電纜選型|一文詳解電纜基礎知識及選擇要點
一、常規電纜的型號、名稱及用途
二、特種電纜的型號、名稱及用途
注:1. X-表示常規的電纜型號。
2. 特種電纜型號表示方法是在常規電纜型號前加特種電纜的表示符號。
例:特種電纜低煙無鹵阻燃交聯聚乙烯絕緣電力電纜,就表示為WDZR-YJV。
三、電纜的生產范圍及結構尺寸
1
0.6/1kV 聚氯乙烯絕緣阻燃和非阻燃電力電纜結構尺寸及載流量
1、0.6/1kV 單芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜
2、0.6/1kV 2芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護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套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
2
0.6/1kV 交聯聚乙烯絕緣電力電纜結構尺寸及載流量
1、0.6/1kV 單芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜
2、0.6/1kV 2 芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜及鋼帶鎧裝電力電纜
3、0.6/1kV 3 芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
4、0.6/1kV 4 芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
5、0.6/1kV 5 芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
6、0.6/1kV (3+1)芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
7、0.6/1kV (3+2)芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
8、0.6/1kV (4+1)芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯/聚乙烯護套電力電纜和鋼帶鎧裝電力電纜
3
塑料絕緣控制電纜結構
1、電纜的絕緣厚度
2、聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套控制電纜
3、聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套控制電纜
四、電纜的主要性能
1
導體的直流電阻
2
交流電壓試驗
2.1 電力電纜應經受下表中對應的工頻試驗電壓5min 不擊穿;其中U0 為6~8.7kV電纜試驗電壓按IEC60502 從2.5U0提高到3.5U0;額定電壓26/35(26/45)kV 電纜按IEC60840 應經受工頻65kV/30min 不擊穿。
2.2 控制電纜應經受交流3000V試驗電壓5min不擊穿。
2.3 架空絕緣電纜
0.6/1kV 單芯電纜浸水1h后經受交流3500V試驗電壓1min不擊穿。
10kV單芯電纜浸水1h后經受交流18000V試驗電壓1min不擊穿。
3
局部放電試驗
額定電壓6/6(6/10)、8.7/10(8.7/15)、26/35(26/45)kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜的局部放電試驗電壓按國際標準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不小于1500MW·km;薄絕緣結構的電纜絕緣電阻應不小于1000MW·km。
5
長期連續負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載流量
2、35kV 及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜允許持續載流量
1)0.6/1kV 交聯聚乙烯絕緣電力電纜
2)6/6(6/10)kV 交聯聚乙烯絕緣電力電纜
6
電纜的使用特性及運行敷設條件
1、額定電壓0.6/1kV 聚氯乙烯絕緣電力電纜
1.1 電纜敷設溫度≥0℃
1.2 電纜導體的長期允許工作溫度:≤70℃
1.3 短路時(最長持續時間為超過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為電纜實際外徑)
1.5 電纜敷設后經受直流電壓3500V/15min不擊穿。
1.6 在空氣敷設
a 單芯電纜平行敷設時的中心距離:185mm2及以下為電纜直徑的2倍;240mm2及以上為90mm。
b 周圍環境溫度:30℃
c 不同環境溫度下載流量的校正系數:
1.7 直埋敷設
a. 單芯電纜不接觸敷設時,中心距離為電纜直徑的2倍。
b. 周圍環境溫度:25℃
c. 土壤熱阻系數:10℃.m/W
d. 直埋深度:0.7m
e. 不同環境溫度下載流量校正系數:
2、額定電壓26/35(26/45)kV 及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜
2.1 電纜敷設溫度≥0℃
2.2 電纜導體的長期允許工作溫度:≤90℃
2.3 短路時(最長持續時間不超過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為電纜實際外徑)
2.5 在空氣中敷設
a. 單芯電纜平行敷設時的中心距離:185mm2及以下為電纜直徑的2倍;240mm2及以上為90mm。
b. 周圍環境溫度:40℃
c. 不同環境溫度下載流量的校正系數:
2.6 直埋敷設
a. 單芯電纜不接觸敷設時,中心距離為電纜直徑的2倍。
b. 周圍環境溫度:25℃
c. 土壤熱阻系數:10℃.m/W
d. 直埋深度:0.7m
e. 不同環境溫度下載流量的校正系數:
五、電力電纜安裝注意事項
1 、電纜與熱力管道平行安裝時應保持2m的距離,交叉時應保持0.5m。
2、 電纜與其它管道平行或交叉安裝時均要保持0.5m的距離。
3 、電纜直埋安裝時,1-35kV電纜直埋深度應不小于0.7m。
4 、10kV及以下電纜平行安裝時相互凈距不小于0.1m,10-35kV不小于0.25m,交叉時距離不小于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,必須剝除半導電屏蔽層,操作時不得損傷絕緣,應避免刀痕及凹凸不平的情況,必要時要用砂紙磨平;屏蔽端部應平整,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,對短線路也應遵循這項原則,避免三相不平衡運行時鋼鎧端部產生感應電動勢,甚至“打火”及燃燒護套等事故。接地引出線要采用鍍錫編織銅線,和電纜銅帶連接時應用烙鐵錫焊,不宜用噴燈封焊,以免燒損絕緣。
6.3 三相銅屏蔽應分別與地線相連,注意屏蔽接地線和鋼鎧接地線應分別引出,相互絕緣,焊接地線的位置應盡量靠下。
7 、對電纜終頭和中間接頭的基本要求:a. 導體連接良好;b. 絕緣可靠,推薦采用輻照交聯熱收縮型硅橡膠絕緣材料;c. 密封良好;d. 足夠的機械強度,能適應各種運行條件。
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致擊穿。
9 、電纜的裝卸必須使用吊車或叉車,禁止平運、平放,大型電纜安裝時須使用放纜車,以免電纜受外力損傷或因人工拖動而擦傷絕緣層。
10 、電纜如因故不能及時敷設時,應將其放在干燥地方貯存,防止日光曝曬,電纜端頭進水等。
一、電纜基礎知識介紹
1.電纜型號
依據《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電纜代號和表示方法
依據GBT 12706.1-2008 附錄D.1:
以上為1kV到35kV電纜型號規格介紹,其他電壓等級參考國標GBT 12706.2、3、4,在此不一一列舉。
3.電纜各基本結構的作用
1)導體:提供負荷電流的通路。
2)絕緣層:將線芯與大地一級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,提高絕緣表現耐電強度。
4)保護層:使電纜絕緣不受損傷,滿足各種使用條件和環境的要求。
二、電纜選型
1.導體選擇
1)依據《電力工程電纜設計標準》GB 50217-2018 3.1.1、3.1.2:
導體選用要點總結:
此處需特別注意,新纜規新加了一條1kV及以上電纜不宜選擇鋁合金導體,纜規條文說明也介紹鋁合金和銅電纜的優缺點“相比較銅電纜,鋁合金電纜在重量、價格以及工程安裝等方面則具備一定的優勢;而銅電纜在載流量、電壓降和可靠性方面依然具有較大優勢”;導規7.8.5條文說明有分析:同樣條件下銅導體比鋁導體接觸電阻要小約(10~30)倍,據美國消費品安全委員會(CPCS)統計的火災事故率,銅芯線纜占鋁芯線纜的1/55,可以確認銅芯電纜比鋁芯電纜連接可靠和安全性較高。所以結合纜規條文說明要求:采用鋁合金電纜需要使用專用鋁合金電纜接頭,對電氣設備連接端子為銅端子時需解決好銅鍋過渡問題,防止接頭處產生電化學腐蝕,并增強安裝工藝質量的監督和運維工作。老導規有規定35kV及以上宜選用銅芯,在2021版新導規也刪除掉了,還是按照纜規規定選擇設計即可。
2)依據《爆炸危險環境電力裝置設計規范》GB 50058-2014 5.4.1:
電纜導體選用要點總結:需注意爆炸危險區內電纜的最小截面要求。
2.電纜絕緣選擇
依據《電力工程電纜設計標準》GB 50217-2018 3.3、7.0.10;《建筑設計防火規范》GB 50016-2014(2018版)10.1.10:
電纜絕緣選擇要點總結:
1)聚氯乙烯選用要點:
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環保有要求的場所不應選用。
④人員密集場所、或有低毒性要求的場所不應選用。
⑤60℃以上高溫場所可選用耐熱型聚氯乙烯(交聯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)交聯聚乙烯選用要點:
①高壓交流及低壓宜選用。
②高壓直流可選用相適應的交聯聚乙烯絕緣,不宜選用普通型。
③-15℃以下可選用選用交聯聚乙烯絕緣。
④60℃以上高溫場所可選用交聯聚乙烯絕緣電纜。
⑤放射線作用場所選用交聯聚乙烯等耐射線輻照強度的電纜。
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,應選用交聯聚乙烯等低煙、無鹵絕緣電纜。
⑧核電廠應選用交聯聚乙烯等無鹵絕緣電纜。
3)乙丙橡皮選用要點
①移動式電氣設備等經常彎曲移動或有較高柔軟性要求的回路應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度的電纜。
⑧核電廠應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
①100℃以上高溫環境宜選用礦物絕緣電纜。
②在油罐區、重要木結構公共建筑、高溫場所等其他耐火要求高且敷設安裝和經濟合理時,可采用礦物絕緣電纜。
③消防電纜明敷時。
④消防電纜與其他電纜共用電纜溝、井時。
3.電纜絕緣類型選擇
依據《電力工程電纜設計標準》GB 50217-2018 3.2.2、3.7.2(或5136 7.5.14);
電纜絕緣水平選用要點:
對于超過1min不超過8h(注意我國中性點不接地系統單相接地允許時間未2小時,且單相運行時,故障相電壓升高為線電壓,想要詳細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原因非有效接地系統單相接地為什么可以繼續運行),絕緣材料一般都有一定耐高壓的性質,綜合絕緣投資和事故損失性價比(節約投資),電力電纜導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。
想熟練運用這些電氣設計規范或想從事電氣設計工作,需要從電氣識圖開始,建議先熟讀這本書:
4.電纜護層選用
依據《電力工程電纜設計標準》GB 50217-2018 3.4:
電纜護層選用要點:
1)交流系統單芯電力電纜,當需要增強電纜抗外力時,應選用非磁性金屬鎧裝層。
2)在潮濕、含化學腐蝕環境或易受水浸泡的電纜,其金屬套、加強層、鎧裝上應有聚乙烯外護層,水中電纜的粗鋼絲鎧裝應有擠塑外護層。
3)用在有水或化學液體浸泡場所的3kV~35kV重要回路或35kV以上的交聯聚乙烯絕緣電纜,應具有符合使用要求的金屬塑料復合阻水層、金屬套等徑向防水構造;海底電纜宜選用鉛護套,也可選用銅護套作為徑向防水措施。
4)金屬外護套、金屬屏蔽層要做熱穩定校驗。
電氣的一些現場試驗,電氣系統的安裝與調試
5.電纜芯數選擇
依據《電力工程電纜設計標準》GB 50217-2018 3.5:
選用要點總結:
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(具體多大規范沒有說明,自己根據經驗及設計圖紙選擇)或水下敷設用單芯,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1 、電纜與熱力管道平行安裝時應保持2m的距離,交叉時應保持0.5m。
2、 電纜與其它管道平行或交叉安裝時均要保持0.5m的距離。
3 、電纜直埋安裝時,1-35kV電纜直埋深度應不小于0.7m。
4 、10kV及以下電纜平行安裝時相互凈距不小于0.1m,10-35kV不小于0.25m,交叉時距離不小于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,必須剝除半導電屏蔽層,操作時不得損傷絕緣,應避免刀痕及凹凸不平的情況,必要時要用砂紙磨平;屏蔽端部應平整,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,對短線路也應遵循這項原則,避免三相不平衡運行時鋼鎧端部產生感應電動勢,甚至“打火”及燃燒護套等事故。接地引出線要采用鍍錫編織銅線,和電纜銅帶連接時應用烙鐵錫焊,不宜用噴燈封焊,以免燒損絕緣。
6.3 三相銅屏蔽應分別與地線相連,注意屏蔽接地線和鋼鎧接地線應分別引出,相互絕緣,焊接地線的位置應盡量靠下。
7 、對電纜終頭和中間接頭的基本要求:a. 導體連接良好;b. 絕緣可靠,推薦采用輻照交聯熱收縮型硅橡膠絕緣材料;c. 密封良好;d. 足夠的機械強度,能適應各種運行條件。
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致擊穿。
9 、電纜的裝卸必須使用吊車或叉車,禁止平運、平放,大型電纜安裝時須使用放纜車,以免電纜受外力損傷或因人工拖動而擦傷絕緣層。
10 、電纜如因故不能及時敷設時,應將其放在干燥地方貯存,防止日光曝曬,電纜端頭進水等。
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