高壓電力電纜的基本結(jié)構(gòu)由四個核心部分組成，每個部分承擔(dān)特定的電氣與機械保護功能，以下是詳細解析：

一、導(dǎo)體（線芯）

導(dǎo)體是電纜傳輸電能的核心部件，材料以銅或鋁為主。銅導(dǎo)體導(dǎo)電率高（電阻率1.7241×10??Ω·m），機械強度強，而鋁導(dǎo)體重量輕（密度2.7g/cm3）、成本低。導(dǎo)體截面積根據(jù)載流量需求設(shè)計，常見規(guī)格從25mm2到2500mm2不等。例如，240mm2截面的銅導(dǎo)體可承載約500A電流（環(huán)境溫度30℃時）。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)采用多根細絲絞合后壓緊成型，緊壓系數(shù)達0.9以上，以減少集膚效應(yīng)和接觸電阻。

二、絕緣層

絕緣層將導(dǎo)體與外界隔離，材料選擇直接影響電纜耐壓能力：

交聯(lián)聚乙烯（XLPE）：主流材料，耐溫等級90℃，擊穿場強≥30kV/mm，適用于10kV~500kV電纜。

乙丙橡膠（EPR）：柔韌性好，用于移動場合（如礦用電纜），但成本較高。

油浸紙：傳統(tǒng)材料，用于超高壓電纜（如220kV），但需考慮敷設(shè)落差限制。

以110kV電纜為例，絕緣層厚度約16~20mm，通過三層共擠工藝與導(dǎo)體屏蔽、絕緣屏蔽同步成型，確保界面無氣隙。

三、屏蔽層

高壓電纜（≥6kV）需設(shè)置多層屏蔽：

屏蔽類型功能與特點典型材料

導(dǎo)體屏蔽層消除導(dǎo)體表面毛刺，均化電場分布，抑制局部放電半導(dǎo)電交聯(lián)聚乙烯

絕緣屏蔽層降低絕緣表面電場強度，110kV及以上采用不可剝離型，與絕緣層共擠成型半導(dǎo)電交聯(lián)聚乙烯

金屬屏蔽層短路電流通道（10kV電纜需≥25mm2銅帶），兼具電磁屏蔽功能銅帶/銅絲（電阻率≤0.017Ω·mm2/m）

例如，35kV電纜的導(dǎo)體屏蔽層厚度約0.8mm，絕緣屏蔽層1.2mm，金屬屏蔽采用0.1mm銅帶螺旋繞包。

四、保護層

保護層實現(xiàn)機械防護與環(huán)境隔離，典型結(jié)構(gòu)包括：

內(nèi)護套：阻水阻潮，材料為鋁塑復(fù)合帶（如35kV電纜）或波紋鋁護套（110kV電纜）。

鎧裝層：

鋼帶鎧裝：雙層鍍鋅鋼帶（厚0.2~0.5mm），抗壓強度≥400N/cm2。

鋼絲鎧裝：用于海底電纜，破斷力≥50kN（如Φ4mm鋼絲）。

外護套：PVC或PE材料，耐候溫度-40℃~70℃，阻燃型氧指數(shù)≥30%。

五、高低壓電纜結(jié)構(gòu)差異

組件10kV電纜110kV電纜

導(dǎo)體屏蔽層可剝離型（厚0.5mm）不可剝離型（厚1.2mm）

絕緣厚度4.5mm20mm

金屬屏蔽銅帶繞包銅絲疏繞+銅帶反向扎緊

外護套PVC（厚3.0mm）HDPE（厚5.0mm）

例如，某110kVXLPE電纜的金屬屏蔽層采用32根Φ2.5mm銅絲疏繞，外層再繞包0.1mm銅帶，確保短路電流承載能力達25kA/2s。