论文部分内容阅读
摘要：现在电力电缆的品种是多种多样的，本文首先介绍了我国电力电缆型号的编制原则，并从电缆的长期允许工作温度和电缆的正常允许载流量两个方面介绍了电力电缆的载流量，综述了电力电缆的选择，望对以后工作有所帮助。
关键词：电力电缆；载流量；编制原则；电缆截面
引言
电力电缆的产品不下数千种，为了适应生产、应用及维护的要求，统一编制产品的型号十分必要。我国电缆的型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。每一个型号表示着一种电缆结构，同时也表明这种电缆的使用场合和某种特征。
1.我国电力电缆型号的编制原则
我国电力电缆产品型号的编制有三个基本原则：第一个基本原则是电缆线芯材料、绝缘层材料、内护层材料及特征、特征材料以其汉语拼音的第一个字母大写表示。但也有例外，如铜导体不作表示，聚氯乙烯用V表示，交联聚乙烯用YJ表示等。有些特殊性能和结构特征也用汉语拼音的第一个字母大写表示。例如：在绝缘材料前用短线隔开的ZR、DL、NH等表示阻燃、低卤、耐火等特性；在内护层的后面用F、P等表示分相铅包、屏蔽等结构特征；第二个原则是电缆外护层的结构，则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表示铠装层，个位表示外护层；第三个基本原则是电缆型号中的字母一般是按下列次序排列：特性没有特性时可省略—绝缘种类—导体材料（铜芯物表示）—内护层—其他结构特征（无特征时省略）—外护层（无外护层时省略）。此外还将电缆的工作电压、芯数和截面大小在型号后面表示出来。
2.电力电缆的载流量
电力电缆长期允许的载流量除了电缆本身的材料与结构有关外，还取决于电缆的敷设方式和周围环境。电缆长期允许载流量主要由以下三个因素决定：电缆的长期允许工作温度；电缆本身的散热性能；电缆装置情况及其周围的散热条件。电缆长期允许载流量是指当电缆中通过电流时，在达到热稳定后，电缆导体的温度恰好达到允许工作温度时的电流数值。
2.1 电缆的长期允许工作温度
电缆在运行中，由于导体电阻、绝缘层、保护层和铠装层地能量损耗，都将使电缆发热，温度升高。当电缆的运行温度超过某一定值时，将导致电缆的绝缘水平下降，甚至击穿。所以，电缆的运行温度限定在这一特定值以下，这个特定值称为电缆的长期允许工作温度。不同电压等级和绝缘型式的电缆，其最高允许工作温度值不同。电缆绝缘层受热膨胀，造成保护层过度伸展，使电缆内部产生气隙，这些气隙在电场的作用下发生游离，最后导致绝缘的破坏。从这个意义上讲，电缆的电压等级越高，气隙的游离作用越显著，其最高允许工作温度就越低，充油电缆因不产生气隙，而最高允许工作温度高；聚氯乙烯结构中存在极性基团，在温度升高时，介质因电导升高较快，绝缘强度下降较大，所以其最高允许工作温度较低。
2.2 电缆的正常允许载流量
敷设在空气中，土壤中的油渍纸绝缘铜、铝芯电缆，以及聚氯乙烯、交联聚乙烯铜、铝芯电缆，橡皮绝缘铝芯电缆的正常允许载流量可分别在手册中查出。
3.电力电缆的选择
电力电缆的选择包括：正确选择电缆的型号、电压等级和线芯截面等。这对电缆投入使用后能否确保安全运行十分重要。
3.1 电缆的型号及电压等级的选择
对电缆型号的选择，应在满足电缆敷设场合技术要求的前提下，兼顾我国电缆工业发展的技术政策。即：线芯以铝代铜、绝缘层以橡胶代油渍纸、金属护套以铝代铅以及在外护层上发展橡塑护套或组合护套等。综合以上诸多因素，电力电缆选择的一般原则如下：第一原则是对有剧烈震动的柴油机房、空压机房、锻工车间等处以及移动机械的供电，应选用铜芯电缆；对其他地点首先考虑选用铝芯电缆；第二个基本原则是地下直埋电缆，一般应选用裸塑料护套电缆，当电缆需要穿过铁路、公路、跨越桥梁、隧道等有可能受到机械损伤的处所时，应选用具有钢带铠装的电缆，必要处还应采取穿管等防护措施；第三个基本原则是在大型调度中心、通信中心、微机站等重要部门室内、夹层或易燃易爆场所敷设的电力电缆，应选用难燃或阻燃电缆；第四个基本原则是在电缆线路不可避免地要穿过具有化学腐蚀、直流泄漏区域时，应选用塑料电缆或具有裸塑料护套的电缆；第五个原则是在需要承受拉力的沼泽地带、水中或竖直敷设的电缆，应选用整根的、能承受拉力的钢丝铠装电缆。但通过小溪流时，可选用一般具有铠装及外护层的电缆；第六个基本原则是当整个电缆线路在其周围具有几种完全不同的介质条件时，电缆的型号应按其中最不利的条件选择。
3.2 电缆截面的选择
电力电缆的截面，一般是按长期允许载流量选择电缆截面；然后，对3kV以下的低压电缆校验其电压降，对3kV及以上的电缆校验其短路时的热稳定度。对于较长的高压电缆供电线路，应按经济电流密度选择电缆截面。首先是根据电缆长期允许载流量选择电缆截面。
为了保证电缆的使用寿命，运行中的电缆导体温度不应超过其规定的长期允许工作温度。根据这一原則，在选择电缆截面时，必须满足一定的条件；第二是根据电缆短路时的热稳定性选择电缆截面。对于电压为0.6kV及以下的电缆，当采用自动开关或熔断器作网络的保护时，一般电缆均可满足短路热稳定性的要求，不必再进行核算。而对于3.6/6kV及以上电压等级的电缆，应按公式校核其短路热稳定性；第三个是根据经济电流密度选择电缆截面。根据长期允许载流量选择电缆截面，只考虑了电缆的长期允许温度，若绝缘结构具有高的耐热等级，载流量就可以很高。由于功率损耗与电流的平方成正比，因此有时要从经济电流密度来选择电缆截面。根据经济电缆密度选择电缆截面时，首先应知道电缆线路中年最大负荷利用时间，从表中查得所选导线芯材料的经济电流密度，然后再按相应的公式计算；第四个是根据供电网络允许电压降校核电缆截面。当电力网络中无调压设备，而且电缆截面较小、线路较长时，为了保证供电质量，应按允许电压降校核电缆截面积。根据我国实际情况，选择电缆截面的大小时，应首先考虑长期允许载流量；其次进行热稳定的校核；最后考虑经济电流密度和网络允许电压降。
结束语：
从理论上讲，无论根据哪种方法选择的电缆截面，都应该用其他方法去校核，亦即应根据各种方法分别求出最小截面积，然后从中选择最大值为最终选定值。
参考文献：
[1] 俞瑾华.红外检测与电缆运行管理[D].专著中析出的文献.
关键词：电力电缆；载流量；编制原则；电缆截面
引言
电力电缆的产品不下数千种，为了适应生产、应用及维护的要求，统一编制产品的型号十分必要。我国电缆的型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。每一个型号表示着一种电缆结构，同时也表明这种电缆的使用场合和某种特征。
1.我国电力电缆型号的编制原则
我国电力电缆产品型号的编制有三个基本原则：第一个基本原则是电缆线芯材料、绝缘层材料、内护层材料及特征、特征材料以其汉语拼音的第一个字母大写表示。但也有例外，如铜导体不作表示，聚氯乙烯用V表示，交联聚乙烯用YJ表示等。有些特殊性能和结构特征也用汉语拼音的第一个字母大写表示。例如：在绝缘材料前用短线隔开的ZR、DL、NH等表示阻燃、低卤、耐火等特性；在内护层的后面用F、P等表示分相铅包、屏蔽等结构特征；第二个原则是电缆外护层的结构，则以阿拉伯数字编号（两位数）来代表，没有外护层的电缆可不作表示，十位表示铠装层，个位表示外护层；第三个基本原则是电缆型号中的字母一般是按下列次序排列：特性没有特性时可省略—绝缘种类—导体材料（铜芯物表示）—内护层—其他结构特征（无特征时省略）—外护层（无外护层时省略）。此外还将电缆的工作电压、芯数和截面大小在型号后面表示出来。
2.电力电缆的载流量
电力电缆长期允许的载流量除了电缆本身的材料与结构有关外，还取决于电缆的敷设方式和周围环境。电缆长期允许载流量主要由以下三个因素决定：电缆的长期允许工作温度；电缆本身的散热性能；电缆装置情况及其周围的散热条件。电缆长期允许载流量是指当电缆中通过电流时，在达到热稳定后，电缆导体的温度恰好达到允许工作温度时的电流数值。
2.1 电缆的长期允许工作温度
电缆在运行中，由于导体电阻、绝缘层、保护层和铠装层地能量损耗，都将使电缆发热，温度升高。当电缆的运行温度超过某一定值时，将导致电缆的绝缘水平下降，甚至击穿。所以，电缆的运行温度限定在这一特定值以下，这个特定值称为电缆的长期允许工作温度。不同电压等级和绝缘型式的电缆，其最高允许工作温度值不同。电缆绝缘层受热膨胀，造成保护层过度伸展，使电缆内部产生气隙，这些气隙在电场的作用下发生游离，最后导致绝缘的破坏。从这个意义上讲，电缆的电压等级越高，气隙的游离作用越显著，其最高允许工作温度就越低，充油电缆因不产生气隙，而最高允许工作温度高；聚氯乙烯结构中存在极性基团，在温度升高时，介质因电导升高较快，绝缘强度下降较大，所以其最高允许工作温度较低。
2.2 电缆的正常允许载流量
敷设在空气中，土壤中的油渍纸绝缘铜、铝芯电缆，以及聚氯乙烯、交联聚乙烯铜、铝芯电缆，橡皮绝缘铝芯电缆的正常允许载流量可分别在手册中查出。
3.电力电缆的选择
电力电缆的选择包括：正确选择电缆的型号、电压等级和线芯截面等。这对电缆投入使用后能否确保安全运行十分重要。
3.1 电缆的型号及电压等级的选择
对电缆型号的选择，应在满足电缆敷设场合技术要求的前提下，兼顾我国电缆工业发展的技术政策。即：线芯以铝代铜、绝缘层以橡胶代油渍纸、金属护套以铝代铅以及在外护层上发展橡塑护套或组合护套等。综合以上诸多因素，电力电缆选择的一般原则如下：第一原则是对有剧烈震动的柴油机房、空压机房、锻工车间等处以及移动机械的供电，应选用铜芯电缆；对其他地点首先考虑选用铝芯电缆；第二个基本原则是地下直埋电缆，一般应选用裸塑料护套电缆，当电缆需要穿过铁路、公路、跨越桥梁、隧道等有可能受到机械损伤的处所时，应选用具有钢带铠装的电缆，必要处还应采取穿管等防护措施；第三个基本原则是在大型调度中心、通信中心、微机站等重要部门室内、夹层或易燃易爆场所敷设的电力电缆，应选用难燃或阻燃电缆；第四个基本原则是在电缆线路不可避免地要穿过具有化学腐蚀、直流泄漏区域时，应选用塑料电缆或具有裸塑料护套的电缆；第五个原则是在需要承受拉力的沼泽地带、水中或竖直敷设的电缆，应选用整根的、能承受拉力的钢丝铠装电缆。但通过小溪流时，可选用一般具有铠装及外护层的电缆；第六个基本原则是当整个电缆线路在其周围具有几种完全不同的介质条件时，电缆的型号应按其中最不利的条件选择。
3.2 电缆截面的选择
电力电缆的截面，一般是按长期允许载流量选择电缆截面；然后，对3kV以下的低压电缆校验其电压降，对3kV及以上的电缆校验其短路时的热稳定度。对于较长的高压电缆供电线路，应按经济电流密度选择电缆截面。首先是根据电缆长期允许载流量选择电缆截面。
为了保证电缆的使用寿命，运行中的电缆导体温度不应超过其规定的长期允许工作温度。根据这一原則，在选择电缆截面时，必须满足一定的条件；第二是根据电缆短路时的热稳定性选择电缆截面。对于电压为0.6kV及以下的电缆，当采用自动开关或熔断器作网络的保护时，一般电缆均可满足短路热稳定性的要求，不必再进行核算。而对于3.6/6kV及以上电压等级的电缆，应按公式校核其短路热稳定性；第三个是根据经济电流密度选择电缆截面。根据长期允许载流量选择电缆截面，只考虑了电缆的长期允许温度，若绝缘结构具有高的耐热等级，载流量就可以很高。由于功率损耗与电流的平方成正比，因此有时要从经济电流密度来选择电缆截面。根据经济电缆密度选择电缆截面时，首先应知道电缆线路中年最大负荷利用时间，从表中查得所选导线芯材料的经济电流密度，然后再按相应的公式计算；第四个是根据供电网络允许电压降校核电缆截面。当电力网络中无调压设备，而且电缆截面较小、线路较长时，为了保证供电质量，应按允许电压降校核电缆截面积。根据我国实际情况，选择电缆截面的大小时，应首先考虑长期允许载流量；其次进行热稳定的校核；最后考虑经济电流密度和网络允许电压降。
结束语：
从理论上讲，无论根据哪种方法选择的电缆截面，都应该用其他方法去校核，亦即应根据各种方法分别求出最小截面积，然后从中选择最大值为最终选定值。
参考文献：
[1] 俞瑾华.红外检测与电缆运行管理[D].专著中析出的文献.