電纜基礎(chǔ)知識(shí)(最終版)

1、電 纜 基 礎(chǔ) 知 識(shí) 2015.1.28共六十一頁(yè)主要(zhyo)內(nèi)容認(rèn)識(shí)電纜電纜分類(lèi)電纜的結(jié)構(gòu)(jigu)和參數(shù)電纜的選型要求及載流量計(jì)算電纜敷設(shè)方式及敷設(shè)要點(diǎn)電纜的型號(hào)的含義共六十一頁(yè)一、認(rèn)識(shí)(rn shi)電纜由一根或多根相互絕緣的導(dǎo)體(dot)和外包絕緣保護(hù)層制成，將電力或信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍膶?dǎo)線。共六十一頁(yè)常見(jiàn)(chn jin)電纜的外觀共六十一頁(yè)共六十一頁(yè)共六十一頁(yè)二、電纜(dinln)的分類(lèi)紙絕緣電纜 1）統(tǒng)包型 2）分相鉛包型 3）充油電纜 聚氯乙烯(j l y x)電纜（PVC） 交聯(lián)聚乙烯電纜（XLPE）（現(xiàn)場(chǎng)使用廣泛） 特種電纜 超導(dǎo)電纜共六十一頁(yè)三、電纜(dinl

2、n)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)構(gòu)成(guchng)電纜的三要素：導(dǎo)體 絕緣 保護(hù)層共六十一頁(yè)聚乙烯電纜(dinln)結(jié)構(gòu)聚乙烯電纜(dinln)的結(jié)構(gòu)共六十一頁(yè)聚乙烯電纜(dinln)結(jié)構(gòu)共六十一頁(yè)1、導(dǎo)體(dot)導(dǎo)體(dot)材料：銅、鋁、錫、銀、金等，其中最常見(jiàn)的導(dǎo)體材質(zhì)是銅。銅電阻系數(shù)約為0.0184 橫截面積我國(guó)規(guī)定的線芯截面（mm2）規(guī)格:2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、240、300、400、500、630、800、1000等20種規(guī)格成本（一次、使用周期）使用性（內(nèi)阻、載流、塑性、機(jī)械強(qiáng)度）共六十一頁(yè)線芯數(shù)量與形狀：?jiǎn)涡尽尚?、三芯、四芯、五芯等五種

3、，并根據(jù)線芯的數(shù)量，將導(dǎo)線壓成圓形、半圓形、扇形(shn xn)等形狀；小截面實(shí)芯（即獨(dú)股），大截面多股1KV以下(yxi)尖端效應(yīng)共六十一頁(yè)各種( zhn)芯線類(lèi)型電纜緊壓原因 6KV低壓：節(jié)約成本(chngbn)中高壓：均化電場(chǎng)（場(chǎng)強(qiáng)很大）缺點(diǎn)電導(dǎo)率 電阻耗共六十一頁(yè)2.絕緣層從1 kV到220 kV的各種電力電纜中，交聯(lián)聚乙烯（XLPE）是當(dāng)前應(yīng)用最廣的一種絕緣材料。交聯(lián)聚乙烯:通過(guò)化學(xué)或物理方法將聚乙烯分子鏈間相互交聯(lián)。最高運(yùn)行溫度可達(dá)90，短路時(shí)導(dǎo)電線芯 允許的最高溫度可達(dá)250。極大地提高了電纜的安全載流量和短路容量。其最高工作電壓達(dá)500kV特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、耐熱好、負(fù)載能

4、力強(qiáng)、不熔化、耐化學(xué)腐蝕(fsh)，機(jī)械強(qiáng)度高。共六十一頁(yè) 絕緣層油浸紙絕緣：怕水,需金屬防水層,500kV及以上超高壓 充油電纜使用(shyng)。聚乙烯絕緣：熔融溫度低(70),最高工作電壓達(dá)500kV聚氯乙烯絕緣橡膠絕緣共六十一頁(yè)3、保護(hù)層作用: 保護(hù)(boh)電纜免受外界物質(zhì)的侵入和防止外力損傷。組成: 內(nèi)襯層（或內(nèi)護(hù)套）、鎧裝層和外護(hù)套材料: 與電纜的絕緣種類(lèi)、運(yùn)行電壓、使用環(huán)境有關(guān). 如：埋在地下的電纜需要鎧裝，敷設(shè)在海底的電纜需要鋼絲鎧裝，而敷設(shè)在隧道、排管、電纜溝內(nèi)的電纜又可以不要鎧裝；外護(hù)套是用來(lái)保護(hù)鎧裝層或內(nèi)護(hù)套的，一般采用聚氯乙烯或聚乙烯，在需要防火的場(chǎng)所也可做成阻燃型。

5、 共六十一頁(yè)聚乙烯電纜(dinln)結(jié)構(gòu)共六十一頁(yè)四、電纜(dinln)的選用電線、電纜應(yīng)按低壓配電系統(tǒng)的額定電壓，電力負(fù)荷，敷設(shè)環(huán)境(hunjng)及與附近電氣裝置、設(shè)施之間能否產(chǎn)生有害的電磁感應(yīng)等要求，選擇合適的型號(hào)和截面。共六十一頁(yè) 1. 類(lèi)型(lixng)選擇用途：電力電纜、架空絕緣電纜、控制電纜等鋪設(shè)條件：塑料絕緣、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、 防腐(fngf)電纜等安全性：不延燃電纜、阻燃電纜、無(wú)鹵阻燃電纜、耐火 電纜等共六十一頁(yè)2、電纜截面積選擇及載流量(liling)計(jì)算1）導(dǎo)線截面(jimin)的選擇 A、長(zhǎng)期工作允許電流 B、機(jī)械強(qiáng)度 C、線路電壓損失在允許范圍內(nèi) D、經(jīng)濟(jì)

6、電流密度共六十一頁(yè)A、根據(jù)長(zhǎng)期工作允許(ynx)電流選擇導(dǎo)線截面由于導(dǎo)線存在電阻，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線電阻時(shí)會(huì)發(fā)熱，如果導(dǎo)線發(fā)熱超過(guò)一定限度時(shí)，其絕緣物會(huì)老化損壞甚至發(fā)生電火災(zāi)。根據(jù)導(dǎo)線敷設(shè)方式不同(b tn)、環(huán)境溫度不同(b tn)，導(dǎo)線允許的載流量也不同(b tn)。通常把允許通過(guò)的最大電流值稱為安全載流量。共六十一頁(yè)B、根據(jù)(gnj)機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面導(dǎo)線安裝后和運(yùn)行中，要受到外力的影響。導(dǎo)線本身自重和不同的敷設(shè)方式使導(dǎo)線受到不同的張力，如果導(dǎo)線不能承受張力作用，會(huì)造成斷線(dun xin)事故。在選擇導(dǎo)線時(shí)必須考慮導(dǎo)線截面。共六十一頁(yè)C、根據(jù)電壓損失選擇(xunz)導(dǎo)線截面按允許的電壓損

7、失計(jì)算絞線截面的公式為這個(gè)(zh ge)公式相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)，Un是線壓降，U是電壓損失百分?jǐn)?shù)是導(dǎo)電系數(shù)，L是長(zhǎng)度，P是功率。共六十一頁(yè)將鋁導(dǎo)線的系數(shù)帶入后，會(huì)得出下邊公式，如果是銅導(dǎo)線，那么前邊的數(shù)字就是83.這就是根據(jù)電壓(diny)損失計(jì)算截面積的方法。共六十一頁(yè) 舉例(j l)低壓動(dòng)力線因負(fù)荷電流(dinli)較大，故一般按發(fā)熱條件考慮截面，然后驗(yàn)算其電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線因?qū)﹄妷核揭筝^高，可先按允許電壓損失條件選擇截面，再驗(yàn)算發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度共六十一頁(yè) 舉例(j l)10KV以下通常按發(fā)熱條件，而35KV以上高壓線路，一般先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，再驗(yàn)算發(fā)熱條件和允許電壓損

8、失。高壓架空線路還應(yīng)考慮機(jī)械(jxi)強(qiáng)度。共六十一頁(yè)電力線路的類(lèi)型允許載流量允許電壓損失 經(jīng)濟(jì)電流密度 機(jī)械強(qiáng)度35KV及以上電源進(jìn)線無(wú)調(diào)壓設(shè)備的6-10KV較長(zhǎng)線路6-10KV較短線路低壓線路照明動(dòng)力共六十一頁(yè)負(fù)荷(fh)電流的估算可以從設(shè)備的說(shuō)明書(shū)、銘牌上得到額定電流(dinli)、最大電流(dinli)等參數(shù)。當(dāng)僅知道負(fù)荷大致功率時(shí)，可用口訣“單相4.5，電機(jī)加倍，三相加半”來(lái)估算電流。 功率為1KW的負(fù)荷，單相時(shí)，電流為1000/2204.5（A） 三相時(shí)，每相的電流為1000/380/1.7321.5（A） 當(dāng)負(fù)荷為三相電機(jī)時(shí)，因啟動(dòng)電流大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、功率系數(shù)低， 電流每KW取為

9、2A。共六十一頁(yè)載流量(liling)計(jì)算導(dǎo)線截流量可按以下口訣(kuju)粗略估算： “10下五，100上二；25、35四、三界；70、95兩倍半；穿管溫度八、九折；銅線升級(jí)算；裸線加一半?！?鋁導(dǎo)線截面積10mm2，許用電流約5A/mm2；100mm2時(shí), 2A/mm2；10mm2 25mm2，4A/mm2 ；35mm2 70mm2時(shí)，3A/mm2 ；70mm2、95mm2，2.5A/mm2； 如穿管敷設(shè)，應(yīng)打8折；如環(huán)境溫度超過(guò)35C，應(yīng)打9折，銅導(dǎo)線的許用電流大約與較大一線鋁導(dǎo)線的許用電流相等，裸導(dǎo)線許用電流可提高50% 。注：銅線的載流量是同線徑鋁線的1.29倍。共六十一頁(yè)導(dǎo)線截流量

10、也可通過(guò)(tnggu)載流量表查詢各種( zhn)工具書(shū)、規(guī)范等均附有電纜載流量表共六十一頁(yè)五、電纜(dinln)線路敷設(shè)電力電纜常用敷設(shè)方式： 1）直埋式敷設(shè) 2）磚砌電纜溝敷設(shè) 3）隧道電纜(dinln)敷設(shè) 4）非開(kāi)挖式電纜敷設(shè)共六十一頁(yè)1、直埋式敷設(shè)(fsh) 直埋式鋪設(shè)是被廣泛使用(shyng)的敷設(shè)方式，投資較少。但由于安全性問(wèn)題，需進(jìn)行多項(xiàng)保護(hù)措施。共六十一頁(yè) 1、直埋敷設(shè)方式一般用于少量、臨時(shí)性或不十分重要線路(xinl)的敷設(shè)。直埋電纜溝的挖設(shè)，一般深度為80cm，寬度為1根電纜4050cm，2根電纜60cm，電纜條數(shù)增加按比例放寬。 2、電纜敷設(shè)后現(xiàn)在上覆蓋10cm細(xì)土或砂

11、，再蓋上電纜保護(hù)板，覆土后應(yīng)在相關(guān)位置埋設(shè)電纜標(biāo)樁。共六十一頁(yè)共六十一頁(yè)保護(hù)措施（1）機(jī)械損傷：加電纜導(dǎo)管； （2）化學(xué)作用：換土并隔離（加陶瓷管）； （3）地下電流：加套陶瓷管或采取屏蔽；（4）振動(dòng)(zhndng)：用地下水泥樁固定； （5）熱影響：用隔熱耐腐材料隔離； （6）腐殖物質(zhì)：采取換土或隔離； （7）蟲(chóng)鼠危害：加保護(hù)管等共六十一頁(yè)共六十一頁(yè)2、磚砌電纜溝敷設(shè)(fsh) 電纜溝一般由磚砌成，溝頂部和地面齊平的地方可用鋼筋混凝土蓋板(或鋼板)蓋住，電纜可直接放在溝底或用電纜支架承托。為保持電纜溝干燥，應(yīng)適當(dāng)采取防止地下水流入溝內(nèi)的措施，還應(yīng)在溝內(nèi)設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的積水坑。電纜在溝內(nèi)宜保持下

12、面(xi mian)圖表所列的最小允許距離。溝的全長(zhǎng)應(yīng)裝設(shè)連續(xù)的接地線，接地線兩頭與接地極相連。共六十一頁(yè)共六十一頁(yè)允許(ynx)的最小距離名稱最小允許距離兩邊有電纜支架時(shí)，支架間水平距（通道寬）500溝深小于600mm時(shí)為300mm一邊有電纜支架時(shí)，架與壁間水平距（通道寬）450溝深小于600mm時(shí)為300mm最上層支架橫撐至溝頂凈距150200最下層支架橫撐至溝頂凈距50100電纜支架各層間垂直凈距10kV及以下15010kV及以下200電纜間凈距35共六十一頁(yè)優(yōu)點(diǎn)(yudin)投資相對(duì)(xingdu)較少占地少走向靈活且能容納較多的電纜便于敷設(shè)便于故障電纜更換便于電纜擴(kuò)容便于電纜事故查找

13、及定點(diǎn)等共六十一頁(yè)缺點(diǎn)(qudin)溝內(nèi)空間小檢修維護(hù)(wih)不便容易積水需大力要做好防火防爆措施等共六十一頁(yè)3、隧道(sudo)電纜敷設(shè)優(yōu)點(diǎn)： 可敷設(shè)回路(hul)數(shù)多， 易于巡檢缺點(diǎn)： 造價(jià)高共六十一頁(yè)4、非開(kāi)挖(ki w)方式電纜敷設(shè)電纜(dinln)橋架敷設(shè)（應(yīng)用廣泛）共六十一頁(yè)配管敷設(shè)（電纜(dinln)數(shù)量少、敷設(shè)距離短）共六十一頁(yè)六、電纜(dinln)型號(hào)的含義電纜的結(jié)構(gòu)，使用場(chǎng)合和某些特征。型號(hào)由類(lèi)別、導(dǎo)體、絕緣、內(nèi)護(hù)層、派生部分等組成，其代號(hào)用漢語(yǔ)拼音和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。漢語(yǔ)拼音表示電纜的用途、絕緣材料、線芯數(shù)目(shm)及特征；數(shù)字表示鎧裝層類(lèi)別和外護(hù)層類(lèi)型 共六十一頁(yè)電纜

14、(dinln)型號(hào)框圖示意共六十一頁(yè)電纜型號(hào)(xngho)的規(guī)范表示與舉例 ZLQ2010，3120表示鋁芯、紙絕緣、鉛包、裸鋼帶鎧裝、額定( dng)工作電壓10KV、三芯、截面積為120mm2 的電力電纜。 ZQF235，395表示銅芯，紙絕緣，分相鉛包，鋼帶鎧裝，額定電壓35KV，三芯，截面積為95 mm2的電力電纜。 ZRVLV293，32401120表示聚氯乙烯絕緣，鋼帶鎧裝，阻燃聚氯乙烯護(hù)套，電壓為3KV，三芯，截面積為240 mm2、加一芯120 mm2的電力電纜。 YJLV22312010300表示鋁芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚乙烯內(nèi)護(hù)套、雙層鋼帶鎧裝、聚氯乙烯外被層、三芯，截面積為

15、120 mm2、電壓為10KV、長(zhǎng)度為300m的電力電纜。共六十一頁(yè)1、代號(hào)(diho)含義第一位字母表示電纜類(lèi)別(libi)（用途）。對(duì)于電力電纜可以省略。其它電纜類(lèi)別的表示方法為: K控制電纜;P信號(hào)電纜; B絕緣電線;R絕緣軟線;Y移動(dòng)式軟電纜;H內(nèi)電話電纜。第二位字母表示絕緣材料（絕緣結(jié)構(gòu)）: Z- 紙絕緣；V 一聚氧乙烯絕緣；Y 一聚乙烯絕緣；YJ 一交聯(lián)聚氯乙烯。共六十一頁(yè)代號(hào)(diho)含義第三位字母表示導(dǎo)體（電纜線芯）材料：1 一銅芯 不標(biāo)注）; l 一鋁芯。C 一鋼芯。第四位字母表示內(nèi)護(hù)層類(lèi)型(lixng)：Q 一鉛包；I ，一鋁包；V 一聚氯乙烯；Y 一聚乙烯；H 一橡膠護(hù)

16、套；F 一氯丁橡膠護(hù)套。第五位字母表示結(jié)構(gòu)特征：D 一不滴流，F(xiàn) 一分相一濾塵用；CY 一充油；Pes 貧油干絕緣2 一直流；無(wú)特征不標(biāo)注。共六十一頁(yè)代號(hào)(diho)含義第六位為數(shù)字，表示愷裝層類(lèi)型，從0一4 標(biāo)記共五種：0 一無(wú)；1 一雙層細(xì)鋼絲；2 一雙鋼；3 一細(xì)鋼絲；4 一粗鋼絲。第七位為數(shù)字，表示外被層類(lèi)型，從0一4 標(biāo)記共五種：0 一無(wú)；2 一無(wú)纖維外被；3 一聚氯乙烯(j l y x)護(hù)套；4 一無(wú)聚乙烯護(hù)套。阻燃電纜在代號(hào)前加ZR ；耐火電纜在代號(hào)前加NH 。共六十一頁(yè)代號(hào)(diho)含義第八位為數(shù)值，表示(biosh)電纜線芯數(shù)目： 1 一單芯（可不表示，省略）; 2 一兩芯

17、； 3 一三芯； 4 一四芯； 5 一五芯。第九位為數(shù)值，表示電纜截面面積，單位為mm2 。十位為數(shù)值，表示電纜長(zhǎng)度，單位為m 。共六十一頁(yè)七、電纜(dinln)維護(hù)電線電纜老化故障的最直接原因是絕緣降低 而被擊穿。導(dǎo)敏絕緣降低的因素(yn s)有多個(gè)方面共六十一頁(yè)1.外力(wil)損傷很多電纜故障都是由于機(jī)械損傷引起的。電線電纜敷設(shè)安裝時(shí)不規(guī)范(gufn)施工，容易造成機(jī)械損傷；在直埋電線電纜上搞土建施工也極易將運(yùn)行中的電線電纜損傷等。如果損傷不嚴(yán)重，要幾個(gè)月甚至幾年才會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底擊穿形成故障，有時(shí)破壞嚴(yán)重的可能發(fā)生短路故障，直接影響用電。共六十一頁(yè)2.絕緣(juyun)受潮一般發(fā)生在

18、直埋或排管里的電線電纜接頭處。比如：電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭，會(huì)使接頭進(jìn)水或混入水蒸氣，時(shí)間久了在電場(chǎng)作用下形成(xngchng)水樹(shù)枝，水樹(shù)枝發(fā)展到一定程度就會(huì)在尖端引發(fā)電樹(shù)枝，并在較短時(shí)間內(nèi)造成電纜絕緣擊穿而造成故障。共六十一頁(yè)3.長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷(fh)運(yùn)行超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)，負(fù)載(fzi)電流通過(guò)電纜時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱，使電纜溫度升高。長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，過(guò)高的溫度會(huì)加速絕緣的老化，以至絕緣被擊穿。尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜絕緣薄弱處首先被擊穿共六十一頁(yè)4.化學(xué)(huxu)腐蝕電纜直接埋在有酸堿作用的地區(qū)，往往會(huì)造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護(hù)層被腐蝕，保護(hù)層因長(zhǎng)期(chngq)遭受化學(xué)腐蝕或電解腐蝕，致使保護(hù)層失效，絕緣降低，也會(huì)導(dǎo)致電線電纜故障共六十一頁(yè)5、電纜(d