高壓垂吊式電纜是專(zhuān)為垂直高落差敷設(shè)設(shè)計(jì)的特種電纜（如摩天大樓供電、豎井、礦山提升系統(tǒng)），其結(jié)構(gòu)在普通高壓電纜基礎(chǔ)上強(qiáng)化了抗拉強(qiáng)度和縱向阻水性能。以下是其核心組成部分的詳細(xì)解析：

一、導(dǎo)體系統(tǒng)：電力傳輸?shù)暮诵妮d體

1.高純度金屬導(dǎo)體

材料：通常采用緊壓圓形銅導(dǎo)體（≥99.9%純度），部分場(chǎng)景用鋁導(dǎo)體（需增大截面積補(bǔ)償導(dǎo)電率）。

工藝：導(dǎo)體經(jīng)緊壓絞合減少間隙，提升機(jī)械強(qiáng)度并抑制垂直敷設(shè)時(shí)的導(dǎo)體蠕變。

截面：?jiǎn)涡窘孛娣e可達(dá)240–2500mm2（如1×800mm2用于超高層主供電）。

2.導(dǎo)體屏蔽層

半導(dǎo)電交聯(lián)聚乙烯（XLPE）材料緊密包裹導(dǎo)體，均勻電場(chǎng)分布，防止局部放電。

二、絕緣與屏蔽系統(tǒng)：保障電氣安全

1.主絕緣層

材料：超凈交聯(lián)聚乙烯（XLPE），厚度隨電壓等級(jí)增加（如35kV電纜絕緣層≥10.5mm）。

特性：耐溫90℃（長(zhǎng)期）、250℃（短路5秒），低介損，高介電強(qiáng)度。

2.絕緣屏蔽層

半導(dǎo)電XLPE層覆蓋主絕緣，與導(dǎo)體屏蔽層共同構(gòu)成電場(chǎng)均壓通道，避免絕緣表面放電。

3.金屬屏蔽層

銅帶或銅絲編織層，包裹絕緣屏蔽層，作用包括：

提供短路電流通路（≥系統(tǒng)短路容量要求）；

接地以消除感應(yīng)電壓；

電磁屏蔽。

三、抗拉增強(qiáng)單元：垂吊結(jié)構(gòu)的生命線(xiàn)

1.中心承重芯（核心創(chuàng)新）

材質(zhì)：高強(qiáng)度非金屬纖維（如芳綸1414、玻璃纖維）或鍍鋅鋼絲繩。

位置：位于電纜中心，被導(dǎo)體同心層絞合包裹。

功能：承擔(dān)電纜自重+附加載荷（如風(fēng)振、冰載），抗拉強(qiáng)度需≥電纜重量的20倍（例：300米垂吊需≥60kN拉力）。

2.鎧裝抗拉層（可選增強(qiáng)）

類(lèi)型：高強(qiáng)度細(xì)鋼絲鎧裝（如G32結(jié)構(gòu)），螺旋繞包在電纜外層。

協(xié)同作用：與中心承重芯形成雙重抗拉保險(xiǎn)，適用超長(zhǎng)垂距（如礦井深度>500米）。

四、阻水與防護(hù)系統(tǒng)：阻斷縱向滲透

1.徑向阻水屏障

金屬?gòu)?fù)合阻水帶：鋁塑復(fù)合帶縱包，阻止水分橫向侵入。

聚乙烯護(hù)套（HDPE）：厚度≥3.0mm，耐環(huán)境腐蝕（紫外線(xiàn)、化學(xué)介質(zhì)）。

2.縱向阻水結(jié)構(gòu)

阻水紗/阻水粉填充：導(dǎo)體絞合間隙填充超吸水樹(shù)脂（SAP），遇水膨脹密封通道。

半導(dǎo)電阻水帶：繞包在屏蔽層外，膨脹后堵塞縱向間隙。

五、外護(hù)套：環(huán)境防御的最后防線(xiàn)

1.材料選擇

黑色高密度聚乙烯（HDPE）：抗紫外線(xiàn)、耐磨損，適用于戶(hù)外塔架。

無(wú)鹵阻燃聚烯烴（WDZ）：用于室內(nèi)豎井，滿(mǎn)足低煙無(wú)鹵要求（如GB/T19666）。

2.特殊工藝

護(hù)套與鎧裝層之間涂覆熱熔膠，增強(qiáng)粘結(jié)性，防止護(hù)套在垂吊中滑動(dòng)。

表面壓制抗扭紋，減少風(fēng)振引起的擺動(dòng)疲勞。

六、關(guān)鍵附件：垂吊系統(tǒng)的完整性保障

1.垂直固定金具

專(zhuān)用電纜夾具（如弧形鋁合金夾），分散機(jī)械應(yīng)力，避免護(hù)套局部受壓損傷。

間距設(shè)計(jì)：通常每15–30米設(shè)置一組，高層建筑需有限元分析確定。

2.終端密封組件

高壓應(yīng)力錐+硅橡膠密封圈，防止頂端滲水（垂吊電纜最薄弱點(diǎn)）。

接地引出裝置：確保金屬屏蔽層可靠接地。

選型核心參數(shù)

抗拉強(qiáng)度：需＞1.5×安全系數(shù)（如電纜自重+附加載荷總和）；

阻水等級(jí)：通過(guò)IEC60502-2縱向阻水試驗(yàn)（3米水柱/24小時(shí)無(wú)水滲透）；

彎曲半徑：≥20倍電纜外徑（防止中心承重芯彎折損傷）；

動(dòng)態(tài)耐受：通過(guò)300萬(wàn)次彎曲振動(dòng)試驗(yàn)（模擬風(fēng)振環(huán)境）。

>應(yīng)用場(chǎng)景：上海中心大廈（垂深632米）、深海鉆井平臺(tái)提升系統(tǒng)、礦山豎井供電。

>代表型號(hào)：WDZA-YJY63-Z（無(wú)鹵阻燃A級(jí)+非金屬中心承重芯+細(xì)鋼絲鎧裝）。

總結(jié)

高壓垂吊式電纜是導(dǎo)體電力傳輸+纖維/金屬抗拉承重+多層阻水防護(hù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)體。其設(shè)計(jì)核心在于：

①中心承重芯承擔(dān)垂直機(jī)械應(yīng)力；

②XLPE絕緣+多重屏蔽保障高電壓安全；

③縱向/徑向聯(lián)合阻水杜絕滲透隱患；

④特種護(hù)套與附件應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境。選型時(shí)必須驗(yàn)證抗拉性能與阻水認(rèn)證，并嚴(yán)格按規(guī)范安裝固定金具，否則可能導(dǎo)致電纜滑脫或絕緣失效！