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第九章第一节电缆、电缆类型的选择一.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。二.电缆芯数的选择（1）电压1KV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。补：(此段解说引入TN-S,TN-C-S解说)(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不得采用钢带铠装，应采用经隔磁处理的钢丝铠装电缆。三.电缆绝缘水平选择表9-1电缆绝缘水平选择单位KV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用于IT系统。电缆绝缘水平的选择见表9-1。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.系数标称电压UN0.22/0.38361035电缆的额定电压U0/UU0第Ⅰ类0.6/1(0.3/0.5)(0.45/0.75)1.8/33/33/66/66/108.7/1021/3526/35U0第Ⅱ类缆芯之间的工频最高电压Umax3.67.21242缆芯对地的雷电冲击而授电压的峰值Up160757595200250（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Ⅱ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Ⅰ类U0.。一般情况下，220/380V系统只选用第Ⅰ类的U0.，3-35KV系统应选用第Ⅱ类的U0.。（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9-1选取。四.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。因此，在未具备有效隔热措施的高温环境，日光经常照射或严寒地方，宜选择相应的特殊型塑料电缆。为满足一旦着火燃烧时低烟、低毒要求，在高层建筑特殊重要公共设施等人流密集场所，不宜选用普通型塑料绝缘电缆。(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，35mm2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，因此适宜在室外敷设。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，主要用于地下水位较高地方，优化学腐蚀液体溢流的场所，二厂区外需电缆数量不多又不便埋地下时，该电缆对城镇配电缆路改建尤为适宜。（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。铝包护套质轻，成本低，但加工困难，目前已停产。（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，如地下客运设施，地下商业区，高层建筑和特殊重要公共设施等人流较密集场所，或者重要的厂房，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~-15oC之间,在低温-15oC以下环境,可采用耐寒型聚氯乙烯电力电缆.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。近年我国聚氯乙烯电力电缆的线芯长期允许工作温度从65oC提高到70oC，载流量也相应提高耐制造电缆用的70oC绝缘不同于65oC绝缘料，选用电缆时应注意。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，阻燃电缆电缆主要特点是不易着火或着火后延燃仅局限在一定范围内，它使用于有高阻燃的场所，如高层建筑，油田，煤矿，核电站或重要的公共建筑等，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。耐火电缆适用于高层建筑，核电站，化工，矿山等防火安全条件高的环境，如应急电源消防系统，电梯线路等，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）。有屏蔽要求的回路，如煤碳采掘工作面供电电缆应具有分相屏蔽。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。乙丙橡胶绝缘电缆我国尚广泛使用，特别是欧洲，早已大量应用。它具有较优异的电气，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6~35KV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6~35KV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250oC~400oC，是理想的耐高温电缆。五.铠装选择电缆外护层及铠装的选择。见表9-2，p379,本处不列理想带地区的防雷特种护层在型号规格后加“TH”（1）直埋地敷设。在土壤可能发生位移的地段，如流砂，回填土及大型建筑物，构筑物附近应选用能承受机械张力钢丝，铠装电缆或采取预留长度，用板桩或排桩加固土壤等措施，以减少或消除土壤移位而作用在电缆上的应力。塑料电缆直埋地敷设时，当使用中可能承受较大压力或存在机械损伤危险时，应选用钢带铠装，若无上述之虞时，可不需要带有铠装。电缆金属套或铠装外面应具有塑料防腐蚀外套。当位于盐碱沼泽，或在含有腐蚀性的矿渣回填土中时，应具有增强防腐蚀性的外护套。（2）水下敷设，敷设于通航河道，激流河道，或被冲刷河岸，海湾处宜采用钢丝铠装，不通航的小河或沟渠底部且河床或沟底稳定的场合可采用钢带铠装，但钢丝，钢带外面均需具有耐腐蚀的塑料或纤维外被层。（3）导管或排管中敷设，宜选用塑料外护套或加强型铅色护套。（4）空气中敷设在支持挡距大于400mm时，可能承受机械损伤或防鼠害、蚁害，要求较高的地方，如地下铁等应采用铠装电缆，敷设于托盘梯架、槽盒。在含有腐蚀气体环境中，铠装外应包有挤出外护套，在有放射线作用的场所，应有氯丁橡胶或其它耐辐射的外护套高温场所应有硅橡胶类耐高温外护套。在防火要求场所应选用耐火型电缆或在电缆外层涂复防火涂料，缠绕防火包带或敷设在耐火槽盆中。六.母线的选择母线槽按绝缘方式可分为密集绝缘型和空气绝缘型两种。将裸母线用绝缘材料复盖后，紧贴通道壳体放置的母线槽为密集绝缘型。将裸母线用绝缘衬垫支撑在客体内，靠空气介质来绝缘的母线槽为空气绝缘型。空气式绝缘重量轻，结构简单，价格便宜，密集式绝缘散热条件较好，可制成大电流等级。母线槽分为户内型户外型，就结构形式分有馈电式，差接式，滑接式。目前产品额定，500V及600V两种。母线槽适用于高层建筑，多层厂房，标准厂房或机床设备密集的车间。对于工艺变化周期短的车间配电尤为适宜。此外还可用于变压器与配电屏的连接。它的容量大，结构紧凑，占空间小，安装方便，使用安全可靠。第二节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。一、按温升选择截面为保证电线，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，除重要回路或水下电缆外，一般可按5m长最恶劣散热条件地段来选择截面。二、按经济电流密度检验截面选择经济截面可按年费用支出最小原则来确定，年费用支出计算公式为：B=0.11Z+1.11N(9-1)式I—投资N—年运行费，包括电能损耗费，折旧费等，使用年限按25计算。10KV及以下配电线路一般不按经济电流密度，校验电线电缆截面表9-3，可参阅一下。三、按电压损失校验截面按电压损失校验截面时，应使各种用电设备端电压符合各电压偏差允许值。名称电压偏差允许值名称电压偏差允许值电动机照明灯正常情况+5~-5视觉要求较高的场所+5~-2.5特殊情况+5~-10一般工作场所+5~-5事故照明道路照明警卫照明+5~-10其它用电设备无特殊规定时+5~-5对于照明线路，一般允许电压损失选择电线电缆截面，并校核机械强度和允许载流量。可根据表9-4求得计算电流和功率因数，用电流矩法计算。表9-4不同光源混装线的计算电流及功率因数光源混装名称计算项目白炽灯功率或高压钠灯功率/荧光灯功率或高压水银荧光灯