通信電源低壓配電電纜的選擇是通信機(jī)房設(shè)計(jì)和設(shè)備安裝中的重要內(nèi)容之一。電纜是分配傳輸電能的主要部件,選擇得合理與否,將直接影響到有色金屬的消耗量和線路投資,以及通信設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通信用低壓配電電纜的選擇,必須滿足用電設(shè)備對供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求,盡量節(jié)省投資,降低年運(yùn)行費(fèi)用,布局合理,維修方便。
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一、電源線的選擇要求
1、原則規(guī)定
在通信用交流供電系統(tǒng)中,纜線的選擇一定要綜合考慮,既要避免初期投資過大,又要避免滿足終期要求時(shí)導(dǎo)線改造次數(shù)過多。因此,在GB 51194《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中給出了通信用交流電纜選擇的有關(guān)原則規(guī)定,具體詳見下表1-1。
表1-1:GB 51194中有關(guān)通信用交流電纜選擇的規(guī)定
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2、電纜材料與型號的選擇
線纜的結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)線、絕緣層、鎧裝層和護(hù)層四個(gè)關(guān)鍵部分。
電線、電纜常用的導(dǎo)體材料有銅材和鋁材,目前提倡采用銅線,以減少損耗、節(jié)約用電。但銅芯線價(jià)格較貴,但腐蝕輕微。根據(jù)GB 51194的規(guī)定:接地導(dǎo)線和沿?;蛴宣}霧腐蝕的條件下的導(dǎo)線應(yīng)選用銅芯導(dǎo)線。
絕緣層有塑料絕緣、橡皮絕緣等幾類,目前常使用的塑料絕緣。通信用電力電纜的塑料絕緣用到的材料是聚氯乙烯或聚烯烴或交聯(lián)聚烯烴。低壓電纜和電線多采用聚氯乙烯絕緣電纜和電線,需耐高溫特性時(shí)多使用交聯(lián)聚烯烴絕緣的電纜或電線。外護(hù)層所用材料基本與電纜的絕緣層材料相同,即常使用聚氯乙烯、聚烯烴和交聯(lián)聚烯烴。
根據(jù)敷設(shè)方式和環(huán)境條件(對于承受機(jī)械外力的影響)不同,可選擇采用有鎧裝層的電纜。通信用交流電纜的鎧裝層的材料通常使用鋼帶(或皺紋鋼帶)、非磁性金屬帶等材料。
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上述電纜材料的選擇都包含在電纜的型號之中。所選用的交流電源纜線的材料、型號規(guī)格、名稱等應(yīng)符合我國相關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,如YD/T 1173《通信電源用耐火阻燃軟電纜》、YD/T 2761《通信電源用交聯(lián)聚烯烴絕緣電纜》、YD/T 2320《通信用銅包鋁電源線》等,依據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行合理的選擇使用。
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3、電纜額定電壓等級的選擇
在通信用低壓電源系統(tǒng)中,通常使用的電源工作電壓有單相220V和三相380V。但依據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的各種通信用電力電纜,有規(guī)定了電纜的額定電壓等級,均在600V/1000V等級以下,通常分為300V/500V、450V/750V和600V/1000V三個(gè)電壓等級。不同規(guī)格型號的電纜其額定電壓等級不盡相同,在工程中電纜選擇時(shí)注意。
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4、電纜導(dǎo)體最高溫度等級的選擇
在通信用低壓電源系統(tǒng)中,由于電纜的導(dǎo)線的載流量的不同,使之電纜在正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)線有最高溫度等級之分,依據(jù)YD/T 1173《通信電源用阻燃耐火軟電纜》和YD/T 2761《通信電源用交聯(lián)聚烯烴絕緣電纜》的規(guī)定,其電纜導(dǎo)體最高溫度等級有下表1-4所示的選擇。不同規(guī)格型號的電纜所承受的最高溫度等級不盡相同,在工程中電纜選擇時(shí)注意。
表1-4:電纜導(dǎo)體最高溫度等級的選擇
欲詳細(xì)了解不同類型電纜的相關(guān)技術(shù)要求的請進(jìn)入:YD/T 1173;YD/T 2761
二、電纜導(dǎo)線截面積的選擇
依據(jù)GB 51194的規(guī)定:高壓出線柜、低壓配電設(shè)備的交流進(jìn)線導(dǎo)線截面積宜按變壓器容量計(jì)算,低壓配電柜的出線截面積應(yīng)供電負(fù)荷的容量計(jì)算;備用發(fā)電機(jī)組的輸出導(dǎo)線應(yīng)按額定容量選擇導(dǎo)線截面積;通信用交流中性線應(yīng)采用與相線相等的截面積的導(dǎo)線。
通常交流電源線的截面依據(jù)負(fù)載電力負(fù)荷確定,最小截面應(yīng)該滿足以下三項(xiàng)要求:安全載流量;機(jī)械強(qiáng)度;壓降損失。實(shí)際設(shè)計(jì)中,一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按其中一個(gè)原則選擇,再校驗(yàn)其它的原則。這三項(xiàng)要求的選擇方法如下:
1、按允許的載流量選擇導(dǎo)線截面積
導(dǎo)線通過電流時(shí)會(huì)發(fā)熱,如果裸導(dǎo)線溫度過高,接頭處會(huì)發(fā)生氧化,使接觸電阻增加,從而氧化加劇,如此惡性循環(huán),將導(dǎo)致斷線。導(dǎo)線和電纜溫度過高時(shí),可使絕緣損壞或者引起火災(zāi)。因此,GB 51194規(guī)定應(yīng)按敷設(shè)方式及環(huán)境條件確定導(dǎo)體的載流量,同時(shí)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定及機(jī)械強(qiáng)度的要求。
鑒于此,導(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度。選擇截面時(shí)須使通過相線的計(jì)算電流IC不超過其允許載流量Ial,即IC≤Ial。導(dǎo)線的允許載流量是指在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下,導(dǎo)線能連續(xù)承受而不使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。表2-1-1為聚氯乙烯絕緣電線的最大安全載流量的數(shù)據(jù),僅供參考了解。
表2-1-1:聚氯乙烯絕緣電線的最大安全載流量
同時(shí),按允許載流量選擇截面時(shí)需注意如下表2-1-2所示的幾點(diǎn),即要考慮實(shí)際溫度修正系數(shù)Kθ、電纜并列校正系數(shù)KP和土壤熱阻系數(shù)KS的修正要求。
表2-1-2:按允許載流量選擇截面時(shí)需注意的修正問題
2、按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面
在選擇導(dǎo)線時(shí),還要考慮導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度。有些小負(fù)荷的設(shè)備,雖然選擇很小的截面積就能滿足允許電流的要求,但還必須查看其是否滿足導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度所允許的最小截面積,如果這項(xiàng)要求不能滿足,就要按導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度所允許的最小面積重新選擇。表2-2給出了各機(jī)械強(qiáng)度允許的導(dǎo)線最小截面積,僅供參考了解。
表2-2:機(jī)械強(qiáng)度允許的導(dǎo)線最小截面積
3、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面
在導(dǎo)線和電纜通過正常最大負(fù)荷電流(即計(jì)算電流)時(shí),線路上產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損失,以保證供電質(zhì)量。380 V交流饋電線路的壓降損失按表2-3-1~表2-3-3計(jì)算,一般在5%~10%范圍內(nèi)。
表2-3-1:1 kV聚氯乙烯電力電纜用于三相380 V系統(tǒng)的電壓損失值
表2-3-2:三相380 V導(dǎo)線的電壓損失值(導(dǎo)線明敷,相間間距150 mm)
表2-3-3:三相380 V導(dǎo)線的電壓損失值(導(dǎo)線穿管)
4、關(guān)于保護(hù)地線的截面積選擇
經(jīng)過上述各種方法選擇的是相線的截面積,當(dāng)相線的截面積確定后,根據(jù)GB 51194中規(guī)定,保護(hù)地線(PE)的最小截面積應(yīng)符合下表2-4的要求,它與相線截面積相關(guān)。
表2-4:保護(hù)地線(PE)的最小截面積選擇表
三、導(dǎo)線顏色的選擇
根據(jù)GB 51199《通信電源設(shè)備安裝工程驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定:通信用交流電纜采用三相導(dǎo)線時(shí),其相線的顏色應(yīng)易于區(qū)分,且相線、零線(即中性線N)、保護(hù)地線(PE)的顏色也應(yīng)區(qū)分,具體應(yīng)符合下表3的規(guī)定。
表3:通信用交流電纜各導(dǎo)線外皮顏色的規(guī)定
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