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GB/T 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。
學習電纜選擇等這些電氣知識,必須要從學習電工基礎課程學起,推薦這本:
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,建議多看一下這本書:
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。
