电缆绝缘设计方案
电缆绝缘厚度设计依据 1.AC电压时的设计
对于AC电压，将设计寿命作为30年，来设计绝缘厚度。 1.1 计算公式 计算公式如下所示：
⎛Um⎫
⎪tAC= ⎪⨯K1⨯K2⨯K3÷EL(AC)⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅(1)⎝3⎭
tAC：必要绝缘厚 （mm） Um：线间最高电压 （kV） K1：温度系数 K2：寿命系数
K3：产品试验等不确定要素系数（1.1） EL(AC)：AC设计电位梯度（kV/mm）
用这个公式（1）式可以求得绝缘厚度。 1.2 线间最高电压（Um）
线间最高电压（Um）是指用户系统运行中，高于可能外加的最高电压，进行设计时必须将此值明确。 1.3 温度系数K1为1.1。 1.4 寿命系数（K2）
寿命系数（K2）是基于下面的思考方法思考决定的。即vnt=常数，这一思考方法，也就是说将v作为向电缆施加的电压，将t作为通电时间，用两对数图表表示时，梯度（n）是常数。
60年代，国际大电网会议（CIGRE）先后就XLPE电缆基于抽样存在微孔的长期试验，提出n应取12较安全。若按使用寿命为30年，则K2=4。日本等
国家以往多按此方法设计。
1.5 产品试验等不确定要素系数（K3）
此值是对将来有可能发生的事情的安全系数，采用1.1。 1.6 AC设计电位梯度（EL(AC)）
EL本来是将破坏数据进行威尔布解析而求得的该位置的参考，是绝对不破坏的电场。 JB/T 10437-2004申明：35 kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆用XLPE绝缘料工频击穿场强应≥25 kV/mm，因此我们采用EL=25 kV/mm作为计算数据。 2. Imp电压的设计
对于Imp电压，使用BIL（Basic Impulse Level）设计电位梯度（EL）以及诸系数进行计算。 2.1 计算公式
计算公式如下所示：
tImp=BIL×I1×I2×I3÷El(Imp)······（2）
tImp：必要绝缘厚度 （mm） BIL：系统耐雷电击穿电压 (kV) I1：温度系数 I2：老化系数
I3：产品试验等不确定要素系数 El(Imp)：Imp设计电位梯度（kV/mm）
公式（2）是一般性的公式，用这个公式可以求得绝缘厚度。 2.2 BIL值
BIL值是同客户的系统设计而决定的。 依据客户要求，我司决定采用表3的数值。
表3
2.3 温度系数（I1）
对于Imp电压的温度系数的考虑方法同1.3项的AC，I1取1.1。 2.4 老化系数（I2）
所谓Imp电压时的寿命，是指对正在系统中运行的电缆反复施加雷电击穿等，目前国际上一般采用的老化系数值为1.1，我们取此值。 2.5 产品等不确定要素系数（I3）
此值与1.5项一样是对将来有可能发生的事情的安全系数，所以也与以往一样，采用1.1。
2.6 Imp设计电位梯度（El(Imp)）
在Imp的EL也与AC一样，需要就多个数据（15个以上）进行威布尔解析，通过查阅资料，目前国际通用范围40～50 kV/mm，我们取45 kV/mm。 3.绝缘厚度的决定
在电缆的破坏现象中，属于杂质等原因造成时，未必是在绝缘层最薄的地方， 但是，在电缆没有杂质的情况时，从理论上讲，可以认为是在厚度最小的地方产生破坏，从而由上述计算方法求得的AC绝缘厚度Imp绝缘厚度，取其厚的一方作为绝缘部分最小厚度值。
我司规定绝缘厚度标称值为10.5mm，最小绝缘厚度为9.4mm，大于计算所得绝缘厚度最小值（7.4mm），有一定电气裕度的同时，增强电缆的机械性能。
电缆绝缘设计方案
电缆绝缘厚度设计依据 1.AC电压时的设计
对于AC电压，将设计寿命作为30年，来设计绝缘厚度。 1.1 计算公式 计算公式如下所示：
⎛Um⎫
⎪tAC= ⎪⨯K1⨯K2⨯K3÷EL(AC)⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅(1)⎝3⎭
tAC：必要绝缘厚 （mm） Um：线间最高电压 （kV） K1：温度系数 K2：寿命系数
K3：产品试验等不确定要素系数（1.1） EL(AC)：AC设计电位梯度（kV/mm）
用这个公式（1）式可以求得绝缘厚度。 1.2 线间最高电压（Um）
线间最高电压（Um）是指用户系统运行中，高于可能外加的最高电压，进行设计时必须将此值明确。 1.3 温度系数K1为1.1。 1.4 寿命系数（K2）
寿命系数（K2）是基于下面的思考方法思考决定的。即vnt=常数，这一思考方法，也就是说将v作为向电缆施加的电压，将t作为通电时间，用两对数图表表示时，梯度（n）是常数。
60年代，国际大电网会议（CIGRE）先后就XLPE电缆基于抽样存在微孔的长期试验，提出n应取12较安全。若按使用寿命为30年，则K2=4。日本等
国家以往多按此方法设计。
1.5 产品试验等不确定要素系数（K3）
此值是对将来有可能发生的事情的安全系数，采用1.1。 1.6 AC设计电位梯度（EL(AC)）
EL本来是将破坏数据进行威尔布解析而求得的该位置的参考，是绝对不破坏的电场。 JB/T 10437-2004申明：35 kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆用XLPE绝缘料工频击穿场强应≥25 kV/mm，因此我们采用EL=25 kV/mm作为计算数据。 2. Imp电压的设计
对于Imp电压，使用BIL（Basic Impulse Level）设计电位梯度（EL）以及诸系数进行计算。 2.1 计算公式
计算公式如下所示：
tImp=BIL×I1×I2×I3÷El(Imp)······（2）
tImp：必要绝缘厚度 （mm） BIL：系统耐雷电击穿电压 (kV) I1：温度系数 I2：老化系数
I3：产品试验等不确定要素系数 El(Imp)：Imp设计电位梯度（kV/mm）
公式（2）是一般性的公式，用这个公式可以求得绝缘厚度。 2.2 BIL值
BIL值是同客户的系统设计而决定的。 依据客户要求，我司决定采用表3的数值。
表3
2.3 温度系数（I1）
对于Imp电压的温度系数的考虑方法同1.3项的AC，I1取1.1。 2.4 老化系数（I2）
所谓Imp电压时的寿命，是指对正在系统中运行的电缆反复施加雷电击穿等，目前国际上一般采用的老化系数值为1.1，我们取此值。 2.5 产品等不确定要素系数（I3）
此值与1.5项一样是对将来有可能发生的事情的安全系数，所以也与以往一样，采用1.1。
2.6 Imp设计电位梯度（El(Imp)）
在Imp的EL也与AC一样，需要就多个数据（15个以上）进行威布尔解析，通过查阅资料，目前国际通用范围40～50 kV/mm，我们取45 kV/mm。 3.绝缘厚度的决定
在电缆的破坏现象中，属于杂质等原因造成时，未必是在绝缘层最薄的地方， 但是，在电缆没有杂质的情况时，从理论上讲，可以认为是在厚度最小的地方产生破坏，从而由上述计算方法求得的AC绝缘厚度Imp绝缘厚度，取其厚的一方作为绝缘部分最小厚度值。
我司规定绝缘厚度标称值为10.5mm，最小绝缘厚度为9.4mm，大于计算所得绝缘厚度最小值（7.4mm），有一定电气裕度的同时，增强电缆的机械性能。