self-contained oil-filled cable
简介
利用补充浸渍原理消除绝缘层中形成的气隙以提高工作场强的一种电力电缆。它通常用于电压等级高于35 kV的电力电缆线路中。充油电缆一般具有与供油设备(如压力供油箱、重力供油箱等)相连通的油道(见充油电缆供油装置)。当电缆温度升高时，膨胀的油经油道流至供油设备。当电缆温度下降时，供油设备中的油又经油道对电缆绝缘层进行补充。这样既消除了绝缘层中气隙的产生， 又防止在电缆中产生过高的油压力。为提高绝缘层的电气强度，充油电缆中的油压均高于大气压力。按内部工作油压的大小不同，充油电缆可分为高压力、中压力和低压力三种，它们的工作油压范围分别为1～1.5 MPa、0.4～0.8 MPa和0.02～0.3 MPa。按电缆缆芯数的不同，充油电缆也分为单芯和三芯两种 (参见彩图插页第25页81图)。
单芯自容式充油电缆的结构如图所示， 它主要由油道、导体、绝缘、金属套和加强带等组成。
油道和导体 单芯充油电缆的油道一般在导体的中心(如图)，仅少数在金属套下。三芯充油电缆的油道一般在三个缆芯之间。导体中空油道一般由镀锡铜带或不锈钢带绕成螺旋管状作为导体的支撑， 在该支撑外再绞合多层圆形铜线，形成中空导体。另一种中空导体由Z形或弓形型线绞合构成。Z形的制造简单，可曲性好，但油流阻力大;弓形的导体表面光滑，油流阻力小，但弯曲性能较差，不利于制造大截面导体。油道内径一般为12～18 mm。当导体截面大于800 mm2时，常采用分割导体结构， 称作密里根型导体，即由几个用电缆纸分隔开的扇形导体绞合在油道外构成，以降低集肤效应，提高导体的载流能力。
绝缘 由较薄的电缆纸和黏度较低的电缆油组成。经过干燥浸渍后，电缆的油纸绝缘中， 纸的含水量小于千分之一，油的含水量小于百万分之十，不但降低了介质损耗因数，并且提高了绝缘的电气强度，适用于电场强度较高(一般可达10～16 MV/m)的电缆。油纸绝缘的损耗性能还有一个特点：对于处在纸纤维间隙内的油，由于油中带电粒子在交流工作电场作用下的运动受到纸纤维阻拦，使得油的损耗因数具有随电场强度增加而减小的规律。即含有胶体型带电粒子的油的损耗因数减小得多;含有离子型带电粒子的油的损耗因数减小得少。这一现象被称作卡顿(Garton)效应。在工作电场强度下，油纸绝缘纸纤维间隙中油的损耗因数可以比由标准测量电极测得的油的损耗因数减小1～2个数量级。因此当取自电缆绝缘中的油的由标准测量电极测得的损耗因数比电缆绝缘的损耗因数允许值大数倍时，仍能保持电缆绝缘的损耗因数不超过允许值，而且对电缆绝缘的电气强度无显著影响。
单芯自容式充油电缆结构1—油道; 2—导体; 3—导体屏蔽;4—绝缘层;5—绝缘屏蔽;6—铅套;7—内衬垫;8—加强层;9—外护层
金属套和加强带 充油电缆都采用金属套。用铅合金制作的金属套，日久仍会发生蠕变，因此必须在铅套外用黄铜带或不锈钢带加固。用铝制作的金属套，由于弯曲性能差，通常都加工成皱纹铝套。
发展过程及趋势 1923年美国在克利夫兰(Cleve land)敷设了第一根66 kV单芯充油电缆，1932年意大利在米兰安装了220 kV充油电缆，至1974年，美国又在大古力水电站敷设了第一根525 kV单芯充油电缆。70多年以来，充油电缆运行情况良好，是较高电压等级的电力电缆颇有发展前途的一个品种。但是充油电缆的油容易燃烧，因此在20世纪70年代后，较低电压等级的充油电缆逐渐被挤包绝缘电缆代替。为了克服充油电缆绝缘油易燃的缺点，目前已在研制不燃绝缘油并取得了成功。