一、10kV電纜的特點(diǎn)

10kV電纜是常用于中壓電力系統(tǒng)中的一種電纜。

電壓相關(guān)特點(diǎn)

電壓表示與范圍：在實(shí)際應(yīng)用中，10kV電纜常以6/10kV或8.7/10kV等形式存在。例如8.7/10kV電纜，其中8.7kV是相電壓，10kV是線電壓，該電纜能承受的最高電壓為12kV，是10kV系統(tǒng)中的第二類電纜（故障時(shí)間可大于1分鐘），常用于10kV的中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

層數(shù)與功能：就10KV三芯電纜而言，從銅芯到最外層一共有八層。例如最外層的外護(hù)套層，材質(zhì)是PVC，主要起保護(hù)作用；第二層的鋼帶保護(hù)層，可保護(hù)電纜不被壓傷或者擦傷；還有內(nèi)護(hù)套，保證鋼帶屏蔽層不和銅帶屏蔽層聯(lián)通，另外還有防水等作用。此外還有絕緣層（包括內(nèi)外護(hù)套、填充層、銅帶屏蔽層、外護(hù)套層）、工作層（包括中心管、中間接頭、鎧裝層、外護(hù)套層）等。不同的層在保障電纜正常運(yùn)行方面都有著不可替代的作用，像金屬屏蔽層能夠均化電場(chǎng)，還可以做接地線；絕緣屏蔽層用來(lái)改善電場(chǎng)分布，同時(shí)與導(dǎo)體緊密接觸將氣隙屏蔽在工作場(chǎng)強(qiáng)之外等。

常見(jiàn)電纜型號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：以YJV22-450+125-160.6/1kV交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜為例，它敷設(shè)在室內(nèi)、隧道、電纜溝及直埋土壤中，能承受機(jī)械外力作用。這種電纜有鋼帶鎧裝層來(lái)增加機(jī)械強(qiáng)度，提高防侵蝕能力，適用于易受機(jī)械破壞及極易受侵蝕的地區(qū)。其交聯(lián)聚乙烯絕緣層具備較好的電性能，聚氯乙烯護(hù)套起到保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能。并且在普通的鎧裝電纜中，除了有鎧裝保護(hù)的外，還有防外露帶電金屬，以及4層鋼絲鎧裝層4個(gè)部分等特點(diǎn)。此外還有VV32、VLV32、VV33、YJV32、YJLV32、YJV33、YJLV33等型號(hào)的電纜敷設(shè)在室內(nèi)、隧道、電纜溝時(shí)，能夠承受一定的機(jī)械外力。

應(yīng)用場(chǎng)合相關(guān)特點(diǎn)

適用場(chǎng)所：常用于城市和農(nóng)村的中壓配電網(wǎng)，將變電站的電能分配到各個(gè)用電區(qū)域，像工業(yè)設(shè)施、商業(yè)建筑和住宅區(qū)等場(chǎng)所的供電線路都會(huì)用到10kV電纜。在城鎮(zhèn)中主要用于實(shí)驗(yàn)室、礦山、商場(chǎng)等場(chǎng)所的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、交通系統(tǒng)和高層建筑等的控制系統(tǒng)。由于其能承受一定的機(jī)械外力作用，還被應(yīng)用在一些像有一定機(jī)械應(yīng)力環(huán)境下的供配電系統(tǒng)，如一些有小型機(jī)械作用的工業(yè)控制線路里，像工廠里受機(jī)器振動(dòng)影響較小區(qū)域的線路等。并且在電力系統(tǒng)中，10kV電纜對(duì)應(yīng)的配套設(shè)備（如10kV開(kāi)關(guān)柜、10kV變壓器等）會(huì)按照10kV電壓等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，這樣整個(gè)10kV的供電系統(tǒng)電路性能更加匹配、穩(wěn)定、高效。

性能特點(diǎn)

耐受情況：這類電纜在正常的10kV電壓環(huán)境下可以穩(wěn)定運(yùn)行，抵抗該電壓下的電應(yīng)力。而且根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境不同，如在有一定干擾的工業(yè)環(huán)境或者相對(duì)穩(wěn)定的城市配電網(wǎng)環(huán)境，其采用的材質(zhì)和構(gòu)造使得它具備一定的抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)能力。

物理性能：10kV電纜有多種型號(hào)，不同型號(hào)的電纜在物理性能上有所差異。例如上面提到的一些帶有鎧裝層的電纜，在機(jī)械強(qiáng)度方面較好，可以抵抗一定程度的外力拉扯、彎折、碾壓等。而像一些特定的10kV特種電纜（如10KV特種高壓軟電纜）還具有良好的柔性、耐磨、耐油、抗撕拉等特性，適合在特殊環(huán)境下使用，如適用于移動(dòng)設(shè)備如快速運(yùn)行集裝箱吊車、起重設(shè)備、地面井下采礦設(shè)備等有較高機(jī)械應(yīng)力的場(chǎng)合，還有良好的耐候性，能適應(yīng)不同的溫度、濕度環(huán)境以及有一定的抗輻射能力等。

二、15kV電纜的特點(diǎn)

15kV電纜主要用于一些需要更高電壓等級(jí)的場(chǎng)景。

電壓相關(guān)特點(diǎn)

電壓表示與范圍：在電纜的標(biāo)識(shí)中，15kV電纜的表述例如8.7/15kV，其中8.7kV是導(dǎo)體與絕緣屏蔽之間的電壓（相電壓），15kV是各相導(dǎo)體間的電壓（線電壓），這種電纜能夠承受的最高電壓為17.5kV，適用于15kV的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，并且是15kV系統(tǒng)中的第一類電纜（故障時(shí)間不大于1分鐘）。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

層數(shù)與功能調(diào)整：15kV電纜和10kV電纜類似，也有導(dǎo)體、絕緣、內(nèi)護(hù)層、填充料（鎧裝）、外絕緣等組成部分。不過(guò)由于它需要承受更高的電壓，在結(jié)構(gòu)上有一些不同。比如絕緣層厚度方面，其比10kV電纜通常更厚以保障更好的絕緣性能。如果將15kV電纜和10kV電纜（如YJV8.7/10KV和YJV8.7/15KV）對(duì)比，它們的絕緣套材質(zhì)雖都可能為交聯(lián)聚乙烯絕緣聚護(hù)套，但其主要區(qū)別就在額定絕緣電壓以及后續(xù)帶來(lái)的一些結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，15kV電纜的結(jié)構(gòu)更加適合承受15kV電壓等級(jí)下的電氣應(yīng)力。對(duì)于鎧裝高壓電纜而言，鎧裝層也是為了配合絕緣層更好地抵御外界壓力和保證電纜正常運(yùn)行，因?yàn)樗饕糜诘芈?，可以抵抗地面上高?qiáng)度的壓迫，同時(shí)防止其他非暴力性外力損壞。

應(yīng)用場(chǎng)合相關(guān)特點(diǎn)

適用場(chǎng)所：由于其較高的電壓等級(jí)，15kV電纜主要用于需要較高電壓傳輸電能的場(chǎng)合，如長(zhǎng)距離、大容量的電力傳輸線路。在特定的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景下，像大型工廠、礦山等，這些場(chǎng)所對(duì)電能傳輸?shù)碾妷阂筝^高，設(shè)備功率較大或者傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，15kV電纜就比10kV電纜更合適。而且在對(duì)供電可靠性要求極高的場(chǎng)所，如大型工業(yè)企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備供電線路等也會(huì)使用15kV電纜，這是因?yàn)樗欢x為15kV系統(tǒng)中的第一類電纜，對(duì)故障響應(yīng)時(shí)間要求更為嚴(yán)格（故障時(shí)間不大于1分鐘），更高的絕緣等級(jí)可以降低故障風(fēng)險(xiǎn)，保證重要設(shè)備的供電穩(wěn)定性。

性能特點(diǎn)

耐受情況：15kV電纜設(shè)計(jì)為能承受15kV甚至最高達(dá)17.5kV的電壓，其絕緣層更厚，這使得它在這種高壓環(huán)境下可以有效防止擊穿和漏電等電氣故障。而且在電氣性能方面，如電容、泄漏電流等，會(huì)因?yàn)槠涓竦慕^緣層而與10kV電纜有所不同。

物理性能：由于絕緣層更厚以及需要滿足更高的電壓要求，15kV電纜在制造時(shí)會(huì)采用適配這種高電壓的材料，在物理性能上相對(duì)10kV電纜也有一定區(qū)別。整體而言，它在電氣穩(wěn)定性方面要求更高，這也促使其在其他方面如機(jī)械性能上需要與電氣性能相匹配，像如果用于地埋，其鎧裝層和絕緣層的協(xié)同作用要更強(qiáng)，能夠抵抗更高的壓強(qiáng)且不因外部環(huán)境影響電氣性能的穩(wěn)定性。

三、10kV和15kV電纜性能對(duì)比

電壓與絕緣性能

10kV電纜（以8.7/10kV為例）和15kV電纜（8.7/15kV為例）在相電壓上相同（均為8.7kV），但線電壓不同，10kV電纜線電壓為10kV，15kV電纜線電壓為15kV，可承受的最高電壓10kV電纜為12kV，15kV電纜為17.5kV。這意味著15kV電纜在絕緣性能上必須更優(yōu)秀，其絕緣層厚度通常更厚，15kV設(shè)備的絕緣等級(jí)總體也高于10kV設(shè)備的絕緣等級(jí)，同時(shí)也要求15kV電纜使用更高絕緣等級(jí)的材料，從而能確保在15kV電壓下安全運(yùn)行，在電氣性能上兩者電容、泄漏電流等指標(biāo)由于絕緣層的厚度差異有所不同。例如在相同的運(yùn)行環(huán)境溫度和濕度下，15kV電纜的泄漏電流會(huì)由于絕緣層厚度的增加在理論上相對(duì)10kV電纜更小。如果將它們應(yīng)用于不同的接地系統(tǒng)（10kV電纜用于中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，15kV電纜用于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)），這種絕緣特性使得它們可以適應(yīng)相應(yīng)系統(tǒng)的電壓應(yīng)力情況。電壓和絕緣性能的差異使得15kV電纜更適合高壓輸電，10kV電纜在相應(yīng)的10kV電壓等級(jí)配電方面使用更為合適。

載流量與電能傳輸性能

在載流量方面，由于電壓和電阻等因素相互影響，加之15kV電纜在絕緣等方面的設(shè)置是為了適應(yīng)更高電壓，10kV電纜在配電系統(tǒng)中的載流特性是對(duì)應(yīng)其應(yīng)用場(chǎng)景而設(shè)計(jì)的，在同樣材質(zhì)下并沒(méi)有一個(gè)絕對(duì)化的載流量誰(shuí)大誰(shuí)小。但由于15kV電纜主要用于長(zhǎng)距離大容量輸電，所以如果在長(zhǎng)距離傳輸同樣的功率時(shí)，根據(jù)功率公式P=UI（P為功率，U為電壓，I為電流），15kV電纜可以用較小的電流傳輸相同的功率，這樣在長(zhǎng)距離傳輸電能時(shí)，15kV電纜相對(duì)10kV電纜的電能損耗（I2R，R為線路電阻）會(huì)更低。另外，15kV電纜在傳輸電能的距離上相比10kV電纜更遠(yuǎn)一點(diǎn)，主要是因其電壓等級(jí)更高，電能傳輸時(shí)電流相對(duì)10kV電纜可以更小，所以在長(zhǎng)距離輸電線路上選用15kV電纜能夠減少因電阻導(dǎo)致的電能損失以及電壓降，在整個(gè)電能傳輸性能上更具優(yōu)勢(shì)。然而在城市中短距離配電場(chǎng)景，10kV電纜足以滿足配電需求，而且在性價(jià)比等方面可能會(huì)更合適一些。

機(jī)械性能與耐受外界環(huán)境能力

10kV電纜和15kV電纜部分型號(hào)都存在有鎧裝結(jié)構(gòu)的，如鋼帶鎧裝等形式。但15kV電纜由于要滿足更高電壓的絕緣需求往往整體結(jié)構(gòu)更復(fù)雜一些，絕緣層更厚等因素也在一定程度上影響其機(jī)械性能。從耐受外界環(huán)境能力來(lái)看，15kV電纜因通常用于相對(duì)更重要、電壓要求更高、距離更遠(yuǎn)的輸電環(huán)境（如大型工廠廠區(qū)之間或者從發(fā)電廠到大型用電區(qū)域的長(zhǎng)距離輸電線路），在抵御地下壓強(qiáng)（如果是地埋情況）、抵抗長(zhǎng)距離輸電時(shí)的外界電場(chǎng)干擾等方面需要更強(qiáng)的能力。10kV電纜多用于城市配電或者普通工業(yè)環(huán)境等相對(duì)中壓短途的線路場(chǎng)景，更注重抵抗如城市電纜溝內(nèi)常見(jiàn)的來(lái)自其他線路的一定電磁干擾、輕度機(jī)械外力擠壓（如偶爾的道路維修設(shè)備可能影響到電纜溝中的電纜）等外界環(huán)境影響。例如兩者同時(shí)遭遇輕度的外界機(jī)械擠壓，10kV電纜如果是有鋼帶鎧裝層的可能只是外部的鋼帶受到一定形變但內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍能保障正常運(yùn)行，而15kV電纜因結(jié)構(gòu)復(fù)雜可能多個(gè)結(jié)構(gòu)層之間的協(xié)調(diào)性受到影響從而對(duì)整體的電氣性能有更復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。

四、10kV和15kV電纜應(yīng)用場(chǎng)景差異

工業(yè)環(huán)境中的差異

在一般小型工業(yè)企業(yè)或者工廠中的局部用電區(qū)域，10kV電纜就能很好滿足需求，例如一些車間內(nèi)的設(shè)備供電線路，這些設(shè)備功率不是很大且距離配電室較近。而在大型工廠，特別是那些有著大型關(guān)鍵設(shè)備的企業(yè)，如鋼鐵廠中的大型軋鋼設(shè)備、化工企業(yè)中的大型反應(yīng)釜等，這些大型設(shè)備功率巨大，而且要求很高的電壓穩(wěn)定性，15kV電纜的高電壓等級(jí)和更高的可靠性（故障響應(yīng)時(shí)間短）就更為適用。另外在一些礦山企業(yè)，小型礦區(qū)的短距離電力配送可以使用10kV電纜，但如果是大型露天礦山或者井下開(kāi)采深度較大等對(duì)電壓要求更高（設(shè)備功率大、輸電距離長(zhǎng)）時(shí)，15kV電纜是更好的選擇。這是因?yàn)?5kV電纜能傳輸更高的電壓，確保足夠電能供應(yīng)到大功率設(shè)備的同時(shí)減少電能損耗，保證大型設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

城市與農(nóng)村供配電的差異

在城市中，10kV電纜廣泛應(yīng)用于中壓配電網(wǎng)。通常從變電站出來(lái)到各個(gè)街區(qū)變壓器的電力配送主要由10kV電纜承擔(dān)。這種電纜可以滿足城市中大部分普通居民樓、小型商業(yè)體的供電需求。城市環(huán)境中供電距離相對(duì)較近，用電區(qū)域較密集，10kV電壓等級(jí)足以滿足電能分配。反觀農(nóng)村地區(qū)，如果是比較偏遠(yuǎn)分散的農(nóng)村聚落或者有小型灌溉、小型農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)施等對(duì)電壓和傳輸距離有一定要求但并不很高的場(chǎng)景，可以采用10kV電纜供電。但如果面臨一些比較特殊的農(nóng)村地區(qū)，例如有較大規(guī)模的農(nóng)村工廠或者有大型集中的灌溉設(shè)施等對(duì)電壓要求和輸電距離要求更高的情況，15kV電纜可能會(huì)在輸電線路中被選用，以確保電能能夠經(jīng)濟(jì)、高效地傳輸?shù)捷^遠(yuǎn)距離的用電端。

特殊場(chǎng)景中的差異

在一些需要特殊性質(zhì)電纜的場(chǎng)景中，如在一些對(duì)電纜柔性、耐磨、抗撕拉有要求的移動(dòng)設(shè)備附近的供電環(huán)境。如果設(shè)備的工作電壓在10kV等級(jí)，就可以利用10kV特種電纜起到供電且適應(yīng)特殊環(huán)境的目的。而15kV電纜則主要針對(duì)高電壓、長(zhǎng)距離、高可靠性要求的特殊場(chǎng)景，例如在一些需要長(zhǎng)距離跨海輸電島嶼連接大陸輸電線路起始端的升壓器后端，如果電壓提升到15kV，15kV電纜可以勝任這種長(zhǎng)距離跨海傳輸電能任務(wù)并且能夠應(yīng)對(duì)海邊復(fù)雜的環(huán)境（如海風(fēng)、海水腐蝕等對(duì)電纜的影響），滿足向島嶼輸送較高電壓電能維持島上海洋設(shè)施（如大型海水淡化設(shè)備等）運(yùn)行的需求。

五、10kV和15kV電纜的絕緣要求區(qū)別

絕緣材料方面

由于15kV電纜承受的電壓比10kV電纜更高，所以15kV電纜的絕緣等級(jí)要高于10kV電纜的絕緣等級(jí)。在絕緣材料的選擇上，都有采用交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的情況（如YJV8.7/10KV和YJV8.7/15KV都為交聯(lián)聚乙烯絕緣聚護(hù)套），但是15kV電纜為了承受15kV的電壓，需要采用更高質(zhì)量、更具絕緣性能的原材料生產(chǎn)，確保在更高電壓下不發(fā)生絕緣擊穿等故障。例如在絕緣材料的純度、老化特性等方面更加嚴(yán)格挑選和檢測(cè)。而且在絕緣材料的工藝處理上，15kV電纜的絕緣層可能會(huì)有更多的加工工序或者更嚴(yán)格的工藝標(biāo)準(zhǔn)，以保證絕緣層內(nèi)部的均勻性、緊密性等性能，避免存在薄弱點(diǎn)在高電壓下被擊穿。

絕緣層厚度方面

15kV電纜為了抵御更高的電壓，通常具有更厚的絕緣層。例如在以8.7/10kV和8.7/15kV為額定電壓的電纜比較中，15kV電纜的絕緣層厚度明顯較10kV電纜為厚。這是一種在設(shè)計(jì)和制造時(shí)基于電壓承受能力的直觀體現(xiàn)，更多的絕緣材料用于應(yīng)對(duì)高電壓與屏蔽層之間更大的電場(chǎng)應(yīng)力關(guān)系，從而減少因過(guò)高電場(chǎng)強(qiáng)度導(dǎo)致的泄漏電流增加或者絕緣被擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。絕緣層厚度增加的同時(shí)也在一定程度上影響電纜的其他性能（如電容等電氣性能、電纜整體的直徑和柔韌性等物理性能），但這也是適應(yīng)15kV電壓運(yùn)行的必然要求。