電纜選型|一文詳解電纜基礎(chǔ)知識(shí)及選擇要點(diǎn)
一、常規(guī)電纜的型號(hào)、名稱及用途
二、特種電纜的型號(hào)、名稱及用途
注:1. X-表示常規(guī)的電纜型號(hào)。
2. 特種電纜型號(hào)表示方法是在常規(guī)電纜型號(hào)前加特種電纜的表示符號(hào)。
例:特種電纜低煙無鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜,就表示為WDZR-YJV。
三、電纜的生產(chǎn)范圍及結(jié)構(gòu)尺寸
1
0.6/1kV 聚氯乙烯絕緣阻燃和非阻燃電力電纜結(jié)構(gòu)尺寸及載流量
1、0.6/1kV 單芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜
2、0.6/1kV 2芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
3、0.6/1kV 3芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
4、0.6/1kV 4芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
5、0.6/1kV 5芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
6、0.6/1kV (3+1)芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
7、0.6/1kV (3+2)芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
8、0.6/1kV (4+1)芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
2
0.6/1kV 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜結(jié)構(gòu)尺寸及載流量
1、0.6/1kV 單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜
2、0.6/1kV 2 芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
3、0.6/1kV 3 芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
4、0.6/1kV 4 芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
5、0.6/1kV 5 芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
6、0.6/1kV (3+1)芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
7、0.6/1kV (3+2)芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
8、0.6/1kV (4+1)芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護(hù)套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
3
塑料絕緣控制電纜結(jié)構(gòu)
1、電纜的絕緣厚度
2、聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套控制電纜
3、聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套控制電纜
四、電纜的主要性能
1
導(dǎo)體的直流電阻
2
交流電壓試驗(yàn)
2.1 電力電纜應(yīng)經(jīng)受下表中對應(yīng)的工頻試驗(yàn)電壓5min 不擊穿;其中U0 為6~8.7kV電纜試驗(yàn)電壓按IEC60502 從2.5U0提高到3.5U0;額定電壓26/35(26/45)kV 電纜按IEC60840 應(yīng)經(jīng)受工頻65kV/30min 不擊穿。
2.2 控制電纜應(yīng)經(jīng)受交流3000V試驗(yàn)電壓5min不擊穿。
2.3 架空絕緣電纜
0.6/1kV 單芯電纜浸水1h后經(jīng)受交流3500V試驗(yàn)電壓1min不擊穿。
10kV單芯電纜浸水1h后經(jīng)受交流18000V試驗(yàn)電壓1min不擊穿。
3
局部放電試驗(yàn)
額定電壓6/6(6/10)、8.7/10(8.7/15)、26/35(26/45)kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的局部放電試驗(yàn)電壓按國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60502和IEC60840從1.5U0提高到1.73U0電壓下,局部放電量不超過10PC。
4
絕緣電阻
10kV架空絕緣電纜的絕緣電阻應(yīng)不小于1500MW·km;薄絕緣結(jié)構(gòu)的電纜絕緣電阻應(yīng)不小于1000MW·km。
5
長期連續(xù)負(fù)載電纜的允許載流量
1、0.6/1kV 聚氯乙烯絕緣電力電纜允許持續(xù)載流量
2、35kV 及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜允許持續(xù)載流量
1)0.6/1kV 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜
2)6/6(6/10)kV 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜
6
電纜的使用特性及運(yùn)行敷設(shè)條件
1、額定電壓0.6/1kV 聚氯乙烯絕緣電力電纜
1.1 電纜敷設(shè)溫度≥0℃
1.2 電纜導(dǎo)體的長期允許工作溫度:≤70℃
1.3 短路時(shí)(最長持續(xù)時(shí)間為超過5s)電纜的最高工作溫度:160℃
1.4 電纜允許最小彎曲半徑R=15D。(D為電纜實(shí)際外徑)
1.5 電纜敷設(shè)后經(jīng)受直流電壓3500V/15min不擊穿。
1.6 在空氣敷設(shè)
a 單芯電纜平行敷設(shè)時(shí)的中心距離:185mm2及以下為電纜直徑的2倍;240mm2及以上為90mm。
b 周圍環(huán)境溫度:30℃
c 不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù):
1.7 直埋敷設(shè)
a. 單芯電纜不接觸敷設(shè)時(shí),中心距離為電纜直徑的2倍。
b. 周圍環(huán)境溫度:25℃
c. 土壤熱阻系數(shù):10℃.m/W
d. 直埋深度:0.7m
e. 不同環(huán)境溫度下載流量校正系數(shù):
2、額定電壓26/35(26/45)kV 及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜
2.1 電纜敷設(shè)溫度≥0℃
2.2 電纜導(dǎo)體的長期允許工作溫度:≤90℃
2.3 短路時(shí)(最長持續(xù)時(shí)間不超過5s)電纜的最高工作溫度:250℃
2.4 電纜允許最小彎曲半徑R=15D。(D為電纜實(shí)際外徑)
2.5 在空氣中敷設(shè)
a. 單芯電纜平行敷設(shè)時(shí)的中心距離:185mm2及以下為電纜直徑的2倍;240mm2及以上為90mm。
b. 周圍環(huán)境溫度:40℃
c. 不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù):
2.6 直埋敷設(shè)
a. 單芯電纜不接觸敷設(shè)時(shí),中心距離為電纜直徑的2倍。
b. 周圍環(huán)境溫度:25℃
c. 土壤熱阻系數(shù):10℃.m/W
d. 直埋深度:0.7m
e. 不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù):
五、電力電纜安裝注意事項(xiàng)
1 、電纜與熱力管道平行安裝時(shí)應(yīng)保持2m的距離,交叉時(shí)應(yīng)保持0.5m。
2、 電纜與其它管道平行或交叉安裝時(shí)均要保持0.5m的距離。
3 、電纜直埋安裝時(shí),1-35kV電纜直埋深度應(yīng)不小于0.7m。
4 、10kV及以下電纜平行安裝時(shí)相互凈距不小于0.1m,10-35kV不小于0.25m,交叉時(shí)距離不小于0.5m。
5、電纜的最小彎曲半徑,多芯電纜不得低于15D,單芯電纜不得低于20D(D為電纜外徑)。
6 、6kv及以上電纜接頭
6.1 安裝電纜終端頭時(shí),必須剝除半導(dǎo)電屏蔽層,操作時(shí)不得損傷絕緣,應(yīng)避免刀痕及凹凸不平的情況,必要時(shí)要用砂紙磨平;屏蔽端部應(yīng)平整,并要把石墨層(碳粒)清除干凈。
6.2 塑料絕緣電纜端頭銅屏蔽和鋼鎧必須良好接地,對短線路也應(yīng)遵循這項(xiàng)原則,避免三相不平衡運(yùn)行時(shí)鋼鎧端部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,甚至“打火”及燃燒護(hù)套等事故。接地引出線要采用鍍錫編織銅線,和電纜銅帶連接時(shí)應(yīng)用烙鐵錫焊,不宜用噴燈封焊,以免燒損絕緣。
6.3 三相銅屏蔽應(yīng)分別與地線相連,注意屏蔽接地線和鋼鎧接地線應(yīng)分別引出,相互絕緣,焊接地線的位置應(yīng)盡量靠下。
7 、對電纜終頭和中間接頭的基本要求:a. 導(dǎo)體連接良好;b. 絕緣可靠,推薦采用輻照交聯(lián)熱收縮型硅橡膠絕緣材料;c. 密封良好;d. 足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能適應(yīng)各種運(yùn)行條件。
8 、電纜端頭必須防水,以及其它腐蝕性材料的侵蝕,以防因水樹引起絕緣層老化而導(dǎo)致?lián)舸?/p>
9 、電纜的裝卸必須使用吊車或叉車,禁止平運(yùn)、平放,大型電纜安裝時(shí)須使用放纜車,以免電纜受外力損傷或因人工拖動(dòng)而擦傷絕緣層。
10 、電纜如因故不能及時(shí)敷設(shè)時(shí),應(yīng)將其放在干燥地方貯存,防止日光曝曬,電纜端頭進(jìn)水等。
一、電纜基礎(chǔ)知識(shí)介紹
1.電纜型號(hào)
依據(jù)《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第1部分:額定電壓1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)電纜》GBT 12706.1-2008 附錄D.1:
2電纜代號(hào)和表示方法
依據(jù)GBT 12706.1-2008 附錄D.1:
以上為1kV到35kV電纜型號(hào)規(guī)格介紹,其他電壓等級(jí)參考國標(biāo)GBT 12706.2、3、4,在此不一一列舉。
3.電纜各基本結(jié)構(gòu)的作用
1)導(dǎo)體:提供負(fù)荷電流的通路。
2)絕緣層:將線芯與大地一級(jí)不同相的線芯在電氣上彼此隔離。
3)屏蔽層:改善金屬電極表面電場分布,提高絕緣表現(xiàn)耐電強(qiáng)度。
4)保護(hù)層:使電纜絕緣不受損傷,滿足各種使用條件和環(huán)境的要求。
二、電纜選型
1.導(dǎo)體選擇
1)依據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50217-2018 3.1.1、3.1.2:
導(dǎo)體選用要點(diǎn)總結(jié):
此處需特別注意,新纜規(guī)新加了一條1kV及以上電纜不宜選擇鋁合金導(dǎo)體,纜規(guī)條文說明也介紹鋁合金和銅電纜的優(yōu)缺點(diǎn)“相比較銅電纜,鋁合金電纜在重量、價(jià)格以及工程安裝等方面則具備一定的優(yōu)勢;而銅電纜在載流量、電壓降和可靠性方面依然具有較大優(yōu)勢”;導(dǎo)規(guī)7.8.5條文說明有分析:同樣條件下銅導(dǎo)體比鋁導(dǎo)體接觸電阻要小約(10~30)倍,據(jù)美國消費(fèi)品安全委員會(huì)(CPCS)統(tǒng)計(jì)的火災(zāi)事故率,銅芯線纜占鋁芯線纜的1/55,可以確認(rèn)銅芯電纜比鋁芯電纜連接可靠和安全性較高。所以結(jié)合纜規(guī)條文說明要求:采用鋁合金電纜需要使用專用鋁合金電纜接頭,對電氣設(shè)備連接端子為銅端子時(shí)需解決好銅鍋過渡問題,防止接頭處產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,并增強(qiáng)安裝工藝質(zhì)量的監(jiān)督和運(yùn)維工作。老導(dǎo)規(guī)有規(guī)定35kV及以上宜選用銅芯,在2021版新導(dǎo)規(guī)也刪除掉了,還是按照纜規(guī)規(guī)定選擇設(shè)計(jì)即可。
2)依據(jù)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058-2014 5.4.1:
電纜導(dǎo)體選用要點(diǎn)總結(jié):需注意爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)電纜的最小截面要求。
2.電纜絕緣選擇
依據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50217-2018 3.3、7.0.10;《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014(2018版)10.1.10:
電纜絕緣選擇要點(diǎn)總結(jié):
1)聚氯乙烯選用要點(diǎn):
①低壓宜選用。
②高溫場所不宜選用普通型,低溫場所不宜選用。
③環(huán)保有要求的場所不應(yīng)選用。
④人員密集場所、或有低毒性要求的場所不應(yīng)選用。
⑤60℃以上高溫場所可選用耐熱型聚氯乙烯(交聯(lián)聚乙烯或乙丙橡皮絕緣等耐熱型電纜也可,超過100℃宜選用礦物絕緣電纜)。
2)交聯(lián)聚乙烯選用要點(diǎn):
①高壓交流及低壓宜選用。
②高壓直流可選用相適應(yīng)的交聯(lián)聚乙烯絕緣,不宜選用普通型。
③-15℃以下可選用選用交聯(lián)聚乙烯絕緣。
④60℃以上高溫場所可選用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。
⑤放射線作用場所選用交聯(lián)聚乙烯等耐射線輻照強(qiáng)度的電纜。
⑥500kV交流海底電纜線路可選用自容式充油電纜或交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜
⑦在人員密集場所或有低毒性要求的場所,應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯等低煙、無鹵絕緣電纜。
⑧核電廠應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯等無鹵絕緣電纜。
3)乙丙橡皮選用要點(diǎn)
①移動(dòng)式電氣設(shè)備等經(jīng)常彎曲移動(dòng)或有較高柔軟性要求的回路應(yīng)選用橡皮絕緣等電纜。
③-15℃以下可選用選用耐寒橡皮絕緣。
④60℃以上高溫場所可選用乙丙橡皮絕緣等耐熱型電纜。
⑤放射線作用場所選用乙丙橡皮絕緣等耐射線輻照強(qiáng)度的電纜。
⑧核電廠應(yīng)選用乙丙橡皮等低煙、無鹵絕緣電纜。
4)礦物絕緣電纜選用要點(diǎn)
①100℃以上高溫環(huán)境宜選用礦物絕緣電纜。
②在油罐區(qū)、重要木結(jié)構(gòu)公共建筑、高溫場所等其他耐火要求高且敷設(shè)安裝和經(jīng)濟(jì)合理時(shí),可采用礦物絕緣電纜。
③消防電纜明敷時(shí)。
④消防電纜與其他電纜共用電纜溝、井時(shí)。
3.電纜絕緣類型選擇
依據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50217-2018 3.2.2、3.7.2(或5136 7.5.14);
電纜絕緣水平選用要點(diǎn):
對于超過1min不超過8h(注意我國中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地允許時(shí)間未2小時(shí),且單相運(yùn)行時(shí),故障相電壓升高為線電壓,想要詳細(xì)了解的可參考下我之前寫的一篇文章:一文徹底讀懂,單相接地其他兩相電壓升高本質(zhì)原因非有效接地系統(tǒng)單相接地為什么可以繼續(xù)運(yùn)行),絕緣材料一般都有一定耐高壓的性質(zhì),綜合絕緣投資和事故損失性價(jià)比(節(jié)約投資),電力電纜導(dǎo)體與絕緣屏蔽或金屬套之間額定電壓不宜低于133%的使用回路工作相電壓。
想熟練運(yùn)用這些電氣設(shè)計(jì)規(guī)范或想從事電氣設(shè)計(jì)工作,需要從電氣識(shí)圖開始,建議先熟讀這本書:
4.電纜護(hù)層選用
依據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50217-2018 3.4:
電纜護(hù)層選用要點(diǎn):
1)交流系統(tǒng)單芯電力電纜,當(dāng)需要增強(qiáng)電纜抗外力時(shí),應(yīng)選用非磁性金屬鎧裝層。
2)在潮濕、含化學(xué)腐蝕環(huán)境或易受水浸泡的電纜,其金屬套、加強(qiáng)層、鎧裝上應(yīng)有聚乙烯外護(hù)層,水中電纜的粗鋼絲鎧裝應(yīng)有擠塑外護(hù)層。
3)用在有水或化學(xué)液體浸泡場所的3kV~35kV重要回路或35kV以上的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,應(yīng)具有符合使用要求的金屬塑料復(fù)合阻水層、金屬套等徑向防水構(gòu)造;海底電纜宜選用鉛護(hù)套,也可選用銅護(hù)套作為徑向防水措施。
4)金屬外護(hù)套、金屬屏蔽層要做熱穩(wěn)定校驗(yàn)。
電氣的一些現(xiàn)場試驗(yàn),電氣系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
5.電纜芯數(shù)選擇
依據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50217-2018 3.5:
選用要點(diǎn)總結(jié):
1)1kV及以下,大于240mm采用單芯,反之用多芯。
2)3~35kV工作電流較大(具體多大規(guī)范沒有說明,自己根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及設(shè)計(jì)圖紙選擇)或水下敷設(shè)用單芯,反之用多芯。
3)110kV及以上用單芯,反之用多芯。
6.電纜截面選擇
電纜選型
電力電纜安裝注意事項(xiàng)1 、電纜與熱力管道平行安裝時(shí)應(yīng)保持2m的距離,交叉時(shí)應(yīng)保持0.5m。
2、 電纜與其它管道平行或交叉安裝時(shí)均要保持0.5m的距離。
3 、電纜直埋安裝時(shí),1-35kV電纜直埋深度應(yīng)不小于0.7m。
4 、10kV及以下電纜平行安裝時(shí)相互凈距不小于0.1m,10-35kV不小于0.25m,交叉時(shí)距離不小于0.5m。
5、電纜的最小彎曲半徑,多芯電纜不得低于15D,單芯電纜不得低于20D(D為電纜外徑)。
6 、6kv及以上電纜接頭
6.1 安裝電纜終端頭時(shí),必須剝除半導(dǎo)電屏蔽層,操作時(shí)不得損傷絕緣,應(yīng)避免刀痕及凹凸不平的情況,必要時(shí)要用砂紙磨平;屏蔽端部應(yīng)平整,并要把石墨層(碳粒)清除干凈。
6.2 塑料絕緣電纜端頭銅屏蔽和鋼鎧必須良好接地,對短線路也應(yīng)遵循這項(xiàng)原則,避免三相不平衡運(yùn)行時(shí)鋼鎧端部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,甚至“打火”及燃燒護(hù)套等事故。接地引出線要采用鍍錫編織銅線,和電纜銅帶連接時(shí)應(yīng)用烙鐵錫焊,不宜用噴燈封焊,以免燒損絕緣。
6.3 三相銅屏蔽應(yīng)分別與地線相連,注意屏蔽接地線和鋼鎧接地線應(yīng)分別引出,相互絕緣,焊接地線的位置應(yīng)盡量靠下。
7 、對電纜終頭和中間接頭的基本要求:a. 導(dǎo)體連接良好;b. 絕緣可靠,推薦采用輻照交聯(lián)熱收縮型硅橡膠絕緣材料;c. 密封良好;d. 足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能適應(yīng)各種運(yùn)行條件。
8 、電纜端頭必須防水,以及其它腐蝕性材料的侵蝕,以防因水樹引起絕緣層老化而導(dǎo)致?lián)舸?/p>
9 、電纜的裝卸必須使用吊車或叉車,禁止平運(yùn)、平放,大型電纜安裝時(shí)須使用放纜車,以免電纜受外力損傷或因人工拖動(dòng)而擦傷絕緣層。
10 、電纜如因故不能及時(shí)敷設(shè)時(shí),應(yīng)將其放在干燥地方貯存,防止日光曝曬,電纜端頭進(jìn)水等。
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