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| 船用电力电缆 |
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船用电力电缆是船用电缆的一种，用于河海各种船舶及海上石油平台等水上建筑的电力、照明和一般控制之用的船用电缆。船用电力电缆在船舶电力系统中，具有举足轻重的作用，是整个船舶的命脉所在，它担负着为船上各类电气设备传输和分配电能的功能。
船用电力电缆主要参数有型号规格、芯数、燃烧特性、额定电压、温度、标称截面积等主要参数。其执行标准为：IEC60092-350，IEC60092-353或GB9331-88。
基本内容
中文名：船用电力电缆
领域：交通
执行标准：IEC60092-350、IEC60092-353等
外文名：ship power cable
主要参数：有型号规格、芯数、燃烧特性等
结构模型：均匀传输线模型、串并联结构模型
介绍
船用电缆用于在船舶电网中连接各种电气设备，以传输电能或电气信号。随着船舶电气化和自动化程度的不断提高，船用电缆的品种和用量不断增多。船用电缆基本上分为电力电缆、通信电缆及特种高频电缆三大类，其中电力电缆用于电力、照明等系统，是船上使用最多的电缆。对于电力电缆来说,载流量是一个重要的技术指标。载流量的大小一般取决于电缆绝缘材料的耐温等级。在同徉的敷设条件下，耐温等级越高.载流量就越大。如果环境温度较高，而选择的电缆绝缘耐温等级又较低，以致由电流发热引起的允许温升很低，这是不经济的。船用电缆的护套应具有耐潮、耐油、耐燃烧及耐热老化等性能。常用的护套材料有氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯和聚氯乙烯，此外尚有铅护套。
电缆结构
通常情况下，电力电缆由内至外为导体（电缆芯）、绝缘层（绝缘层可以承受电网的电压）、填充及屏蔽层（半导体或金属材料制成）、护层（保持电缆的绝缘性能）等几个主要部分，其绝缘性能的好坏将直接影响整个电气系统的安全与稳定运行，因此，IEEE、IEC/TC18等国际标准对电缆的各性能都进行了明确规定。
电缆导体
因铜导体的电导率大、机械强度高的特点，电力电缆多以铜作为导体线芯材料，为提高导体的导电能力及防止电化腐烛，常将导体单线镀锡使其成为镀锡铜线。电缆导体按制作工艺分为紧压型和非紧压型，紧压后的电缆导体结构紧凑，可节省材料、降低成本，但单根导体不再是规则圆形，如图1所示。除了小截面的导体外，电缆导体通常是绞合的结构，可保证电缆柔软性高、可曲度强，不易发生绝缘损伤及塑性变形。从电缆外形来看，可将绞合导体分为扇形、圆形、中空圆形等。按电缆导体线芯的数量，又可将电缆分为单芯电缆、多芯电缆，其数量和标称直径的具体规定见GB3956。
电缆的绝缘层
电力电缆的绝缘质量和水平，在结构上对电缆的使用寿命起了决定的作用。按照常用的绝缘类型对船用电力电缆进行划分，具体情况如图2所示。电缆绝缘层各不同类型的厚度及机械性能在GB7594中也有明确规定。
电缆的填充及屏蔽层
多芯电缆线芯间的缝隙必须使用物质（如非吸湿性材料）进行填充，填充时既可使填充物与护套分离开，也可以将填充物与护套挤压为一体，还可将非吸湿性扎带绕包在线芯与护套之间。另外，电缆内部还设有屏蔽层，目的是优化电缆内部的电场分布。电缆导体通常是多根导线绞合而成，其与绝缘层之间必定有缝隙，局部的电场会集中，在导体与绝缘层间设置内屏蔽层，可有效解决这一问题并防止线芯与绝缘层之间发生局部放电。而绝缘层与护套间设置外屏蔽层，可使护套与屏蔽层之间的电位相等，且绝缘层与屏蔽层间的接触良好，避免局部放电的产生。
电缆的护层
电力电缆的护层，通常主要分为非金属和金属错装护层两种类型，其护套的种类和相应的代号如图3所示。电缆的护层主要是为了防止电缆发生机械类损伤，以及避免油污、盐分、水分等环境因素对电缆绝缘层造成的影响。电缆各种护层的性能要求极其使用条件，亦在GB7594中有明确的规定。
等效模型
目前常被使用的船用电力电缆的结构模型，主要分为以下几种：均匀传输线模型、串并联结构模型等，下面分别进行介绍。
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均匀传输线模型
将电缆等效为均匀传输线，那么其截面形状和介质的电特性、磁特性都沿着整条传输线而保持恒定，因而导线的电阻、电感及线间电容是均匀分布在电缆的全部长度上。虽然传输线本身是一种分布参数模型，但由于上述特性，可先利用一个集中参数模型来描述。
截取其中一小段，如图4所示。图中，R为单位长度电缆上的分布电阻，L为单位长度电缆上的分布电感，G为单位长度电缆上的分布电导，C为单位长度电缆上的分布电容。因为己经假设为均匀传输线，所以任意一小段的传输线特性与整个传输线的特性是完全相同的。因此，选取的长度越小，其特性越接近传输线的实际特性。
串并联模型结构
电缆绝缘材料的电导由电介质的有功功率损耗产生，主要包括电晕损耗、绝缘介质的有功功率损耗和介质漏电流引起的有功功率损耗几大部分。由于电缆的横截面总要比不出现电晕放电的最小横截面要大，这就导致上述的电晕损耗、有功功率损耗和漏电流的有功功率非常的小，进而可以忽略对电缆电导的求解。这样，就有了简单的低压电缆的串联模型和并联模型，其等效电路如图5所示。[1]