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第二節(jié) 交聯(lián)電力電纜結(jié)構(gòu)、品種、型號和名稱
一、基本結(jié)構(gòu)
交聯(lián)電纜一般是由導(dǎo)體、絕緣和護層三部分構(gòu)成。
1、導(dǎo)體
導(dǎo)體是指能傳導(dǎo)電流的物體,又稱為導(dǎo)電線芯。用作電線電纜導(dǎo)體的材料,首先要有良好的導(dǎo)電性能,即電阻要小,以減少電流在線路上的損耗。損耗與電流大小、電阻大小有直接關(guān)系,并表現(xiàn)在導(dǎo)體的發(fā)熱上。
電纜就是利用導(dǎo)體來傳導(dǎo)電流的,因而電線電纜的規(guī)格都以導(dǎo)體的截面表示。
電力電纜的導(dǎo)體,可以制成整根實心的,或是由多根單線絞合而成,形狀可以是圓形的和扇形的結(jié)構(gòu)。絞合線芯可以采用非緊壓的和緊壓線芯兩種。交聯(lián)電纜的導(dǎo)電線芯通常采用絞合結(jié)構(gòu),1kV交聯(lián)電纜通常采用扇形、半圓形和圓形。6kV以上交聯(lián)電纜采用圓形緊壓線芯。
(1)圓形導(dǎo)電線芯
圓形導(dǎo)電線芯,其絞合排列一般采用“正規(guī)絞合”的形式,絞合原則是:
1)中心一般為一根單線,第二層為六根單線,以后每層比內(nèi)層多六根,單線采用相同的線徑。
2)每層單線的絞合方向應(yīng)和前一層方向相反,zui外層應(yīng)用左向絞合。這種結(jié)構(gòu)可保證電纜導(dǎo)電線芯的穩(wěn)定性和一定的柔軟性。
(2)扇型和半圓形導(dǎo)電線芯
扇形和半圓形導(dǎo)電線芯不是理想的對稱狀態(tài),因此,設(shè)計多根線芯排列時考慮到彎曲的的穩(wěn)定性極為重要。為使非緊壓扇形線芯具有足夠的可曲度和穩(wěn)定性,在設(shè)計不緊壓扇形芯時,必須遵守下列規(guī)則:
1)*導(dǎo)線規(guī)則:扇形芯的*導(dǎo)線必須位于扇形芯的中心線上,否則,當線芯彎曲時,位于中心線上部導(dǎo)線將被拉伸,而下部的將受壓縮而可能擠出,這將引起扇形破壞而損傷絕緣。
2)移滑規(guī)則:扇形芯中心線上導(dǎo)線的直徑一般較大,處于兩惻的導(dǎo)線應(yīng)能沿中心線上導(dǎo)線滑動而不改變扇形芯形狀,這一規(guī)則稱為移滑規(guī)則。否則,當扇形芯絞合成纜時,扇形可能被破壞而損傷絕緣。
2、絕緣
絕緣是將絕緣材料按其耐受電壓程度的要求,以不同的厚度包復(fù)在導(dǎo)體外面而成,起著使帶電體與其他部分隔絕的作用。絕緣層的材料必須具有良好的電氣絕緣性能,主要表現(xiàn)為承受電壓的大小。一般地講,同一質(zhì)量的絕緣層越厚,耐電壓也越高。絕緣也要具有一定的機械物理性能和加工制造的工藝性能。例如制造低壓電纜時,盡管從電氣性能方面考慮可以采用很薄的絕緣,但從機械性能與加工工藝考慮,仍以稍厚一些為好,原因是絕緣過薄,加工較困難,容易損壞。電纜通電以后,導(dǎo)體要發(fā)熱。因此,比較理想的絕緣材料,應(yīng)有良好的絕緣性能,和良好的熱傳導(dǎo)性能。絕緣在電和熱的作用下,內(nèi)部會產(chǎn)生變化,天長日久,絕緣性能就要降低。交聯(lián)聚乙烯具有優(yōu)良的電氣絕緣性能,經(jīng)過交聯(lián)后,它的耐熱和機械性能大幅度地提高,是目前理想的絕緣材料。
導(dǎo)體包復(fù)絕緣層后稱為絕緣線芯。每個導(dǎo)體上的絕緣層,稱為線芯的絕緣或簡稱芯絕緣。
阻燃電纜主要技術(shù)指標
1.成品電纜導(dǎo)體(R類)直流電阻(符合GB3956規(guī)定)
2.工頻電壓試驗:交流50HZ3.5KV/5min不擊穿
IEC阻燃等級 為了評定線纜的阻燃性能優(yōu)劣,電工委員會分別制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個標準。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來評定單根線纜按傾斜和垂直布放時的阻燃能力(國內(nèi)對應(yīng)GB12666.3和GB12666.4標準)。IEC60332-3(國內(nèi)對應(yīng)GB12666.5-90,GB12666.5已經(jīng)被GB/T 18380.3-2001代替)用來評定成束線纜垂直燃燒時的阻燃能力,相比之下成束線纜垂直燃燒時在阻燃能力的要求上要高得多。
◎ IEC60332-1/BS4066-1阻燃等級(單根電線或電纜垂直燃燒測試 Flame Test On Single Vertical Insulated Wires/Cables) 這是單根電纜的阻燃標準。試驗規(guī)定,一根 60cm長的試樣垂直固定在前壁開通的金屬箱內(nèi),火焰長度175mm的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端450mm的位置上火焰錐與電纜以45度角接觸,如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過50mm,測試通過。
◎ IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級(成束電線或電纜垂直燃燒測試 Flame Test On BunchedWires/Cables) 這是成束電纜的阻燃標準。試驗規(guī)定,成束 3.5m長的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上,試樣數(shù)量按不同分類所要求的非金屬物料決定。試樣垂直掛在燃燒爐背壁上,空氣通過底板上的進氣口引入燃燒爐。丙烷平面燃燒器以750℃的火焰與試樣接觸,試樣在強制吹風(氣流排放5m3/分鐘,風速0.9m/秒)的情況下,必須在垂直燃燒20分鐘內(nèi)燃不起來,電纜在火焰蔓延2.5米以內(nèi)自行熄滅。IEC60332有A類、B類、C類和D類之分,以評定阻燃性能優(yōu)劣。
UL阻燃標準 UL列明的任何電纜經(jīng)過測試驗證若符合某種防火等級,可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準編號。
◎ 增壓級-CMP級(送風燃燒測試/斯泰鈉風道實驗Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest) 這是 UL防火標準中要求zui高的電纜(Plenum Cable),適用安全標準為UL910,實驗規(guī)定在裝置的水平風道上敷設(shè)多條試樣,用87.9KW煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒20分鐘。合格標準為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端5英尺以外。光密度的峰值zui大為0.5,平均密度值zui大為0.15?!∵@種CMP電纜通常安裝在通風管道或空氣處理設(shè)備使用的空氣回流增壓系統(tǒng)中,被加拿大和美國所認可采用。符合UL910標準的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標準的低煙無鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來煙的濃度低。
◎ 干線級-CMR級(直立燃燒測試Riser Flame Test) 這是 UL標準中商用級電纜(Riser Cable),適用安全標準為UL1666。實驗規(guī)定在模擬直立軸上敷設(shè)多條試樣,用規(guī)定的154.5KW煤氣本生燈(527,500BTU/Hr)30分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。干線級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般用于樓層垂直和水平布線使用。
◎ 商用級-CM級(垂直燃燒測試Vertial Tray Flame Test) 這是 UL標準中商用級電纜(General Purpose Cable),適用安全標準為UL1581。實驗規(guī)定在垂直8英尺高的支架上敷設(shè)多條試樣,用規(guī)定的20KW帶狀噴燈燃燒(70,000BTU/Hr)20分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類似,只是敷設(shè)電纜根數(shù)不同。商用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線,不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。
◎ 通用級-CMG級(垂直燃燒測試Vertial Tray Flame Test) 這是 UL標準中通用級電纜(General Purpose Cable),適用安全標準為UL1581。商用級和通用級的測試條件類似,同為加拿大和美國認可使用。通用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線,不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。
◎ 家居級- CMX級(垂直燃燒測試Vertial Wire Flame Test) 這是 UL標準中家居級電纜(Restricted Cable),適用安全標準為UL1581,VW-1。實驗規(guī)定試樣保持垂直,用試驗用的噴燈燃燒(30,000 TU/Hr)15秒鐘,然后停止15秒鐘,反復(fù)5次。合格標準為余火焰不可超過60秒鐘,試樣不可燒損25%以上,墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1類似,只是燃燒的時間不同。這種等級也沒有煙霧或毒性規(guī)范,僅用于敷設(shè)單條電纜的家庭或小型辦公室系統(tǒng)中。這類電纜不應(yīng)成捆敷設(shè)使用,必須套管。煙密度、鹵素含量和毒性等級