正确选择和应用电缆的5个关键因素

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华天电力www.whhuatian.com专业电测15年，产品选型丰富，值得信赖的电测设备厂家电缆选择可以基于以下五个关键因素：1.电缆安装
2.电缆结构
3.电缆操作（电压和电流）
4.电缆尺寸
5.屏蔽要求


1.电缆安装
根据配电系统和所服务的负载，电缆可用于室外或室内安装。
充分了解当地条件，安装人员和维护人员对于确保所选电缆系统能够令人满意地运行至关重要！很多时候，通过施加不正确的拉力，在安装过程中电缆绝缘层会损坏或减弱。
管道系统的设计不仅应尽量减少管道弯曲的数量和人孔之间的距离，还应规定拉动张力。
检查人员应确保安装人员在安装过程中不超过这些值。保持正确的弯曲半径以避免不必要的应力点也很重要。一旦正确安装，应定期进行例行检查，测试和维护，以确定电缆系统的逐渐恶化和维护。
电缆系统是电力分配系统的动脉，并且承载工厂成功运行所需的能量。以下是有关电缆安装和维护的简要讨论。
有几种类型的电缆系统可用于在给定的配电系统中承载电能。特定系统的选择可能受当地条件，现有公司政策或过去经验的影响。
对于特定系统的选择，不能给出设定标准或既定指南。
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2.电缆结构
电缆的选择和应用涉及特定安装所需的电缆结构类型。电缆结构包括导体，电缆布置，绝缘和饰面覆盖。


2.1导体
在工艺，环境条件和维护方面，应考虑铜和铝等导体材料。对于这些因素，铝导体的要求比铜导体更为关键。
应根据特定安装所需的绞合类别选择电缆导体。

2.2电缆布置
可以布置导体以形成单导体或三导体电缆。两种类型的安排都有某些优点和缺点。单导体更易于安装，更易于拼接，并允许形成多电缆电路。
另一方面，它们比三芯电缆具有更高的电抗。屏蔽单导体带有高屏蔽电流，必须考虑防止电缆过热。
由于短路电流或高浪涌电流产生的机械应力，单导体电缆会受到相当大的移动。具有整体护套的三芯电缆具有最低的电抗，并且由于导体之间的等效间距，电压应力分布是平衡的。
三芯电缆中的地线或单芯电缆的单独接地线的可用性是一个重要的考虑因素。由于三芯电缆结构中的接地导体提供最低阻抗路径，因此它提供了良好的系统接地。
类似地，与电力导体在同一导管中的单独接地提供比通过设备或建筑钢的接地路径更好的接地回路。
电缆系统的选择和应用应基于正确选择所需的电缆布置类型。


2.3绝缘和覆盖层
电缆绝缘和饰面覆盖的选择通常基于安装类型，环境工作温度，使用条件，所服务的负载类型以及适用的其他标准。在许多装置中，不寻常的条件可能是普遍的，例如腐蚀性气氛，高环境温度，昆虫和啮齿动物危险，油和溶剂的存在，臭氧的存在和极冷。
在某些应用中，可能存在两种或更多种这些异常情况，在这种情况下，选择合适的电缆变得更加困难。
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3.电缆操作
电缆的绝缘必须能够承受正常和异常工作条件下的电压应力。因此，电缆绝缘的选择应基于适用的相间电压和一般系统类别，分类为100％，133％或173％的绝缘水平。
这些绝缘水平讨论如下：
100％级别：
此类电缆可用于系统具有继电保护的情况，该继电保护通常在1分钟内清除接地故障。  此类别通常称为接地系统。

133％的水平：
此类电缆可用于系统具有继电保护的情况，该继电保护通常在1小时 内清除接地故障。此类别通常称为低电阻接地或不接地系统。

173％的水平：
此类电缆可用于断开接地故障所需时间不确定的地方。  建议将此电平用于不接地和谐振接地系统。
电缆需要承载的电流容量取决于其所服务的负载。
对于工作电压低于600 V的系统，NEC在确定导线尺寸方面非常具体。电缆的载流能力基于工作环境温度。当电缆安装在多个管道组中时，必须降低电缆电流容量，以便不超过其额定热量。
在电缆可以负载循环的情况下，可以通过以下公式计算载流量：

•I eq是等效的载流量
•l是特定时期的恒定电流
•t是恒定电流的时间段
•T是占空比的总时间
•E是电缆的电压
应使用等效载流量来选择耐热导体尺寸。


4.电缆尺寸
电缆尺寸的选择基于以下因素：
1.载流量
2.电压调节
3.短路额定值
在选择电缆尺寸之前，应评估这些因素！在许多情况下，忽略了电压调节和短路额定因数。这种疏忽可能导致财产和人员的危险，以及电缆本身的破坏。


4.1载流量
电缆的载流量基于其热量加热。NEC发布的表格列出了各种尺寸电缆的当前容量。该ICEA出版的各类绝缘材料和安装条件的额定电流。
如果要求承载大于500 MCM的容量，通常的做法是并联两个较小的导体。
电缆的额定电流基于一定的间距以允许散热。如果在安装电缆的地方这个间距较小，则需要降低电缆的额定值。


4.2电压调节
在正确设计的电力系统中，电压调节通常不是问题。应检查在低电压下过长运行的电压降，以确保正确的负载电压。在旋转负载中，应检查稳态电压调节和启动期间。

4.3短路额定值
应检查所选的电缆尺寸是否具有短路耐受能力，该能力应基于短路情况下的电路开启时间。换句话说，电缆应该保持不受热损坏，直到可以通过开关装置（例如断路器或保险丝）去除故障为止。


5.屏蔽
在选择和应用中压电缆时，主要考虑的是电缆应该是屏蔽的还是非屏蔽的。在下面的讨论中解释了选择和应用屏蔽电缆的条件。
屏蔽电缆的应用涉及以下考虑因素：
1.绝缘系统的类型
2.系统中性点是接地还是不接地
3.系统的安全性和可靠性要求
在没有屏蔽或金属覆盖的电力系统中，电场部分在空气中，部分在绝缘系统中！如果电场强烈，例如在高电压和中电压的情况下，将发生表面放电并引起空气颗粒的电离。空气的电离会导致臭氧的产生，这会使某些绝缘和覆盖物变质。
在非屏蔽电缆应用于不接地系统时，如果电缆表面潮湿或覆盖有烟灰，油脂，污垢或其他导电薄膜，则可能会由漏电流引起绝缘或护套损坏。
在使用非屏蔽非金属电缆的管道式安装中，外部电场可能足够高，对在多回路安装中使用单根电缆的人员构成安全隐患。
如果使用便携式电缆，电缆组件或暴露的架空电缆安装并且可能由人员操作，如果使用非屏蔽电缆，则可能存在严重的安全隐患 !!


制作电缆有五种基本组成部分：导体，绝缘，屏蔽，填充物和强度构件

在存在以下任何条件的情况下，超过2kV的非金属电缆应考虑屏蔽：
1.阻尼管道
2.连接到架空线
3.从导电环境过渡到非导电环境（例如从潮湿到干燥的地球）
4.干土
5.含有烟灰，盐和其他污染物的恶劣环境
6.需要人员安全的地方
7.预计会受到无线电干扰
线规设定了电压限制，超过该限制，橡胶和热塑绝缘电缆需要绝缘屏蔽。这些值如表1所示。
绝缘屏蔽必须至少在一端接地，并且最好在两个或多个点接地。电缆屏蔽层也必须在所有终端，接头和带应力锥的水龙头上接地。屏蔽应在地电位下工作。
多重接地将确保电缆电路的安全性和可靠性。屏蔽层的接地路径应具有低电阻，以使屏蔽保持接近地电位。
表1   橡胶和热塑性绝缘电缆的绝缘屏蔽要求

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