工业工程电缆应用

1电缆的选择

1.1导体的材料

用作电缆的导电材料主要有两种：铜和铝。两者都有各自的优势和劣势，铜的导电率高，延展性好，损耗低，但价格稍贵；铝的比重小，相同电阻值铝芯电缆比铜芯电缆轻很多，便于施工，但同截面的载流量比铜小，应用范围窄，例如有爆炸和火灾危险的场所就不能使用。导体材料的选择应该综合考虑，应根据负荷的性质、工程的地质条件、当地市场货源等情况进行选择。

1.2芯数

一般的工业项目都是中高压（10kV或35kV）供电、低压（0.4kV）配电。中高压一般为3芯，考虑到低压配电一般为三相四线制，所以选择4芯或者5芯为宜。

1.3绝缘材料和护套的选择

1.3.1普通电力电缆一般有两种应用较为广泛，分别是聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电缆。聚氯乙烯绝缘及护套电缆主要有1kV和6kV两级，优点是重量轻，价格低，但是低温时容易断裂，高温时绝缘容易加速老化，所以室外或者比较重要回路都不选用；交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电缆使用时介质损耗低，外径小，载流量大，并且线芯的长期允许工作温度也要高于前者，所以此种电缆被广泛地应用于各种工业和民用工程。

1.3.2阻燃电缆分为一般阻燃电缆、低烟低卤阻燃电缆、无卤阻燃电缆。一般阻燃电缆阻燃性能好，价格也便宜，完全能达到火灾时的使用要求；如果厂房人员密集，宜选用后两者，这样火灾时烟雾和有毒气体不至于对人员造成很大伤害，便于逃生，但是无卤阻燃电缆一般只能做到0.6/1kV。

1.3.3耐火电缆按绝缘材质分为有机型和无机型两种。有机型是用云母带包覆两层作为耐火层；无机型是矿物绝缘，有较好的耐高温性能，因此适合在冶金或相关行业中使用。

1.4电缆截面的选择

（1）载流量：电缆的载流量取决于导体的材料、电缆所处的环境温度、敷射方式、土壤热阻系数等，同时还应考虑一些修正系数，如：多回路或多芯电缆校正系数、电缆发热引起周围空气温度的升高等等。

（2）按技术要求校验：①按温升校验：电缆按发热条件的允许长期工作电流应该大于线路的工作电流。当同一根电缆敷设方式有变化时，应该按照散热条件最恶劣的方式选择。②按电压损失校验：末端设备电压实际值与额定值有偏差时，将影响设备的运行稳定和安全，所以端电压必须符合电压偏差的允许值。③按机械强度校验：避免在运行或安装过程中断线，或因受其它伤害而损坏，以保证供电的安全。

（3）按经济电流选择：电缆截面的选择除技术条件外，经济条件选择也是很重要的一步，因为这不仅关系到电缆选择的正确与否，更关系到投资成本的控制。我国目前普遍应用IEC287-3-2/1995《电力电缆截面的经济最佳化》来校验电缆截面。

2电缆的敷设

选择电缆敷设路径时，应避开可能有腐蚀的区域，远离热力设备及管道，尽量少穿越管道、道路和桥梁。在新建厂区时，应充分考虑到电缆附近的近期及远期规划，避免因后续建设迁移电缆线路。电缆的敷设方式主要有以下几种，每一种都有各自的优缺点，各自适用于不同的安装场合。（1）地下直埋；（2）电缆沟；（3）电缆隧道；（4）桥架或构架上。

2.1地下直埋

直埋敷设是将电缆直接埋在地下，初次投资小，施工简便，是被广泛采用的一种敷设方式，但电缆容易受到腐蚀性物质的侵蚀，并且查找和检修故障极为不便。直埋电缆应选用铠装电缆，敷设在壕沟内，且沟内电缆不应多于6根，沟底宽0.4m~1.4m，且必须有良好的土层，沟深应满足0.7m~1.0m。沿电缆全长的上、下紧邻侧铺以厚度不少于100mm的软土或砂石，并且应覆盖宽度不小于电缆两侧各50mm的保护板，保护板宜用混凝土制作。电缆通过建筑物的基础、散水坡、墙体及铁路、道路等应穿钢管保护，与其它设施及管道平行或交叉时的最小净距应满足GB50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》表5.2.3的要求。

2.2电缆沟

电缆沟敷设分为不可开启单侧支架、不可开启双侧支架、可开启单侧支架和可开启双侧支架四种。电缆在多层支架上敷设时，高压电缆位于最底层，低压电缆位于最上层；电力电缆应置于控制电缆之上。室内多选用可开启，室外多用不可开启，且沟上需加盖厚度不小于0.3m的覆土。电缆沟一般采用钢筋混凝土盖板，盖板重量不宜大于50kg，室内经常开启的盖板宜采用花纹钢盖板。可开启电缆沟净深一般为0.8m左右，单侧支架的沟宽0.7m~1.1m，双侧支架的沟1.0m~1.7m；不可开启电缆沟净深一般为1.8m左右，单侧支架的沟宽0.7m~1.1m，双侧支架的沟1.0m~1.7m。电缆沟的纵向坡度不宜小于0.3%，沿排水方向的适当距离应设集水井及泄水系统。电缆沟的高度小于1.5m时宜选用砖混结构，大于1.5m时宜选用混凝土结构。

2.3电缆隧道

当电缆的数量太多（大于40根）时，应考虑在电缆隧道内敷设。电缆隧道敷设便于维护检修，同时不宜受到外界的各种损害。电缆隧道长度大于7m时，应在两端设置出口，当两个出口之间的距离超过75m时，应增加出口。隧道净高度不宜小于1.9m，两侧支架间净通道不应小于1m，单侧支架净通道不小于0.9m，且隧道内应有照明，电压不得超过24V。电缆隧道中应考虑分段排水，底部做成不小于0.5%的纵向排水坡度，可根据地形坡度的适当位置设计集水坑，排水边沟向集水井也应有0.5%的坡度。

2.4桥架或构架上

电缆在桥架或构架上敷设，路径选择范围较广，不受设备及基础等影响，与其它管道交叉容易处理。此种方式主要适用于厂房内部的配电电缆敷设，可以利用墙壁、楼板、梁及管道支架作为安装支柱。无铠装电缆距地面高度不应小于2.5m，垂直高度在1.8m以下时，应有防止机械损伤的措施。电缆在梯架、托盘或线槽内横断面的填充率不应大于40%。电缆桥架内每根电缆的首尾两端、转弯处及每隔50m处应设置标记，注明电缆的编号、型号及规格、起点及终点。钢索悬挂敷设只适用于电缆根数很少且属于短期或临时使用。不论何种敷设方式，都应做好电缆的接地防雷及防火封堵措施，敷设时必须满足电缆的最小弯曲半径，并在始端和终端留出一定余量。电缆敷设是工业工程建设众多复杂工作之一，要想做好这项工作，设计人员、施工人员和运行维护人员必须对电缆的特点、适用范围和技术参数有全面及透彻的了解，只有做好电缆工程的各项工作，才能为工业项目的顺利建成和投产提供强有力的保证。