第三节 保护层

为了使电缆适应各种使用环境的要求，在电缆绝缘层外面所施加的保护覆盖层，称为电缆护层。电缆护层是构成电缆的三大组成部分之一，它的主要作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素的破坏，如水、日光、生物、火灾等，以保持长期稳定的电气性能。所以，电缆护层的质量直接关系到电缆的使用寿命。

电缆护层主要可分成三大类，即金属护层（包括外护层）、橡塑护层和组合护层。金属护层具有完全的不透水性，可以防止水分及其他有害物质进入到电缆绝缘内部，因此被广泛地用作耐湿性较差的油浸纸绝缘电力电缆的护套。橡塑护层和组合护层都有一定的透水性，主要用于以高聚物材料作为绝缘的电缆。组合护层的透水性比橡塑护层要小得多，因此适合于石油、化工等侵蚀性环境中使用的电缆。除此之外，为满足某些特殊要求如耐辐射、防生物等的电缆护层，称为特殊护层。

电缆护层所用的材料繁多，主要分为两大类：一类是金属材料，如铝、铅、钢、铜等，这类材料主要用以制造密封护套、铠装或屏蔽；另一类是非金属材料，如橡胶、塑料、涂料以及各种纤维制品等，其主要作用是防水和防腐蚀。

一、金属护层

金属护层通常由金属护套（内护层）和外护层构成。金属护套常用的材料是铝、铅和钢，按其加工工艺的不同，可分为热压金属护套和焊接金属护套两种。此外还有采用成型的金属管作为电缆金属护套的，如钢管电缆等。外护层一般由内衬层、铠装层和外被层三部分构成，主要起机械保护和防止腐蚀的作用。

（一）内护层

内护层亦即金属护套，金属护套的特性由金属材料本身的性能及其工艺所决定。常用

的金属护套有铅护套和铝护套，现分述他们各自的优缺点。

1.铅护套

（1）铅护套优点如下：

1）铅护套具有完全不透水性，有效地防止了水分和潮气的侵入，密封性能好。

2）由于铅的熔点低（327℃），挤压铅护套温度低，对绝缘损伤小，工艺简单，封焊方便。

3）耐腐蚀性很好。但硝酸、醋酸、石炭酸等对铅起腐蚀作用。4）铅护套韧性好，不影响电缆可曲度。

（2）铅护套缺点如下：

1）资源匮乏，仅占地壳重量的0.0016%。2）有毒性。

3）具有再结晶的趋向，特别在高温和震动时，在粗大的铅粒间易形成裂缝，使电缆侵潮损坏。

4）机械强度低，其抗拉强度只有14.7MPa。5）铅的密度大，使电缆更加沉重。

6）具有蠕变性，易变形。7）铅容易被电化腐蚀。2.铝护套

（1）铝护套（和铅护套相比）优点如下：1）相对密度小，重量轻。

2）机械强度高。3）资源丰富。

4）铝的晶体结构稳定。

5）导电率高（是铅的7倍），屏蔽性好。（2）铝护套（和铅护套相比）缺点如下：

1）由于弹性模量比铅大，在弯曲时有剩余应力，增大了允许弯曲半径。2）腐蚀性比铅差。

3）铝的封焊工艺复杂。

4）由于铝的熔点高达658℃，使铝护套的压制工艺复杂。3.铅护套的厚度

铅护套应该采用铅或铅合金，并形成松紧适当的无缝铅管。铅护套的标称厚度应按下列公式计算。

1）所有单芯电缆或缆芯：

t_pb=0.03D_g+0.8

2）所有8.7/15kV及以下扇形导体电缆：

t_pb=0.03D_g+0.6

3）所有其他电缆：

t_pb=0.03D_g+0.7

式中 t_pb———铅护套标称厚度，mm；

D_g———铅护套前假设直径，mm。

在所有情况下，最小标称厚度不应小于1.2mm。

（二）外护层

在金属护套外面起防蚀或机械保护作用的覆盖层称为外护层。外护层的结构主要取决于电缆敷设条件对电缆外护层的要求。外护层一般由内衬层、铠装层和外被层三部分组成，它们的作用及应用材料如下。

1.内衬层

位于铠装层和金属（屏蔽）护套之间的同心层称为内衬层。它起铠装衬垫和金属（屏蔽）护套防腐作用。用于内衬层的材料有绝缘沥青、浸渍皱纹纸带、聚氯乙烯塑料带以及聚氯乙烯和聚乙烯等。

挤包内衬层的近似厚度见表1223。

表1223

挤包内衬层的近似厚度

单位：mm

2.铠装层

在内衬层和外被层之间的同心层称为铠装层。它主要起抗压或抗张的机械保护作用。用于电缆铠装层的材料通常是钢带或镀锌钢丝。钢带铠装层的主要作用是抗压，这种电缆适于地下埋设的场合使用。钢丝铠装层的主要作用是抗拉，这种电缆主要用于水下或垂直敷设的场合使用。

电缆铠装钢带或非磁性金属带的层数、厚度与宽度见表1224。

表1224

电缆铠装钢带或非磁性金属带的层数、厚度与宽度

注 1.钢带宽度的允许偏差：25mm及以下为±0.5mm，25mm以上为±0.7mm。

2.钢带厚度的允许偏差：0.2⁺_-⁰₀^._.⁰₀²₂mm，0.5⁺_-⁰₀^._.⁰₀³₅mm，0.8⁺_-⁰₀^._.⁰₀⁴₆mm。

铠装圆钢丝的标称直径应不小于表1225规定的数值。

表1225

铠装圆钢丝标称直径

单位：mm

3.外被层

在铠装层外面的同心层称为外被层。它主要是对铠装层起防腐蚀保护作用。用于外被层的材料有绝缘沥青、聚氯乙烯塑料带、浸渍黄麻、玻璃毛纱、聚氯乙烯或聚乙烯护套等。

二、橡塑护层

橡塑护层的特点是柔软、轻便，在移动式电缆中得到及其广泛的应用。但因橡塑材料都有一定的透水性，所以仅能在采用具有高耐湿性的高聚物材料作为电缆绝缘时应用。橡塑护层的结构比较简单，通常只有一个护套，并且一般是橡皮绝缘的电缆用橡皮护套（也有用塑料护套的），但塑料绝缘的电缆都用塑料护套。橡皮护套与塑料护套相比，橡皮护套的强度、弹性和柔韧性较高，但工艺比较复杂。塑料护套的防水性、耐药品性较好，且资源丰富、价格便宜、加工方便，因此应用更加广泛。

在地下、水下和竖直敷设的场合，为了增加橡塑护套的强度，常在橡塑护套中引入金属铠装，并把它叫做橡塑电缆的外护层。

在有些特殊场合（如飞机、轮船通信网等）也采用金属丝编织层作为橡皮电缆的外护层，其主要作用是屏蔽，当然也有一定的机械补强作用。

对于挤包型外护套，在无特别约定时其标称厚度值t_s应按下列公式计算：

t_s=0.035D+1.0

式中 t_s———挤包外护套标称厚度，mm；

D———挤包护套前电缆的假设直径，mm。

挤出型塑料或弹性体外护套厚度见表1226数据。

三、组合护层

组合护层又称综合护层或简易金属护层。它在塑料通信电缆中得到相当广泛的应用，近年来，在塑料电力电缆中也得到了充分的重视。随着石油化工工业的发展，塑料性能不断改进，耐老化、耐药品性都有大幅度的提高。所以，塑料电力电缆的应用范围日趋扩大，而组合护层也必将获得更加广泛的应用。

所谓组合护层，一般都由薄铝带和聚乙烯护套组合而成。因此，它既保留了塑料电缆柔软轻便的特点，又具有隔潮作用，使它的透水性比单一塑料护套大为减小。铝—聚乙烯粘连组合护层的透水性至少可比聚乙烯护层降低50倍以上。

表1226

挤出型塑料或弹性体外护套厚度

单位：mm

各种护套适用的电缆绝缘种类见表1227。

表1227

各种护套适用的电缆绝缘种类

注 ▲表示适用；△表示试用。

电缆外护层的型号、名称和主要敷设场所见表1228。

表1228

电缆外护层的型号、名称和主要敷设场所

注 ▲表示适用；○表示当采用具有良好非金属防蚀层的钢丝时适用。