电力电缆的设计,规范,技术讨论
yanyan20332033
2009年05月16日 23:08:15
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分支电缆与建筑电气设计规范 摘要:分支电缆是一种新型的预制型建筑配电电缆,广泛用于中高层建筑、大型厂房、文体场馆的电力配送,该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求,将主干电缆、分支线电缆、分支连接体等三部分进行一体化设计制造,具有优良的技术经济指标,在工程经济性、技术先进性和安装便利性方面,比传统电缆和母线具有突出的优点。本文旨在简要介绍分支电缆结构、性能的基础上,重点分析介绍该产品在符合建筑电气的相关规范方面的技术先进性。

分支电缆与建筑电气设计规范


摘要:分支电缆是一种新型的预制型建筑配电电缆,广泛用于中高层建筑、大型厂房、文体场馆的电力配送,该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求,将主干电缆、分支线电缆、分支连接体等三部分进行一体化设计制造,具有优良的技术经济指标,在工程经济性、技术先进性和安装便利性方面,比传统电缆和母线具有突出的优点。本文旨在简要介绍分支电缆结构、性能的基础上,重点分析介绍该产品在符合建筑电气的相关规范方面的技术先进性。
关键词:分支电缆、结构、性能、设计要求、规范
一、分支电缆的结构与性能



1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。由于现代文明的发展,都市的高层建筑越来越普及,在高层建筑配电系统电气设计中,供电可性、工程经济性和施工便利性越来越重要,采用普通电力电缆供电,三者的矛盾总难完全统一,只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法,在楼层配电设计中,通常采用的办法有三种:
放射式,由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电,却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井,造价高,经济性最差。
链接法,由配电间引出电缆至底层配电箱,再由底层逐层向上链接供电,此法经济性最佳,但由于层数越多,安全系数越低。
分区树干式,把一座高层建筑划分成n个单元区,每个单元采用电缆接从配电室供电,然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好,经常被采用。
干线电缆分支法,从配电室引出一根主干电缆,每个楼层在干线电缆上供头分支,此法经济性最好,但施工却是最麻烦的,更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时,受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响,接头质量参差不齐,但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造,由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。


分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆,根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣,预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第种方法中现场施工和治理的工作由专业制造厂完成,而且工艺一致性也带来了质量一致。
分支电缆较早出现于英国和日本,在技术标准方面,1980年,日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376,随着技术的发展与进步,在1992年对该标准进行了修订,放宽了对产品结构材料方面的要求,提高了成品技术指标,目前,国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。
2、结构分支电缆在结构上,分为单芯型和多芯绞合型两种,每根单芯分支电缆又可分为三部分:
主干电缆;支线电缆;分支连接体。
目前,因单芯型分支电缆结构简单,便于生产和施工,已获得大量应用。按照日本标准的规定,多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体,而不是传统概念多芯电缆的结构,多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套,每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能,国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力,目前也已在推广应用中。
3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆,其关键性能有两项:首先,一根具备良好品质的分支电缆,必须是性能优良的电力电缆,对于国内产品,其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。


第二,分支连接体的性能至关重要,这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体,并作绝缘防潮处理。从外观上看,无法知道内部接头质量,有两项重要的试验能够检测接头性能,即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言,分支连接体的拉断力应保持在连接前的80%以上,对电热循环试验而言,在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后,分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言,应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。
我们讲,分支电缆更适合于现代建筑的配电系统,为什么?要分析这个问题,我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。


二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求
1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有:
GB50052-1995供配电系统设计规范
GB50054-1995低压配电设计规范
JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
GBJ16-87建筑设计防火规范
GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中:《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范,主要内容参照采用了IEC标准。民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致,但由于这是一个建筑行业的专业标准,建筑相关的部分规定更具体,如供电系统的负荷简等级,除规定分级原则外,更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。
由于上述规范在颁布实施时,分支电缆产品在国内还没有应用先例,因此在规范中并未提及分支电缆,但在众多条款中体现了设计指导方向,总的说来,有三种观点:
1、关于配电级数——越少越好;
2、关于配电方式,从高到低依次为放射式树干式分区树干式链接式;
3、关于安装敷设方式,应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。
、关于配电级数:对配电级数而言,GB50052-95第3.07条规定:供电系统应简单可,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级,JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定:“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非重要负荷供电时,可超过三级。”上述规范体现了一个要领,那就是配电级数越少越好,越少可性越高,技术越先进。



、关于配电方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出:“在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,但无非凡要求时,宜采用树干式配电”,“当用电设备为大容量,或负荷性质重要,或在有非凡要求的车间、建筑物内,宜采用放射式配电”,“当部分用电设备离供电点较远,而彼此相距很近、容量很少的用电设备,可采用链式配电,但每一回路环链设备不超过5台,其总容量不宜超过10kW”:“在高层建筑物内,当向楼层各配电点供电时,宜采用分区树干式配电,但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电”。
、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为具体的规定,如:“8.2.15居住小区的高层建筑,宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑,对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电;对于向多层配电间或配电箱配电,宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电,宜采用放射式与树干式结合的方式”,“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷,宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:


工作电源采用分区树干式,备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式。
工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。
工作电源采用分区树干式,多用电源取自应急照明等电源干线。
上述规定,是限于制定规范时,分支电缆尚未在国内推广应用,供电线路主要依靠普通电力电缆和母线。笔者认为,在应用分支电缆配电后,上述规定应该可以简化。放射式高于树干式,又高于链接式的观点。
、关于电缆和母线安装敷设方式。
GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”
GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素:……。垂直干线与分支线的连接方法。”
GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时,应满足下列条件:
1、载流量要留有一定的裕度;2、安装及维修方便和经济。
GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定:“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于3cm,明敷时必须穿金属管,并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时,可不采取穿金属管保护,但应敷设在电缆井沟内。
GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电,9.1.4条也规定了相同内容。
上述规范说明:电缆配电比母线具有更好的环境适应性,安装敷设更便利。
在熟悉电气规范的相关规定后,让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性.
三、分支电缆配电的技术先进性
1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示,在一个n层的大楼中,垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成,PG是总配电柜,PX是楼层配电箱,ZJX是转接箱,当PG与ZJX之间距离不远时,一般不予选用,这样可减少一个连接点,节约投资。
2、分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中,可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电,每个楼层都可以达到最简单的二级配电,符合规范中配电级数越少越好的原则,这是先进性之一。
分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统,适用于各种重要场合甚至是非凡重要场合的配电,这是先进性之二。
分支电缆是一种经过预制的电力电缆,其外形和结构特征仍然具备电缆特性,而且接头经过密封绝缘处理,在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验,因此对环境要求低,能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境,而母线在规范中明确不能应用于这些环境,比母线适用范围广。而且,其安装方式简便,施工工期短,工费低,符合规范中设计应注重经济性的观点,这是其技术先进性之三。
四、分支电缆配电设计的注重点


我们已分析:分支电缆配电系统的技术先进性,可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做,量体裁衣的专业产品,具有最佳的适用性和技术经济性,但在工程设计中,需注重一点——那就是分支线的保护问题。对由于支线截面一般都有比干线小,因此,当支线发生过载或短路时,干线保护系统一般不会对其发生作用,必须在支线配电箱中设置保护器,保护器与分支接头问题不超过3m,如超过,分支线必须受敷设在不燃的管或槽中,且当该段发生单相或两相短路时,干线保护应能够断开。对此,应予以注重。
分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆,已经在国内众多工程中得到推广应用,并且已为广大设计人员认同并使用。本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性,并能更好地体现规范的指导思想。是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式。因水平所限,文中如有谬误,敬请读者指正。
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yanyan20332033
2009年06月15日 19:00:01
2楼
电线电缆是用于传输电力、传送信息和实现电磁能量转换的电力、电信和电器工程器材。用于电力传输和分配的电缆称为电力电缆,用于传递电信信号的电缆称为通信电缆。 1、电线电缆的应用主要分为三大类 (1)用于电力系统    用于电力系统的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。 (2)用于信息传输系统    用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。 (3)用于机械设备、仪器仪表系统    此部分主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。 2、电线电缆产品主要分为五大类 (1)裸电线及裸导体制品    本类产品的主要特征是:纯的导体金属,无绝缘及护套层,如钢芯铝绞线、电力机车线等;加工工艺主要是压力加工,如熔炼、压延、拉制、绞合/紧压绞合等;产品主要用在城郊、农村、用户主线、开关柜等。 (2)电力电缆    本类产品主要特征是:在导体外挤(绕)包绝缘层,如架空绝缘电缆;二芯以上成缆再增加护套层,如聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡套船用、矿用电线电缆。 产品主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输,通过的电流大(几十安至几千安)、电压高(220V至500kV及以上)。 (3)电气装备用电线电缆    该类产品主要特征是:品种规格繁多,使用电压在1kV及以下较多,如耐火线缆、阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆、医用/农用/矿用线缆、薄壁电线等。 (4)通讯电缆及光纤光缆      通信电缆主要技术工艺有拉丝、绝缘、对绞、成缆、护套;光纤光缆主要工艺有光纤着色、二次套塑、成缆、护套;各种产品的不同工序组合有一定区别,该类产品结构尺寸通常较小而均匀,制造精度要求高。 (5)电磁线(绕组线)   主要用于各种电机、仪器仪表等。 以上五类电缆一般由高导电系数材料制成的线芯(单芯或多芯),绝缘材料(橡胶、塑料、油浸
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电气李工
2011年11月24日 15:49:24
3楼
结合工程实例或加图片来介绍那就更加完美了!
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hedong830412
2012年08月01日 11:44:45
4楼
感谢楼主分享啊,谢谢了
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我是农场主
2012年08月17日 17:59:28
5楼
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yiarai3689
2012年09月11日 11:12:45
6楼
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liangshigen
2012年09月11日 22:37:41
7楼
小手抖一抖,一分拿到手
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ddddlb
2015年11月21日 22:07:47
8楼
感谢楼主分享啊,谢谢了
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一通百顺
2015年11月27日 22:22:53
9楼
璋㈣阿妤间富鍒嗕韩璧勬枡
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螺旋
2015年12月22日 15:50:11
10楼
小手抖一抖,一分拿到手
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lw010
2022年04月13日 13:10:08
11楼

感谢楼主分享啊,谢谢了。

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