隨著新電纜料的研發(fā)、生產(chǎn),以及電纜制造工藝、設(shè)備的進(jìn)步,越來越多的新型電纜正在生產(chǎn)和應(yīng)用。
交聯(lián)聚乙烯電纜不斷改進(jìn)制造工藝,采用多項(xiàng)新技術(shù),已基本取代了常規(guī)的油浸紙絕緣電纜。近年來,超凈交聯(lián)聚乙烯通過化學(xué)交聯(lián)工藝成功地進(jìn)入超高壓電纜市場(chǎng),勢(shì)與充油電纜一決雌雄。
曾進(jìn)入輝煌發(fā)展年代的聚氯乙烯絕緣電纜因其絕緣燃燒時(shí)會(huì)釋放出氯化氫等有毒氣體,危害人體健康。另外,它的穩(wěn)定劑通常含有重金屬,經(jīng)廢棄掩埋后會(huì)向外擴(kuò)散、污染環(huán)境。有些地區(qū)已明文規(guī)定不在配電網(wǎng)中采用聚氯乙烯絕緣電纜或限制它的生產(chǎn)使用。
合成的乙丙橡膠具有優(yōu)良的絕緣性能和耐熱老化性能,尤其是其工作溫度(90℃)比天然(丁笨)橡膠高25℃,得到越來越廣泛的應(yīng)用,乙丙橡膠軟電纜大有取代資源匱乏、價(jià)格昂貴的天然橡膠軟電纜的趨勢(shì)。
隨著城市和工廠經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷發(fā)展,用電負(fù)荷大量增加,在城市中心地區(qū)、人口稠密的小區(qū)、工廠內(nèi)部等設(shè)置35kV、110kV,甚至220kV室內(nèi)變配電站,考慮供電安全、減少地面用地,使市容或廠容美觀,不用架空裸絞線或架空絕緣電纜,而采用中、高壓電纜直接埋地,地下電纜排管、地下電纜溝敷設(shè)。說明有必要介紹中、高壓電纜的選型應(yīng)用。
高層建筑、超高層建筑、城市軌道交通車站、重要的體育場(chǎng)館等人員密集的場(chǎng)所,以及重要的政治經(jīng)濟(jì)場(chǎng)所,要求選擇阻燃、低煙無鹵阻燃、耐火電纜、低煙無鹵耐火電纜、礦物絕緣電纜等。
高層建筑大批涌現(xiàn),超高層建筑也不斷增加,對(duì)供電可靠性提出了越來越高的要求,電氣豎井內(nèi)的供電干線,先后用母線槽、穿刺線夾、預(yù)制分支電纜淘汰了普通電纜。
大型兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已成為我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型,由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);處于三北(華北、東北、西北)北部地區(qū)的寒冷性;在沿海地帶及其島嶼的潮濕性,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)用電纜提出了特殊要求。
電氣化高速鐵路的興建、城市軌道交通在我國(guó)的迅猛發(fā)展,對(duì)電纜提出許多新的更高性能要求。
為降低變頻器高次諧波對(duì)電纜及設(shè)備的不良影響,降低電機(jī)噪聲,要選用變頻器專用電纜。
在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所需要選用本質(zhì)安全型信號(hào)控制電纜或本質(zhì)安全電路計(jì)算機(jī)電纜。
計(jì)算機(jī)的普遍使用,為計(jì)算機(jī)輸送電能和傳遞信號(hào),需要屏蔽性能優(yōu)良的計(jì)算機(jī)用電纜。
我國(guó)是海洋大國(guó),由大陸向近岸的海島或海島向海島供電;向石油和天然氣等海上生產(chǎn)平臺(tái)供電,或者海上鉆井平臺(tái)之間的電網(wǎng)連接;我國(guó)海上風(fēng)力發(fā)電與陸上的聯(lián)網(wǎng),都需要提供越來越多的海底電纜。
為節(jié)約成本,又降低敷設(shè)次數(shù),要求將光纖單元與電力電纜復(fù)合在一起,同時(shí)輸送電能和傳輸數(shù)據(jù),光纖復(fù)合低壓電纜、光纖復(fù)合海底電纜以及光纖電力復(fù)合扁形橡套軟電纜應(yīng)運(yùn)而生。
我們?cè)?jīng)熟悉的一些電纜品種已經(jīng)被淘汰或漸漸將淡出電纜市場(chǎng),一些采用新材料、新工藝的新品種電纜已經(jīng)有成功的應(yīng)用。憑經(jīng)驗(yàn)選擇電纜往往“需要的沒選上,選上的不需要”。為此,本書主要為設(shè)計(jì)、管理人員、施工維修人員選用現(xiàn)行電纜和新品種時(shí),提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)、性能參數(shù),力求理論和經(jīng)驗(yàn)并重,著重實(shí)用性。根據(jù)我們的工作經(jīng)驗(yàn),參考了一些書籍、雜志、收集了工廠企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)資料,總結(jié)給出一些新品種電纜的截面選擇、計(jì)算方法、選擇應(yīng)用注意的問題,應(yīng)用實(shí)例等,供參考。有些新品種電纜還沒有國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),目前,執(zhí)行的是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),書中內(nèi)容若與新修訂的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和有關(guān)規(guī)程條款有不一致處,應(yīng)以國(guó)家公布的現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程為準(zhǔn)。
前言
第 1 章 電纜結(jié)構(gòu)類型的選擇1
1· 1 導(dǎo)電線芯的選擇 1
1· 1· 1 導(dǎo)體材料的選擇 1
1· 1· 2 四類不同的電纜導(dǎo)體 2
1· 1· 3 導(dǎo)體的關(guān)鍵指標(biāo)— — —20℃直流
電阻值 2
1· 1· 4 1kV 及以下對(duì) 1 ~ 5 芯線纜的
選擇條件 3
1· 1· 5 中、 高壓電纜芯數(shù)的選擇 4
1· 1· 6 中、 高壓 3 芯與 3 根單芯電纜
的比較 4
1· 2 常用絕緣層材質(zhì)的選擇 5
1· 2· 1 油浸紙絕緣層 5
1· 2· 2 常用的塑料絕緣層 5
1· 2· 3 常用的橡膠絕緣層 6
1· 2· 4 礦物絕緣層 6
1· 2· 5 絕緣層的標(biāo)稱厚度 6
1· 2· 6 淘汰中低壓油浸紙絕緣電纜的
原因 8
1· 2· 7 限制聚氯乙烯絕緣電纜的生產(chǎn)
和使用的原因 8
1· 3 對(duì)絕緣層類型選擇的有關(guān)規(guī)定 9
1· 3· 1 一般選擇規(guī)定 9
1· 3· 2 對(duì)不同環(huán)境和用電回路選擇
的有關(guān)規(guī)定 9
1· 3· 3 對(duì)選擇低、 中、 高壓電纜絕緣層的
有關(guān)規(guī)定 9
1· 4 屏蔽層 10
1· 5 常用保護(hù)層材質(zhì)的選擇 10
1· 5· 1 金屬護(hù)層的選擇 10
1· 5· 2 金屬套電纜通用外護(hù)層的數(shù)字
型號(hào)、 名稱、 適用場(chǎng)所和結(jié)構(gòu)
標(biāo)準(zhǔn) 11
1· 5· 3 橡塑護(hù)層的選擇 12
1· 5· 4 橡塑外護(hù)套的數(shù)字型號(hào)、 名稱、
適用場(chǎng)所和結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 13
1· 5· 5 組合護(hù)層的選擇 14
1· 5· 6 按敷設(shè)方式和環(huán)境條件選用
外護(hù)層 14
1· 5· 7 按環(huán)境溫度選用外護(hù)層 15
1· 6 對(duì)保護(hù)層類型選擇的有關(guān)規(guī)定 15
1· 6· 1 一般選擇規(guī)定 15
1· 6· 2 直埋敷設(shè)電纜保護(hù)層的選擇
規(guī)定 15
1· 6· 3 在空氣中固定敷設(shè)時(shí)電纜保護(hù)層
的選擇規(guī)定 16
1· 6· 4 在水下敷設(shè)時(shí)電纜保護(hù)層的
選擇規(guī)定 16
1· 6· 5 幾種環(huán)境下的用電回路電纜
保護(hù)層的選擇規(guī)16
1· 7 使用中、 高壓?jiǎn)涡倦娎|的注意事項(xiàng) 16
1· 7· 1 單芯電纜的感應(yīng)電壓安全允許值
提高引起的變化 16
1· 7· 2 中、 高壓?jiǎn)涡窘涣麟娎|在 50mm2
以上的優(yōu)越性 17
1· 7· 3 中、 高壓?jiǎn)涡窘涣麟娎|不應(yīng)采用
磁性材料鎧裝 17
1· 7· 4 單芯交流電纜應(yīng)穿非磁性保護(hù)管
過馬路或過墻 17
1· 7· 5 單芯交流電纜應(yīng)采用非磁性材料
固定在橋架支架上 17
1· 7· 6 單芯電纜的標(biāo)注要與多芯電纜有
明顯區(qū)別 18
1· 8 多芯電纜采用填充繩 (條)
的選擇 18
1· 8· 1 多芯電纜采用的填充繩 18
1· 8· 2 多芯電纜采用的圓形填充條 18
1· 8· 3 多芯電纜采用的復(fù)合填充條 18
1· 8· 4 多芯電纜采用的扇形填充條 19
第 2 章 電纜基本電性能的選擇 20
2· 1 電纜額定電壓的選擇 20
2· 1· 1 額定電壓名義值 U0 /U和 Um 20
2· 1· 2 A、 B、 C 三類輸電系統(tǒng)20
2· 1· 3 電纜額定電壓的選用 21
2· 1· 4 按電壓劃分的電纜種類 21
2· 2 電纜的電阻 22
2· 2· 1 電纜的直流電阻 22
2· 2· 2 電纜的交流電阻 22
2· 3 電纜的電感 24
2· 4 電纜的阻抗 24
2· 4· 1 電纜的正序 (負(fù)序) 阻抗24
2· 4· 2 電纜的零序阻抗 25
2· 5 電纜的電容參數(shù) 26
2· 5· 1 電纜的工作電容 26
2· 5· 2 通過工作電容檢查電纜絕緣 27
2· 5· 3 通過電容電流選擇中壓接地
方式 27
2· 5· 4 通過電容電流選擇電纜漏電
整定值 28
2· 5· 5 通過電容電流限制的交流輸
電距離 28
2· 6 電纜金屬護(hù)層的感應(yīng)電壓及電流 28
2· 7 單芯電纜的感應(yīng)電壓安全允許
值和最大值 29
2· 8 限制中、 高壓?jiǎn)涡倦娎|感應(yīng)電壓及
環(huán)流的接地方式 29
2· 9 大截面單芯 10kV 電纜限制環(huán)流的
工程實(shí)例 31
第 3 章 纜芯、 中性線和金屬屏蔽層截
面積的選擇和實(shí)例 32
3· 1 穩(wěn)定負(fù)荷按允許持續(xù)載流量選用
纜芯截面積32
3· 1· 1 按允許持續(xù)載流量選擇纜芯截
面積 32
3· 1· 2 電纜的長(zhǎng)期允許工作溫度 33
3· 1· 3 電纜允許持續(xù)載流量的環(huán)境
溫度 34
3· 1· 4 不同電纜運(yùn)行環(huán)境溫度的載流量
修正 (K1) 34
3· 1· 5 電纜在空氣中并列敷設(shè)時(shí)的載流
量修正 (K2) 36
3· 1· 6 電纜在空氣中穿管敷設(shè)時(shí)的載流
量修正 (K3) 36
3· 1· 7 電纜敷設(shè)土壤熱阻不同時(shí)的載流
量修正 (K4) 37
3· 1· 8 電纜直埋并列敷設(shè)時(shí)的載流量修
正 (K5) 37
3· 1· 9 日照對(duì)電纜載流量的
修正 (K6)38
3· 2 按斷續(xù)和短時(shí)負(fù)荷下的允許載流量
選用電纜芯截面積 38
3· 2· 1 斷續(xù)和短時(shí)負(fù)荷下的允許載
流量 38
3· 2· 2 短時(shí)工作軟起動(dòng)裝置按熱平衡
選擇電纜截面積的方法 38
3· 2· 3 短時(shí)工作軟起動(dòng)裝置按熱平衡
選擇電纜截面積的實(shí)例 39
3· 3 按沖擊負(fù)荷下的允許載流量選用
電纜芯截面積 40
3· 3·