高壓電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計旨在確保安全、高效的電力傳輸，同時具備耐久性和抗干擾能力。以下是典型高壓電纜的分層結(jié)構(gòu)及其作用，按從內(nèi)到外的順序排列：

1.導體（Conductor）

材料：多股絞合銅線或鋁線。

作用：

傳輸電流的核心部分，要求高導電性。

絞合結(jié)構(gòu)增強柔韌性，便于敷設(shè)。

2.導體屏蔽層（Conductor Shield）

材料：半導電聚合物（如交聯(lián)聚乙烯+炭黑）。

作用：

平滑導體表面，均勻電場分布，避免導體毛刺引發(fā)局部放電。

減少主絕緣層與導體間的氣隙，提升絕緣性能。

3.主絕緣層（Main Insulation）

材料：交聯(lián)聚乙烯（XLPE）或乙丙橡膠（EPR）。

作用：

核心絕緣屏障，隔絕導體與外界，承受高電壓。

需具備高介電強度、耐熱老化及機械強度。

4.絕緣屏蔽層（Insulation Shield）

材料：半導電材料（與導體屏蔽層類似）。

作用：

與導體屏蔽層配合，進一步均勻電場，防止絕緣層表面放電。

為后續(xù)金屬屏蔽層提供平滑過渡。

5.金屬屏蔽層（Metallic Shield）

材料：銅帶/絲編織層或鋁護套。

作用：

短路電流通道，保護電纜免受電磁干擾（EMI）。

接地后消除電容電流，保障運行安全。

6.填充層（Filling Layer）

材料：阻水膠、聚丙烯繩或橡膠。

作用：

填充多芯電纜間的空隙，保持結(jié)構(gòu)圓整。

阻水設(shè)計防止水分縱向滲透。

7.內(nèi)護套（Inner Sheath）

材料：PVC、聚乙烯（PE）或無鹵低煙材料。

作用：

固定內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提供初步機械保護。

部分設(shè)計含阻水層，增強防潮能力。

8.鎧裝層（Armor Layer）

材料：鋼帶、鋼絲（鍍鋅或不銹鋼）或非金屬材料（如玻璃纖維）。

作用：

抵御機械應力（如地下直埋時的擠壓、沖擊）。

防嚙齒動物啃咬（非金屬鎧裝）。

9.外護套（Outer Sheath）

材料：PVC、聚乙烯（PE）或聚氨酯（PU）。

作用：

最終防護層，抗磨損、防腐蝕、耐紫外線及化學侵蝕。

顏色標識區(qū)分電纜用途（如紅色為高壓）。

特殊設(shè)計層（按需添加）

阻水層：鋁塑復合帶或吸水性材料，防止水分侵入。

防火層：云母帶或陶瓷化硅橡膠，提升耐火性能。

防蟻/防鼠層：添加化學藥劑或硬質(zhì)材料。

總結(jié)

高壓電纜通過多層協(xié)同工作實現(xiàn)電氣安全與物理保護。導體傳輸電流，屏蔽層控制電場，絕緣層隔絕高電壓，金屬層疏導故障電流，護套與鎧裝抵御外部環(huán)境。不同電壓等級（如10kV、110kV、500kV）可能調(diào)整材料厚度或?qū)訑?shù)，以適應更高電場強度或更嚴苛環(huán)境。