电缆设计规范

1、电缆设计规范 1. 导线材料选择 电缆一般采用铝芯线。 下列场合应采用铜芯电缆及电缆： （ 1）需要确保长期运行中连线可靠的回路。如：重要电源，重 要的操作回路二次回路， 电机的励磁， 移动设备的线路及剧烈振动场 合的线路。 （2）对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀轻微的场合。 （ 3）爆炸危险环境或火灾危险环境有特殊要求者。 （4）特别重要的公共建筑物 （5）高温设备 （ 6）应急系统，包括消防设施的线路。 此外，经全面技术经济分析确证宜用铜芯电缆及电缆的， 如有高 层建筑，大、中型计算机房的建筑，重要的公共建筑等以及国外工程 和外资工程等适应国外要求者。 2. 电缆芯数的选择 （ 1）电压 1KV

2、及以下的三相四线低压系统，若第四芯为 PEN 线时，应采用四芯型电缆而不得用三芯电缆加单芯电缆组合成的回路 的方式。当 PE 线作为专用而与带电导体 N 线分开时，则应用五芯型 电缆。若无五芯型电缆时可用四芯电缆加单芯电缆电缆捆扎组合的方 式；PE线也可利用电缆的护套，屏蔽层，铠装等金属外护层等。分 支单相回路带 PE 线时应采用三芯电缆。如果是三相三线制系统则采 用四芯电缆，第四芯为 PE 线。 (2) 3-35KV 交流系统应采用三芯电缆 . (3)在水下或重要的较长线路中为避免或减少中间接头或单芯电 缆比多芯电缆有较好的综合技术经济性时 ,可选用单芯电缆。但应注 意用于交流系统的单芯电缆

3、不得采用钢带铠装， 应采用经隔磁处理的 钢丝铠装电缆。 3. 电缆绝缘水平选择 表1 电缆绝缘水平选择 单位 KV 标称电压 系数 U N 0.22/0.38 10 35 电缆 的额 定电 U0/U U0 第 0.6/1 (0.3/0.5) (0.45/0.75) 缆芯之间的 工频最高电 压 Umax 缆芯对地的 雷电冲击而 授电压的峰 1.8/3 3.6 3/3 3/6 7.2 60 6/6 75 6/10 12 75 8.7/10 95 21/35 26/35 42 200 250 值 Up1 注：括号内数值只能用于建筑物的电气线路， 不包括建筑物电源 进线，其中 0.45/0.75KV

4、用于 IT 系统 电缆绝缘水平的选择见表 1。正确地选择电缆的额定电压 U0 值 是确保长期安全运行的关键之一 （ 1）电缆设计用缆芯对地 （与绝缘屏蔽层或金属护套之间 ）的额 定电压 U0 应满足所在电力系统中性点接地方式及其运行要求的水 平。中性点非有效接地 （包括中性点不接地和经消弧线圈接地。 ）系统 中的单相接地故障持续时间 1min 到 2h 之间，必须选用第类 U0 仅 当系统中的单相接地故障能很快切除。 在任何情况下， 故障持续时间 不超过 1min 时，才可选用第类 U0.。一般情况下， 220/380V 系统 只选用第类的 U0. ， 3-35KV 系统应选用第类的 U0.。

5、 （ 2）电缆设计用缆芯之间的额定电压 U 应按等于或大于系统标 称电压 Un 选择。 （3）电缆设计用缆芯之间的工频最高电压 Uma 应按等于或大于 系统的最高工作电压选择。 （ 4）电缆设计用缆芯的雷电冲击耐受电压峰值 Up1应按表 1选 取。 4. 绝缘材料及护套选择 （1）塑料绝缘电缆。它的优点是绝缘性能良好，制造工艺简便， 价格较低， 无论明敷或穿管都可取代橡皮绝缘， 从而节约大量的橡胶 和棉纱。缺点是对气候适应性能较差，低温时变硬发脆，高温或日光 照射下增塑剂容易挥发而使绝缘老化加快。 （2 ） 橡皮绝缘电缆 ，一般是 BX、BLX （ 3）氯丁橡皮绝缘电缆。重量日益增多， 35m

6、m2 以下的普通橡 皮线又被氯丁橡皮绝缘电缆取代的趋势。 其特点是耐油性能好， 不易 霉，不延燃，适应气候性能好，光老化过程缓慢，老化时间约为普通 橡皮绝缘电缆的二倍。 由于绝缘层机械强度比普通橡皮弱， 因此不推 荐用于穿管敷设。 （ 4 ） 架空绝缘电缆，使用日益广泛，它耐光老化性能较优。 （5）粘性浸渍低绝缘电力电缆，它的优点允许运行温度较高， 介质损耗低，耐电压强度高，使用寿命长，其缺点绝缘材料弯曲性能 差，不能在低温下敷设，否则易损坏绝缘。 按浸渍方式分有： 普通油浸低绝缘， 滴干型油浸低绝缘和不滴流 浸渍低绝缘三种。 由于绝缘层内油的淌流， 普通油浸低绝缘电缆敷设 的水平高差仅允许

7、5-20m. 滴干型绝缘电缆可允许水平高差 100-300m,不滴流电流则可无高 差限制。 油浸低绝缘电力电缆有铅铝两种护套，铅护套质软，韧性好，不 影响电缆的弯曲性能，化学性能稳定，熔点低，便于加工制造。但它 价贵质重， 且膨胀系数小于浸渍低， 线芯发热时电缆内部产生的应力 可能使铅包变形。 由于铅包的抗疲劳特性较差，故在有振动场合，如公路，铁路桥 上使用或变压器直接连接的电缆，采用铅包电缆时需使用弹性橡胶、 沙枕类衬垫来支持电缆。 （ 6）聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆 （简称全塑电缆或塑料电缆） ， 有 1KV 及 6KV 两极，主要优点是制造工艺简便， 没有敷设高差限制， 重量轻，弯曲性能

8、好，接头制作简便，耐油耐酸碱腐蚀，不延燃，具 有内铠装结构，使钢带或钢丝免受 腐蚀，价格便宜。尤其在线路高 差较大或敷设在桥架槽盒内以及在含有酸碱等化学性腐蚀土质中直 埋时，宜选用塑料电缆，缺点是绝缘电阻较油浸低绝缘电缆低，介质 损耗较高，因此， 1KV 重要回路电缆，不宜用聚氯乙烯绝缘型电力 电缆。 由于普通聚氧乙烯在燃烧时散发有毒烟气， 故对于需要在一旦着 火燃烧时的低烟， 低毒要求的场合， 不宜采用普通型聚氧乙烯绝缘或 护套型电力电缆，而应采用低烟，低卤或无卤的难燃电缆。 普通型聚氯乙烯绝缘电缆的适用温度范围为 +60oC -15 oC之间, 在低温 -15 oC以下环境 ,可采用耐寒型

9、聚氯乙烯电力电缆 . 聚氯乙烯电力电缆不适用在含有苯及苯胺类酮类吡啶 ,甲醇 ,乙醇 , 乙醛等化学剂土壤中 , 在含有三氯乙烯，三氯甲烷，四氯化碳，二硫 化碳，醋酸酐，冰醋酸的环境也不宜采用。 由于电缆着火延燃酿成重大灾害，国内外屡有发生，损失惨重， 阻燃电缆电缆规格结构尺寸载流量及重量， 均同普通型同类产品。 仅 在型号前后冠以 ZR,表示阻燃，并且分成 A,B,C,D 四级。 耐火电缆型号是在普通塑料电缆型号前冠以 NF。 （7）橡皮绝缘电力电缆。它的弯曲性能较好，能够在严寒气候 下敷设， 特别适用于敷设线路水平高差和垂直敷设场合。 它不仅适用 于固定敷设线路， 也可用于定期移动的固定敷

10、设线路。 移动式电气设 备的供电回路应采用橡皮绝缘橡皮护套软电缆（简称橡套软电缆） 。 普通橡胶遇到油类及其化合物时很快被损坏。 因此，在可能经常被油 浸泡的场所，宜用耐油型橡胶护套电缆。普通橡胶耐热性能差，允许 运行温度较低， 故对高温环境又有柔软性要求的回路， 宜选用乙丙橡 胶绝缘电线。 乙丙橡胶绝缘电缆具有较优异的电气， 机械特性， 即使在潮湿环 境下也具有良好的耐高温性能，线芯长期工作温度可达 90oC。 采用氯碳化氯乙烯护套的， 乙丙橡皮绝缘电缆可适用于要求阻燃 的场所。 （ 8）交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆，性能优良，结构简 单，制造方便，外径小，重量轻，载流量大，敷设方便，除

11、不受高差 限制外，其终端和接头方便，完全可以代替低绝缘电缆。对于 1KV 及 635KV 电压级的非重要回路， 电缆可采用 “非干式交联 ”工艺制作 的电缆。对于 635KV 重要回路，应选用干式交联工艺制作的电缆， 电气性能更优异。 （ 9）金属护套矿物绝缘电缆。耐高温，外护层铜或铝，绝缘为 氧化镁，适用于钢铁工业，发电厂，油库，高层建筑核电站，采油平 台，冷库等交流额定电压 500V（ 直流电压 1000V）及以下的高温，高 湿，易燃，易爆环境。它的长期工作环境温度可达 250oC400oC，是 理想的耐高温电缆。 4 电线 电缆截面的选择 电线，电缆截面选择应满足允许温升、电压损失，机械

12、强度等要 求，对于电缆线路还应校核其热稳定， 较长距离的大电流回路或 35KV 的输电线路，应校核经济电流密度，以达到安全运行，降低能耗，减 少运行费用。 同一供电回路需多根电缆并联时，宜选用相同缆芯截面。 为保证电线， 电缆的实际工作温度不超过允许值， 电线电缆按发 热条件的允许长期工作电流， 不应小于线路的工作电流， 其对应的缆 芯工作温度有差异，一般可按 5m 长最恶劣散热条件来选择截面。 5 电缆规格描述 例:UL 2725 28AWG (7/0.127 A S )6C + E + A + B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1- -表示 UL 安规 2- -表示 AWG (

13、American Wire Gauge 美国线规 )数 3- -表示导体购成 ,此条导体由 7 股细铜丝组成 4- - “/”表示 7 股细铜丝是绞合在一起 ,“”则表示 7股细铜 丝是直放在一起。 5- - 表示铜丝单线径是 0.127mm 6- - “ A”表示裸铜线 (“T”表示镀锡线 )，“ S”表示细铜丝绞 合 7- - “ C”(core)表示芯数 8- - “ E”(earth)表示地线 9- - “A”(al/mylar) 表示包铝薄麦拉带 (“P”表示包纸 ) 10- - “ B”(braid)表示编织 (“S”(spiral)表示缠绕 ) 6 绞铜导体的最大绞距检验标准 无

14、论是导体还是芯线都存在两种绞合 :同心绞、束绞。同心绞是 指以一条或多条铜单线为中心，在其周围各层以左右交互之方向绞 合。每层的单线总数均比其内一层多 6 条（条数为 3n（1+n）+1）。束绞 是将所有单线，依同一方向绞合。其他还有复合绞等等。当导体股数 （芯线条数）为 7、19、37、61、95并绞合时，为同心绞 （条数为 3n（1+n）+1）; 其余股数 （芯数 ）为束绞。 7 低压导线的截面积 主要根据其工作电流选择， 为了保证具有一定的力学强度， 电器 中导线截面积不得小于 0.5mm2 1 .0 1 .5 2 .5 3 .0 4 .0 6 .0 1 0 1 3 导线标称截面积 A/

15、mm 2 允许电流值 I/A 1 1 1 4 2 0 2 2 2 5 3 5 5 0 6 0 8 导体绞合外径的计算 导体绞合外径的计算公式如下 : 同心绞绞合外径 D = （1+2n ） d n 为导体自内到外的层数 ; 束绞绞合外径 D = N 1.155 d D 为绞合外径 ;N 为导体股数 ; 层芯径为绞合外径 -单线径,如下图示（D即为层芯径 ）: 横包又分卷包和斜包两种方式。 纵包用在扁平线材和芯线不需要 总绞的场合，横包柔软度较好 ;纵包柔软度较差。 选择带宽 : 卷包时 w=3D，斜包时 w=4 5D ，材料宽度 （w 为带 宽， D 为包带前线材外径，又称包带下径 ）。包带重迭度取决于线材 直径，一般来说，不超过 1/4 圆弧长。 10 导线