Högspännings- vs. lågspänningskablar: Strukturella skillnader och 3 viktiga

Teknikpress

Högspännings- vs. lågspänningskablar: Strukturella skillnader och 3 viktiga "fallgropar" att undvika vid val

Inom kraftteknik och installation av industriell utrustning kan val av fel typ av "högspänningskabel" eller "lågspänningskabel" leda till utrustningsfel, strömavbrott och produktionsstopp, eller till och med säkerhetsolyckor i allvarliga fall. Många har dock bara en ytlig förståelse för de strukturella skillnaderna mellan de två och väljer ofta baserat på erfarenhet eller "kostnadsbesparande" överväganden, vilket leder till upprepade misstag. Att välja fel kabel kan inte bara orsaka utrustningsfel utan också skapa potentiella säkerhetsrisker. Idag ska vi diskutera de viktigaste skillnaderna mellan dem och de tre största "fallgroparna" du måste undvika vid valet.

kabel

1. Strukturanalys: Högspännings- kontra lågspänningskablar

Många tror att ”Högspänningskablar bara är tjockare lågspänningskablar”, men i själva verket har deras strukturella konstruktioner grundläggande skillnader, och varje lager är exakt anpassat till spänningsnivån. För att förstå skillnaderna, börja med definitionerna av ”högspänning” och ”lågspänning”:

Lågspänningskablar: Märkspänning ≤ 1 kV (vanligtvis 0,6/1 kV), används huvudsakligen för fastighetsdistribution och strömförsörjning av små utrustningar;

Högspänningskablar: Märkspänning ≥ 1 kV (vanligtvis 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV), används för kraftöverföring, transformatorstationer och stor industriell utrustning.

(1) Dirigent: Inte ”Tjockare” utan ”Renhet spelar roll”

Lågspänningskablar är vanligtvis gjorda av flertrådiga fina koppartrådar (t.ex. 19 trådar i BV-trådar), främst för att uppfylla kraven på "strömbärande kapacitet";
Högspänningskablar, även koppar eller aluminium, har högre renhet (≥99,95 %) och använder en "kompakt rundtrådningsprocess" (minskar hålrum) för att sänka ledarytans resistans och minska "skinneffekten" under hög spänning (strömmen koncentreras på ledarytan, vilket orsakar uppvärmning).

(2) Isoleringsskikt: Kärnan i högspänningskablars "flerskiktsskydd"

Isoleringsskikten för lågspänningskablar är relativt tunna (t.ex. 0,6/1 kV kabelisoleringstjocklek ~3,4 mm), mestadels PVC ellerXLPE-plast, som huvudsakligen tjänar till att "isolera ledaren från utsidan";
Isoleringsskikten för högspänningskablar är mycket tjockare (6 kV-kabel ~10 mm, 110 kV upp till 20 mm) och måste klara stränga tester som "spänningshållfasthet vid nätfrekvens" och "spänningshållfasthet vid blixtnedslag". Ännu viktigare är att högspänningskablar har vattenblockerande tejper och halvledande lager i isoleringen:

Vattentätande tejp: Förhindrar vatteninträngning (fukt under hög spänning kan orsaka "vattenbildning", vilket leder till isoleringsbrott);

Halvledande lager: Säkerställer jämn fördelning av det elektriska fältet (förhindrar lokal fältkoncentration, vilket kan orsaka urladdning).

Data: Isoleringsskiktet står för 40–50 % av kostnaden för högspänningskablar (endast 15–20 % för lågspänning), vilket är en viktig anledning till att högspänningskablar är dyrare.

(3) Skärmning och metallisk mantel: ”Pansar mot störningar” för högspänningskablar

Lågspänningskablar har i allmänhet inget skärmande lager (förutom signalkablar), med yttermantel mestadels PVC eller polyeten;
Högspänningskablar (särskilt ≥6 kV) måste ha metallisk skärmning (t.ex.kopparband, kopparfläta) och metalliska mantlar (t.ex. blymantel, korrugerad aluminiummantel):

Metallisk avskärmning: Begränsar högspänningsfältet i isoleringsskiktet, minskar elektromagnetisk störning (EMI) och ger en väg för felström;

Metallmantel: Förbättrar den mekaniska hållfastheten (draghållfasthet och krossmotstånd) och fungerar som en "jordningssköld", vilket ytterligare minskar isoleringsfältets intensitet.

(4) Yttermantel: Mer robust för högspänningskablar

Lågspänningskablar skyddar huvudsakligen mot slitage och korrosion;
Högspänningskablars mantel måste dessutom motstå olja, kyla, ozon etc. (t.ex. PVC + väderbeständiga tillsatser). Speciella tillämpningar (t.ex. sjökablar) kan också kräva ståltrådsarmering (som motstår vattentryck och dragspänning).

2. 3 viktiga "fallgropar" att undvika när du väljer kablar

Efter att ha förstått de strukturella skillnaderna måste du också undvika dessa "dolda fällor" vid urvalet; annars kan kostnaderna öka eller säkerhetsincidenter inträffa.

(1) Att blint sträva efter "högre kvalitet" eller "billigare pris"

Missuppfattning: Vissa tror att ”det är säkrare att använda högspänningskablar istället för lågspänningskablar”, eller så använder de lågspänningskablar för att spara pengar.

Risk: Högspänningskablar är mycket dyrare; onödigt val av högspänning ökar budgeten. Användning av lågspänningskablar i högspänningssituationer kan förstöra isoleringen omedelbart, vilket orsakar kortslutningar, bränder eller fara för personal.

Rätt tillvägagångssätt: Välj baserat på faktisk spänningsnivå och effektbehov, t.ex. hushållselektricitet (220V/380V) använder lågspänningskablar, industriella högspänningsmotorer (10 kV) måste matcha högspänningskablar – "nedgradera" eller "uppgradera" aldrig blint.

(2) Att ignorera de "dolda skadorna" från miljön

Missuppfattning: Ta endast hänsyn till spänningen, ignorera miljön, t.ex. att använda vanliga kablar i fuktiga, höga temperaturer eller kemiskt korrosiva förhållanden.

Risk: Högspänningskablar i fuktiga miljöer med skadade skärmar eller mantlar kan åldras av fukt i isoleringen; lågspänningskablar i högtemperaturområden (t.ex. pannrum) kan mjukna och gå sönder.

Rätt tillvägagångssätt: Förtydliga installationsförhållandena — armerade kablar för nedgrävd installation, vattentäta armerade kablar för undervattensinstallationer, material som tål höga temperaturer (XLPE ≥90 ℃) för varma miljöer, korrosionsbeständiga mantlar i kemiska fabriker.

(3) Ignorera matchningen av "strömbärande kapacitet och läggningsmetod"

Missuppfattning: Fokusera endast på spänningsnivå, ignorera kabelns strömkapacitet (maximalt tillåten ström) eller överkomprimera/böj kabeln under läggning.

Risk: Otillräcklig strömkapacitet orsakar överhettning och accelererar åldring av isoleringen; felaktig böjningsradie för högspänningskablar (t.ex. hårt drag, överdriven böjning) kan skada skärmning och isolering, vilket skapar risk för haveri.

Rätt tillvägagångssätt: Välj kabelspecifikationer baserat på beräknad faktisk ström (beakta startström, omgivningstemperatur); följ noggrant kraven för böjningsradie under installationen (högspänningskablars böjningsradie är vanligtvis ≥15× ledarens ytterdiameter), undvik kompression och solexponering.

3. Kom ihåg 3 "gyllene regler" för att undvika fallgropar i urvalet

(1) Kontrollera strukturen mot spänning:
Högspänningskablars isolering och skärmningslager är kärnan; lågspänningskablar kräver ingen överdimensionering.

(2) Matcha betyg på lämpligt sätt:
Spänning, effekt och miljö måste överensstämma; uppgradera eller nedgradera inte blint.

(3) Verifiera detaljer mot standarder:
Strömbelastningsförmåga, böjningsradie och skyddsnivå måste följa nationella standarder – förlita dig inte enbart på erfarenhet.


Publiceringstid: 29 augusti 2025