埋電纜或普通穿管、普通地面、隧道等的敷設。細鋼絲鎧裝能承受一般的縱向拉力，適用于短距離架空敷設或垂直、垂直敷設。國外有很多鋼絲鎧裝電纜！

價格：相應的鋼絲鎧裝更貴。由于鋼絲鎧裝生產困難，成本高。

載流能力：差別不大，只選用逆磁鋼帶或鋼絲。

根據(jù)不同的使用環(huán)境，選擇不同形式的鎧裝電纜：鋼帶鎧裝能承受機械壓力，鋼絲鎧裝能承受機械拉力。

探討單芯鋼絲鎧裝電纜的問題

一、提出問題

通過對試驗和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析以及收集到的數(shù)據(jù)表明，單芯鋼絲鎧裝電纜的結構設計、材料選擇和運行合理性等諸多問題逐漸引起了人們的關注。單芯鋼絲鎧裝電纜的鎧裝損失越來越受到人們的關注。單芯鋼絲鎧裝電纜在中國的使用給許多項目帶來了麻煩和經濟損失。用戶比電纜制造商更關注這個問題。數(shù)據(jù)[1]討論了這個問題，并列出了國內單芯鋼絲鎧裝電纜敷設的情況。并提出國內單芯電纜鋼絲鎧裝采用隔磁結構是一種不同的奇怪產品。銅絲隔磁結構應與國外一致，取消。

20世紀60年代中期，上海過黃浦江電纜敷設，220年代意大利比瑞利kV充油鉛套PE制造商使用非磁性鎧裝來消除鋼絲的磁損失.它可以提高輸送容量。硬銅合金絲盔甲也在國外使用（原作者認為非磁性鎧裝是誤導)。20世紀60年代末，南京和安慶110年代KV充油單芯海纜工程曾設想生產非磁性鎧裝，因為中國沒有鋁合金絲產品，所以改為銅絲隔磁設計。鋼絲鎧裝中間均勻分布3-4根銅絲，單芯電纜外無閉合磁路。從那以后，國產超高壓單芯海纜都采用隔磁結構鎧裝。(這是否起源于中國，需要驗證-自言自語)。

文章還列出了1987年廣東虎門220的幾個引進項目KV充油鉛套PE護套鋼絲鎧裝PLP外護層海纜。由日本居民提供。φ8 mm45根鍍鋅鋼絲。為了提高鉛套和鉛套的輸送容量PE護套間有24根扁平導線mm2.回流導體的作用是減少金屬套的阻抗，減少護套的損耗，提高輸送能力。1989年廈門集美至高崎跨海峽海纜，220Kv1×630mm2銅芯充油鉛套HDPE護層鋼絲鎧裝PLP外護層海纜。由法國阿爾卡特提供。Φ7.6mm41根鍍鋅鋼絲。1998年，北京供電局敷設在湖中的水底電纜，15根kV 1×300mm2銅芯XLPE鉛套鋼絲鎧裝PE外護層電纜。由法國阿爾卡特提供?？资鞘褂玫?phi;7 mm鍍鋅鋼絲23根。廠家認為鋼絲表面鍍鋅，排列不是很緊，鋼絲之間填充外保護層防腐劑（如瀝青），不會形成封閉的磁回路，不會造成額外的護套損失。

文章稱，自20世紀60年代以來，國內單芯交流海底電纜鋼絲盔甲的結構一直采用隔磁鋼絲結構設計。所有進口單芯交流海底電纜的鋼絲均采用鍍鋅鋼絲設計，制造商認為沒有必要從理論和實際操作記錄中采用隔磁設計。為了使中國海底電纜的結構與國外產品相似，作者的觀點是取消隔磁結構。不僅是海底電纜，110kV XLPE電纜等都應該作相應的修改。

以上是國內外高壓和超高壓電纜水下敷設時單芯鋼絲鎧裝結構的情況。kV由于法定標準規(guī)定以下電纜采用銅絲隔磁結構，各廠家基本按標準制造。設計部門和用戶部門也選擇這種電纜。有很多問題。

鎮(zhèn)海煉化第二熱電站1#從發(fā)電機組到變壓器8.7/10kV1×500mm2 YJV32 φ3.15鍍鋅鋼絲鎧裝，用4根銅絲隔磁。除了成束敷設，鋼絲是電纜燒毀的原因之一。

某電站采用1×400mm2 YJV32 交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜15根，每相5根并聯(lián)。（首先不要分析電纜型號的選擇是否合理。）試運行后，發(fā)現(xiàn)載流能力遠低于設計載流能力。用戶提出鋼絲盔甲損失是否太大。因此，建議進行測試以驗證。本文對單芯鋼絲鎧裝電纜進行了載流試驗。使用測試數(shù)據(jù)和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)。討論為未來電纜結構的合理設計提供信息。

2.測試和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)

  2.1 測試和計算數(shù)據(jù)

測試模擬電纜線路工程。.7/15 kV 1×400 mm2 YJV32 交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯鋼絲鎧裝電纜。表2中列出了樣品結構尺寸-1。

注： 導體屏蔽層厚度為0.8 mm.絕緣屏蔽層厚度為0.6 mm.銅帶厚度0.2mm。包帶厚度0.2mm。

鋼絲直徑φ2.5mm 4根等直徑的銅絲均勻分離為隔磁。

在空氣中敷設，以不同的方式下載流量試驗數(shù)據(jù)和相關參數(shù)-2中。

  注：* 溫據(jù)測量表面的不同部位，溫差較大。

  ** s – 相鄰電纜軸之間的距離。De – 電纜外徑

按照IEC 60287標準根據(jù)樣品尺寸計算單芯鋼絲鎧裝電纜的載流量，計算結果列在表2中-3。

  注：* 導體在工作溫度下的交流電阻(Ω/m) .

  ** 鎧裝鋼絲損耗(根據(jù)裝甲損耗計算值計算)。

電纜中心間距為2根電纜(De)。

  2.2 現(xiàn)場資料

某項目現(xiàn)場電纜排列如圖2所示-1.所示。測試數(shù)據(jù)整理匯總如下。#1～#計算表2中電纜芯和表面的溫度-4和表2-5.計算線芯溫度和表面溫度的參數(shù)如下：

根據(jù)測量電流計算出線芯溫度和表面溫度。所使用的參數(shù)是YJV32電纜的計算參數(shù)值(如交流電阻和熱阻)和試驗參數(shù)(如鋼絲損耗等)。

  * 每條線路由三根單芯電纜三角形排列，彼此之間有間隙。

  * 電流分配不均勻是由阻抗引起的。

  * 每條線路由三根單芯電纜三角形排列，彼此之間有間隙。

  * 由于阻抗引起電流分配不均。

3.1 載流量下降

首先，討論為什么在相同的工作溫度和環(huán)境條件下，單芯鋼絲鎧裝電纜的載流量遠小于非鎧裝電纜的載流量？主要原因是鎧裝鋼絲損失過大。在三角形排列中，鋼絲的磁滯和渦流損失是線芯損失的三倍多。平面排列是線芯損失的兩倍多。即使分離敷設（電纜中心間距大于2倍的電纜外徑），鋼絲損失也是線芯損失的兩倍多。載流量為非鋼絲鎧裝單芯電纜載流量的57%（相互接觸三角形排列）和64%（間隙為1個電纜外徑平面排列）。在熱阻方面，鋼絲電纜的外徑遠大于同一截面的非鋼絲鎧裝電纜（約1.2倍)。空氣敷設時，其外部熱阻小于非鋼絲鎧裝電纜(約00.80%)。雖然鋼絲鎧裝內襯層的熱阻較大，但其相對值的增加幾乎抵消了外部熱阻的減少。因此，裝甲損失在這里起著重要的作用。這是載流減少的主要原因。

3.2 鎧裝損耗

為什么單芯電纜的裝甲損失如此之大？其損失的主要原因是磁滯和渦流損失起著決定性的作用。這些損失與磁場強度有關，磁場強度與線芯電流有關。當鋼絲單點連接時，裝甲沒有環(huán)流損失。電纜相當于無限長直線，電纜鋼絲中的線芯電流遠大于其他相鄰電纜電流中的電場，認為鋼絲損失主要是由電纜芯電流引起的。三個單芯在三相系統(tǒng)和三個單芯串聯(lián)運行，根據(jù)表2-2 試驗數(shù)據(jù)（單相）和現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)（三相）反映了載流能力和溫度兩個參數(shù)，分析了三角形排列中鋼絲盔甲的損失。這只是關于這組數(shù)據(jù)的。由于試驗條件的限制，三相系統(tǒng)無法進行試驗。通過表3-1的計算溫度參數(shù)至少表明，當電纜呈三角形排列時，單相測試數(shù)據(jù)（載流）類似于三相系統(tǒng)下現(xiàn)場排列模式下的測量電流。

  注：① 試驗和現(xiàn)場電纜呈三角形排列，但現(xiàn)場三角形中有一條膠條。

  ② 計算值(按電流和熱阻計算)。

  ③表2為了便于比較-2的試驗數(shù)據(jù)已轉換為環(huán)境溫度38.5℃時的等效值。

  ④ 三角形電纜組的表面溫度因部位而異，僅供參考。

3.3 隔磁是一個偽概念

通過實驗和現(xiàn)場數(shù)據(jù)，單芯鋼絲鎧裝的隔磁結構不起作用。鋼絲是磁性材料，銅絲是非磁性材料。當導體中有交變電流通過時，由于銅絲的插入，可能會導致磁線崎嶇不平，但不能中斷。由于磁化強度總是落后于磁場強度的變化（磁滯現(xiàn)象），當磁體反復磁化時，磁體分子的位相不斷變化，分子振蕩加劇，加熱和溫度升高。增加分子振動的能量是由維持磁場電流的電源提供的。交變磁場中的鋼絲也產生應電流，這種應電流在鋼絲體內閉合形成渦流。由于電阻小，渦流強度大，鋼絲釋放大量熱量。它的熱能也來自于維持磁場電流的電源。通過實驗和現(xiàn)場測量，這種隔磁結構是一個偽概念。從定量計算來看，IEC 60287 標準僅10個電纜間隔m單芯鋼絲鎧裝電纜的海底敷設提出了鎧裝損耗等于線芯損耗的計算方法。在沒有計算方法之前，可以通過測試來解決單芯鋼絲鎧裝電纜的載流能力。對于正在考慮的問題，采用測試方法來解決IEC解決問題的標準原則。幸運的是，上海電纜研究所在20世紀60年代建立了電纜載流測試基地，現(xiàn)已改造成符合法定要求的實驗室。有一套完整的載流測試設備。除一般電纜外，還為特殊電纜熱性能試驗提供服務。

結論

通過以上分析至少可以獲得兩點收獲：

  1 單芯鋼絲鎧裝電纜載流量遠遠小于同截面非鎧裝單芯電纜，千萬不能按非鎧裝電纜選擇載流量(可以說100%廠家提供的載流量都是錯誤的)。

2 鋼絲鎧裝損耗遠大于線芯損耗，其實隔磁結構是虛設的，不起作用。隔磁是一個偽概念。

綜上所述，對于單芯鋼絲鎧裝電纜，由于鎧裝磁損失，載流減少。這是單芯鋼絲鎧裝電纜的致命缺點。然而，單芯鋼絲鎧裝電纜具有承受拉力和強大的外部機械力的作用，實際上是不可或缺的產品。如海底電纜敷設在河流、湖泊和海洋中。因此，建議使用：

單芯電纜非磁性鎧裝(如不銹鋼絲、銅合金或鋁合金絲)，這絕誤導。

2 應選擇鍍鋅鋼絲，并涂上防腐層，鋼絲相互分離。數(shù)據(jù)[1]稱，外國制造商認為它可以達到隔磁效果。但作者認為，這與銅絲的隔磁效果沒有太大區(qū)別。你可以做一個測試來驗證它。這里沒有評論。

3 除了河流、湖泊、海底和承受巨大拉力的特殊情況外，單芯鋼絲鎧裝電纜通常不易選擇，如隧道、支架等不承受拉力或可預測的外部機械力不是很大。

此外，建議修改電纜標準中的單芯鋼絲鎧裝電纜，用銅絲隔磁結構改為非磁性材料。