架空电线电缆是通过铁塔、水泥杆塔等架设在空气中的用于传输电能的线缆,由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等组成。架空电线电缆常用的绝缘材料有以下几种:

聚氯乙烯(PVC)
特点:机械强度高,柔软且耐磨性好,其抗张强度高于聚乙烯。具有良好的耐大气老化性能、耐水性和阻燃性。绝缘性能稳定,能有效防止漏电和短路。价格相对较低,经济性好。
缺点:耐热性较差,长期工作温度一般为 70℃,在高温环境下性能会下降。在燃烧时会产生有毒有害气体,对环境和人体健康有一定危害。
应用:广泛应用于低压架空绝缘电缆,适用于城市电网、农村电网等对绝缘性能和机械性能有一定要求的场合。
聚乙烯(PE)
特点:具有优良的绝缘性能,绝缘电阻高,能很好地隔绝电流。质地柔软,便于加工和敷设。化学稳定性好,耐腐蚀性强,不易受化学物质的侵蚀。
缺点:机械强度相对较低,抗张强度比聚氯乙烯小,容易被托破、起毛,与金具接触或受树枝摩擦时易损坏。耐环境应力开裂性能较差,在某些环境条件下可能出现开裂现象。耐热性不好,长期使用温度较低。
应用:一般较少单独用于架空电线电缆绝缘,可通过改性或与其他材料复合来提高性能,用于一些对绝缘性能要求较高且环境条件相对较好的场合。
交联聚乙烯(XLPE)
特点:通过交联工艺,使聚乙烯分子由线性结构转变为网状结构,大大提高了机械性能、耐热性能和耐老化性能。可承受较高的工作温度,长期允许工作温度可达 90℃,在短路情况下能承受更高温度,如 250℃。绝缘性能优异,绝缘电阻高,介质损耗小,能有效减少电能损耗。
缺点:价格相对较高,增加了电缆的成本。生产工艺相对复杂,对生产设备和技术要求较高。
应用:常用于中高压架空绝缘电缆,如 10kV 及以上电压等级的输电线路,特别适用于对供电可靠性和安全性要求较高的场合,如城市中心区域、工业园区等。
瓷质材料
特点:具有良好的电气性能,绝缘强度高,能承受较高的电压。机械性能较好,抗压强度大,产品种类齐全。化学稳定性好,耐腐蚀性强,能抵抗外界环境的侵蚀。
缺点:在污秽潮湿情况下,绝缘性能可能急剧下降,易产生局部电弧,严重时会发生闪络。绝缘子串或单个绝缘子的分布电压不均匀,在电场集中部位常发生电晕,产生无线电干扰,并容易导致瓷体老化。
应用:主要用于制作架空输电线路中的绝缘子,如盘型悬式瓷质绝缘子、棒型瓷质绝缘子等,用于支持或悬挂导线并使导线与杆塔和大地绝缘。
玻璃绝缘子
特点:成串电压分布均匀,具有较大的主电容。耐电弧性能好,老化过程缓慢。机械强度高,钢化玻璃的机械强度可达到 80MPa - 120MPa,是陶瓷的 2 - 3 倍,长期运行后机械性能稳定。由于玻璃的透明性,外形检查时容易发现细小裂纹和内部损伤等缺陷。
缺点:遇外力破坏时裙件易裂,较瓷绝缘损坏率高,特别是早期自爆率较高。自爆后的残锤必须尽快更换,否则会因残锤内部玻璃受潮而烧熔,可能发生断串掉线事故。
应用:常用于架空输电线路,特别是在一些对绝缘子机械强度和耐电弧性能要求较高的场合。
复合绝缘子
特点:质量轻、体积小,只有瓷质或玻璃钢绝缘子的 10% - 15%,方便安装、更换和运输。属于棒型结构,内外极间距离几乎相等,一般不发生内部绝缘击穿,也不需要零值检测。绝缘子表面具有很强的憎水性,防污效果好,延长了清扫周期,大大降低了劳动强度。
缺点:投运时间短,使用寿命有待确定。抗弯、抗扭性能差,承受较大横向压力时,容易发生脆断。伞盘强度低,不允许踩踏、碰撞,积污不易清扫,长期下去会逐步丧失憎水性。
应用:在架空输电线路中得到了广泛应用,尤其是在污秽地区、高海拔地区等环境条件较为恶劣的场所。