高壓垂吊式電纜是專為垂直高落差敷設設計的特種電纜（如摩天大樓供電、豎井、礦山提升系統(tǒng)），其結構在普通高壓電纜基礎上強化了抗拉強度和縱向阻水性能。以下是其核心組成部分的詳細解析：

一、導體系統(tǒng)：電力傳輸?shù)暮诵妮d體

1.高純度金屬導體

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

工藝：導體經(jīng)緊壓絞合減少間隙，提升機械強度并抑制垂直敷設時的導體蠕變。

截面：單芯截面積可達240–2500mm2（如1×800mm2用于超高層主供電）。

2.導體屏蔽層

半導電交聯(lián)聚乙烯（XLPE）材料緊密包裹導體，均勻電場分布，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），厚度隨電壓等級增加（如35kV電纜絕緣層≥10.5mm）。

特性：耐溫90℃（長期）、250℃（短路5秒），低介損，高介電強度。

2.絕緣屏蔽層

半導電XLPE層覆蓋主絕緣，與導體屏蔽層共同構成電場均壓通道，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）；

接地以消除感應電壓；

電磁屏蔽。

三、抗拉增強單元：垂吊結構的生命線

1.中心承重芯（核心創(chuàng)新）

材質：高強度非金屬纖維（如芳綸1414、玻璃纖維）或鍍鋅鋼絲繩。

位置：位于電纜中心，被導體同心層絞合包裹。

功能：承擔電纜自重+附加載荷（如風振、冰載），抗拉強度需≥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）

類型：高強度細鋼絲鎧裝（如G32結構），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，適用超長垂距（如礦井深度>500米）。

四、阻水與防護系統(tǒng)：阻斷縱向滲透

1.徑向阻水屏障

金屬復合阻水帶：鋁塑復合帶縱包，阻止水分橫向侵入。

聚乙烯護套（HDPE）：厚度≥3.0mm，耐環(huán)境腐蝕（紫外線、化學介質）。

2.縱向阻水結構

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

半導電阻水帶：繞包在屏蔽層外，膨脹后堵塞縱向間隙。

五、外護套：環(huán)境防御的最后防線

1.材料選擇

黑色高密度聚乙烯（HDPE）：抗紫外線、耐磨損，適用于戶外塔架。

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

2.特殊工藝

護套與鎧裝層之間涂覆熱熔膠，增強粘結性，防止護套在垂吊中滑動。

表面壓制抗扭紋，減少風振引起的擺動疲勞。

六、關鍵附件：垂吊系統(tǒng)的完整性保障

1.垂直固定金具

專用電纜夾具（如弧形鋁合金夾），分散機械應力，避免護套局部受壓損傷。

間距設計：通常每15–30米設置一組，高層建筑需有限元分析確定。

2.終端密封組件

高壓應力錐+硅橡膠密封圈，防止頂端滲水（垂吊電纜最薄弱點）。

接地引出裝置：確保金屬屏蔽層可靠接地。

選型核心參數(shù)

抗拉強度：需＞1.5×安全系數(shù)（如電纜自重+附加載荷總和）；

阻水等級：通過IEC60502-2縱向阻水試驗（3米水柱/24小時無水滲透）；

彎曲半徑：≥20倍電纜外徑（防止中心承重芯彎折損傷）；

動態(tài)耐受：通過300萬次彎曲振動試驗（模擬風振環(huán)境）。

>應用場景：上海中心大廈（垂深632米）、深海鉆井平臺提升系統(tǒng)、礦山豎井供電。

>代表型號：WDZA-YJY63-Z（無鹵阻燃A級+非金屬中心承重芯+細鋼絲鎧裝）。

總結

高壓垂吊式電纜是導體電力傳輸+纖維/金屬抗拉承重+多層阻水防護的復合結構體。其設計核心在于：

①中心承重芯承擔垂直機械應力；

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特種護套與附件應對動態(tài)環(huán)境。選型時必須驗證抗拉性能與阻水認證，并嚴格按規(guī)范安裝固定金具，否則可能導致電纜滑脫或絕緣失效！