单芯电缆绝缘层中电场

任何导体在电压的作用下，均会在其周围爆发一定的电场，其强度与电 压的巨细和电极的形式等因素有关。电缆的长度一样平常比它的直径大得多。 在大大都情形下，线芯和绝缘层外貌具有匀称电场漫衍的屏障层。因此，单 芯或分相屏障型圆形线芯电缆的电场均可看作同心圆柱体场。电场的电力 线全是径向的，如图 l6 - l 所示。单芯电缆绝缘层中的很大电场强度 Emax  位于线芯外貌上，很小电场强度 Emin位于绝缘层外外貌上，电缆绝缘层中电 场强度的漫衍情形如图 l6 - 2 所示。绝缘层中的平均电场强度与很大电场 强度之比称为该绝缘层的使用系数。使用系数愈大，说明电场漫衍愈匀称， 也就是说绝缘质料使用的愈充分。关于匀称电场漫衍的绝缘结构，如平行 电容极板间电场，其绝缘质料使用很充分，它的使用系数即是 l，电缆绝缘层 的使用系数均小于 l，绝缘层愈厚，使用系数愈小。

电缆匀称介质

中的电场漫衍

的很大场强点

通过理论剖析可知，当导电线芯外径 r 与绝缘层外径 R 之比即是 0 . 37 时，线 芯 导体外貌 的很大 电场 强度 Emax 很 小，当 r 与 R 之 比在 0 . 25 ~ 0 . 5之间时，导体外貌很大电场强度转变不大。以是在制造电缆时， 岂论其导体截面巨细，相同电压品级的电缆均接纳相同的绝缘厚度。

扇形或椭圆形单芯电缆的电场漫衍较为重大。在电缆绝缘结构的设 计中，人们感兴趣的是电缆的很大电场强度。关于扇形线芯，其很大电场 强度位于扇形的两头处，即图 16 - 3 中的 B 点。

电缆绝缘层厚度增添，其绝缘层使用系数就降低，因此，在高压电缆 中，常接纳分阶绝缘结构使绝缘层中电场漫衍匀称，以提高电缆绝缘的利 用系数。所谓分阶绝缘结构，就是接纳多层绝缘，在靠近线芯的内层绝缘 接纳较外层介电系数高的质料，以抵达匀称电场的 目的。通过理论剖析

可知，分阶绝缘能使线芯外貌电场强度降低，降低水平与 ε1、ε2 之差值有 关( ε1、ε2 是内外层绝缘质料的介电系数)，差值越大，降低越多。同时，绝 缘厚度愈大，线芯外貌处因分阶而降低的电场强度也愈多。但分阶绝缘 也提高了第二层的很大电场强度，如图 16 - 4 所示。

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