电缆特性、选用及故障诊断

1/158电力工程电缆特性、选用及故障诊断2/1581、电缆型式、特性与截面选择2、电缆附件的选择与配置3、电缆敷设4、电缆的支持与固定5、电缆防火与阻止延燃6、10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法7、敷设条件不同时电缆允许持续载流量的校正3/158术语一、耐火性在规定试验条件下，试样在火焰中被燃烧而在一定时间内仍能保持正常运行的性能。二、耐火电缆具有耐火性的电缆。三、阻燃性在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，且残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的特性。四、阻燃电缆具有阻燃性的电缆。4/158术语五、干式交联使交联聚乙烯绝缘材料的制造能显著减少水分含量的交联工艺。六、水树交联聚乙烯电缆运行中绝缘层发生树枝状微细裂纹现象的略称。七、金属塑料复合阻水层由铝或铅箔等薄金属层夹于塑料层中特制的复合带沿电缆纵向包围构成的阻水层。八、热阻计算电缆载流量采取热网分析法，以一维散热过程的热欧姆法则所定义的物理量。5/158九、回流线配置平行于高压单芯电缆线路、以两端接地使感应电流形成回路的导线。十、直埋敷设电缆敷设入地下壕沟中沿沟底铺有垫层和电缆上铺有覆盖层、且加设保护板再埋齐地坪的敷设方式。十一、浅槽容纳电缆数量较少未含支架的有盖槽式构筑物。十二、工作井专用于安置电缆接头等附件或供牵拉电缆作业所需的有盖坑式电缆构筑物。6/158十三、电缆构筑物专供敷设电缆或安置附件的电缆沟、浅槽、排管、隧道、夹层、竖（斜）井和工作井等构筑物。十四、挠性固定使电缆随热胀冷缩可沿固定处轴向角度变化或稍有横移的固定方式。十五、刚性固定使电缆不随热胀冷缩发生位移的夹紧固定方式。十六、电缆的蛇形敷设按定量参数要求减少电缆轴向热应力或有助自由伸缩量增大而使电缆呈蛇形的敷设方式。7/158第一章、电缆型式、特性与截面选择第一节、电缆导体材质一、控制电缆应采用铜导体。二、用于下列情况的电力电缆，应选用铜导体：1、电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需保持连接具有高可靠性的回路。2、振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境。3、耐火电缆。4、紧靠高温设备布置。5、安全性要求高的公共设施。6、工作电流较大，需增多电缆根数时。8/158第二节、电力电缆芯数一、1kV及以下电源中性点直接接地时，三相回路的电缆芯数选择，应符合下列规定：1、保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时，应符合下列规定：1）保护线与中性线合用同一导体时，应选用四芯电缆。2）保护线与中性线各自独立时，宜选用五芯电缆；当满足第五章第一节第十六条要求时，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成。2、受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用四芯电缆。9/158二、1kV及以下电源中性点直接接地时，单相回路的电缆芯数的选择，应符合下列规定：1、保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时，应符合下列规定：1）保护线与中性线合用同一导体时，应选用两芯电缆。2）保护线与中性线各自独立时，宜选用三芯电缆；在满足第五章第一节第十六条规定要求时，也可采用两芯电缆与另外的保护线导体组成。2、受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用两芯电缆。10/158三、3～35kV三相供电回路的电缆芯数的选择，应符合下列规定：1、工作电流较大的回路或电缆敷设于水下时，每回可选用3根单芯电缆。2、除上述情况下，应选用三芯电缆；三芯电缆可选用普通统包型，也可选用3根单芯电缆绞合构造型。11/158四、110kV三相供电回路，除敷设于湖、海水下等场所且电缆截面不大时可选用三芯型外，每回可选用3根单芯电缆。110kV以上三相供电回路，每回应选用3根单芯电缆。五、电气化铁路等高压交流单相供电回路，应选用两芯电缆或每回选用2根单芯电缆。六、直流供电回路的电缆芯数的选择，应符合下列规定：1、低压直流供电回路，宜选用两芯电缆；也可选用单芯电缆。2、高压直流输电系统，宜选用单芯电缆；在湖、海等水下敷设时，也可选用同轴型两芯电缆。12/158第三节、电缆绝缘水平一、交流系统中电力电缆导体的相间额定电压，不得低于使用回路的工作线电压。二、交流系统中电力电缆导体与绝缘屏蔽或金属层之间额定电压的选择，应符合下列规定：1、中性点直接接地或经低电阻接地的系统，接地保护动作不超过1min切除故障时，不应低于100%的使用回路工作相电压。2、除上述供电系统外，其他系统不宜低于133%的使用回路工作相电压；在单相接地故障可能持续8h以上，或发电机回路等安全性要求较高的情况，宜采用173%的使用回路工作相电压。三、交流系统中电缆的耐压水平，应满足系统绝缘配合要求。13/158四、直流输电电缆绝缘水平，应具有能承受极性反向、直流与冲击叠加等的耐压考核；使用的交联聚乙烯电缆应具有抑制空间电荷积聚及其形成局部高场强等适应直流电场运行的特性。五、控制电缆额定电压的选择，不应低于该回路工作电压，并应符合下列规定：1、沿高压电缆并行敷设的控制电缆（导引电缆），应选用相适合的额定电压。2、220kV及以上高压配电装置敷设的控制电缆，应选用450/750V。3、除上述情况外，控制电缆宜选用450/750V；外部电气干扰影响很小时，可选用较低的额定电压。14/158第四节、电缆绝缘类型一、电缆绝缘类型的选择，应符合下列规定：1、在使用电压、工作电流及其特征和环境条件下，电缆绝缘特性不应小于常规预期使用寿命。2、应根据运行可靠性、施工和维护的简便性以及允许最高工作温度与造价的综合经济性等因素选择。3、应符合防火场所的要求，并应利于安全。4、明确需要与环境保护协调时，应选用符合环保的电缆绝缘类型。15/158二、常用电缆的绝缘类型的选择，应符合下列规定：1、中、低压电缆绝缘类型选择应符合本节第三～第七条的规定外，低压电缆宜选用聚氯乙烯或交联聚乙烯型挤塑绝缘类型，中压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘类型。明确需要与环境保护协调时，不得选用聚氯乙烯绝缘电缆。2、高压交流系统中电缆线路，宜选用交联聚乙烯绝缘类型。在有较多的运行经验地区，可选用自容式充油电缆。3、高压直流输电电缆，可选用不滴流浸渍纸绝缘、自容式充油类型。在需要提高输电能力时，宜选用以半合成纸材料构造的型式。直流输电系统不宜选用普通交联聚乙烯型电缆。16/158三、移动式电气设备等经常弯移或有较高柔软性要求的回路，应使用橡皮绝缘等电缆。四、放射线作用场所，应按绝缘类型的要求，选用交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐射线辐照强度的电缆。五、60℃以上高温场所，应按经受高温及其持续时间和绝缘类型要求，选用耐热聚氯乙烯、交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐热型电缆；100℃以上高温环境，宜选用矿物绝缘电缆。高温场所不宜选用普通聚氯乙烯绝缘电缆。六、零下15℃以下的低温环境，应按低温条件和绝缘类型要求，选用交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。低温环境不宜用聚氯乙烯绝缘电缆。17/158七、在人员密集的公共设施，以及有低毒阻燃性防火要求的场所，可选用交联聚乙烯或乙丙橡皮等不含卤素的绝缘电缆。防火有低毒性要求时，不宜选用聚氯乙烯电缆。八、除按本节第五～第七条明确要求的情况外，6kV以下回路，可选用聚氯乙烯绝缘电缆。九、对6kV重要性回路或6kV以上的交联聚乙烯电缆，应选用内、外半导电与绝缘层三层共挤工艺特征的型式。18/158第五节、电缆护层类型一、电缆护层的选择，应符合下列要求：1、交流系统单芯电力电缆，当需要增强电缆抗外力时，应选用非磁性金属铠装层，不得选用未经非磁性有效处理的钢制铠装。2、在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，其金属层、加强层、铠装上应有聚乙烯外护层，水中电缆的粗钢丝铠装应有挤塑外护层。3、在人员密集的公共设施，以及有低毒阻燃性防火要求的场所，可选用聚氯乙烯或乙丙橡皮等不含卤素的外护层。防火有低毒性要求时，不宜选用聚氯乙烯外护层。返回19/1584、除零下15摄氏度以下低温环境或药用化学液体浸泡场所，以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外护层宜选用聚乙烯外，其他可选用聚氯乙烯外护层。5、用在有水或化学液体浸泡场所的6～35kV重要性或35kV以上交联聚乙烯电缆，应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造。敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆应具有纵向阻水构造。二、自容式充油电缆的加强层类型，当线路未设置塞止式接头时最高与最低点之间高差，应符合下列规定：1、仅有铜带等径向加强层时，容许高差应为40m；但用于重要回路时宜为30m。2、径向和纵向均有铜带等加强层时，容许高应差为80m；但用于重要回路时宜为60m。返回返回20/158三、直埋敷设时电缆外护层的选择，应符合下列规定：1、电缆承受较大压力或有机械损伤危险时，应具有加强层或钢带铠装。2、在流砂层、回填土地带等可能出现位移的土壤中，电缆应有钢丝铠装。3、白蚁严重危害地区用的挤塑电缆，应选用较高硬度的外护层，也可在普通外护层上挤包较高硬度的薄外护层，其材质可采用尼龙或特种聚烯烃共聚物等，也可采用金属套或钢带铠装。4、地下水位较高的地区，应选用聚乙烯外护层。5、除上述情况外，可选用不含铠装的外护层。21/158四、空气中固定敷设时电缆护层的选择，应符合下列规定：1、小截面挤塑绝缘电缆直接在臂式支架上敷设时，宜具有钢带铠装。2、在地下客运、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的场所，塑料绝缘电缆应具有金属包带或钢带铠装。3、电缆位于高落差的受力条件时，多芯电缆应具有钢丝铠装，交流单芯电缆应符合本节第一条的规定。4、敷设在桥架等支承密集的电缆，可不含铠装。5、明确需要与环境保护相协调时，不得采用聚氯乙烯外护层。6、除应按本章本节第一条第3、4小条和本条第5小条的规定，以及60℃以上高温场所应选用聚乙烯等耐热外护层的电缆外，其他宜选用聚氯乙烯外护层。22/158五、移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔软性要求回路的电缆，应选用橡皮外护层。六、放射线作用场所的电缆，应具有适合耐受放射线辐照强度的聚氯乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等外护层。七、保护管中敷设的电缆，应具有挤塑外护层。八、水下敷设电缆护层的选择，应符合下列规定：1、在沟渠、不通航小河等不需铠装层承受拉力的电缆，可选用钢带铠装。2、江河、湖海中电缆，选用的钢丝铠装型式应满足受力条件。当敷设条件有机械损伤等防范要求时，可选用符合防护、耐蚀性增强要求的外护层。23/158九、路径通过不同敷设条件时电缆护层的选择，应符合下列规定：1、线路总长未超过电缆制造长度时，宜选用满足全线条件的同一种或差别尽量小的一种以上型式。2、线路总长超过电缆制造长度时，可按相应区段分别采用适合的不同型式。24/158第六节、控制电缆及其金属屏蔽一、双重化保护的电流、电压，以及直流电源和跳闸控制回路等需增强可靠性的两套系统，应采用各自独立的控制电缆。二、下列情况的回路，相互间不应合用同一根控制电缆：1、弱电信号、控制回路与强电信号、控制回路。2、低电平信号与高电平信号回路。3、交流断路器分相操作的各相弱电控制回路。25/158三、弱电回路的每一对往返导线，应属于同一根控制电缆。四、电流互感器、电压互感器每组二次绕组的相线和中性线应配置于同一根电缆内。五、强电回路控制电缆，除位于高压配电装置或与高压电缆紧邻并行较长，需抑制干扰的情况外，其他可不含金属屏蔽。六、弱电信号、控制回路的控制电缆，当位于存在干扰影响的环境又不具备有效抗干扰措施时，宜具有金属屏蔽。26/158七、控制电缆金属屏蔽类型的选择，应按可能的电气干扰影响，计入综合抑制干扰措施，并应满足降低干扰或过电压的要求，同时应符合下列规定：1、位于110kV以上配电装置的弱电控制电缆，宜选用总屏蔽或双层式总屏蔽。2、用于集成电路、微机保护的电流、电压和信号接点的控制电缆，应选用屏蔽型。27/1583、计算机监控系统信号回路控制电缆的屏蔽选择，应符合下列规定：1）开关量信号，可选用总屏蔽。2）高电平模拟信