電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 （條文說明）

1、電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 （條文說明）條文說明主編單位：電力部西南電力設(shè)計(jì)院1 總 則2 術(shù) 語在電工名詞術(shù)語電線電纜(GB29001084)和有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)未載明，而本規(guī)范需明確定義的專業(yè)性術(shù)語，現(xiàn)列示于本章中。同樣條件下銅與銅導(dǎo)體比鋁與銅導(dǎo)體連接的接觸電阻要小約1030倍，據(jù)美國消費(fèi)品安全委員會(CPCS)統(tǒng)計(jì)的火災(zāi)事故率，銅芯線纜占鋁芯線纜的155，可確認(rèn)銅芯電纜比鋁芯電纜的連接可靠和安全性較高。此外，電源回路一般電流較大，同一回路往往需多根電纜，采用鋁芯更增加電纜數(shù)量，造成柜、盤內(nèi)連接擁擠，曾多次因連接處發(fā)生故障導(dǎo)致嚴(yán)重事故?，F(xiàn)明確重要的電源回路需用銅芯，可提高電纜回路的整體安全可靠性。耐火

2、電纜需具有在經(jīng)受7501000作用下維持通電的功能。鋁的熔融溫度為660，而銅可達(dá)1080。水下敷設(shè)比陸上的費(fèi)用高許多，采用銅芯有助于減少電纜根數(shù)時(shí)，一般從經(jīng)濟(jì)性和加快工程來看將顯然有利。同截面電纜用銅芯比鋁芯允許載流量雖增大約30，但計(jì)入容重差異的耗材量約增2倍，按近年電纜出廠價(jià)計(jì)要貴1422倍。顯然宜繼續(xù)采取以鋁代銅的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。32 電力電纜芯數(shù)321、322 交流lkV及以下電源中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，按設(shè)有中性線、保護(hù)接地線，中性線與保護(hù)接地線獨(dú)立分開或功能合一等不同接線方式，在供電系統(tǒng)中已客觀存在著不同類別。故需相應(yīng)明確電纜芯數(shù)的選擇要求。323 大電流回路采用單芯電纜，較三芯電纜可

3、改善柜、盤內(nèi)密集的終端連接部位電氣安全間距；對長線路情況可減免接頭，利于提高線路工作可靠性。水下電纜線路采用單芯較三芯能減少或避免有接頭時(shí)，也同樣獲此有利效果。多年電纜運(yùn)行實(shí)踐顯示了接頭故障率占電纜事故中相當(dāng)高的比例，基于電纜密集匯聚于柜、盤中因電氣間距等因素容易導(dǎo)致事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，因而在綜合評價(jià)時(shí)，不應(yīng)只注意單芯與三芯的投資差異，還要注重技術(shù)性。33 電纜絕緣水平332 中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，單相故障接地時(shí)能繼續(xù)運(yùn)行，但伴隨有健全相的電壓升高，若lmin內(nèi)能切除接地故障，該電壓升高對絕緣的影響一般可不計(jì)。然而，按我國系統(tǒng)現(xiàn)有自動(dòng)裝置和運(yùn)行水平，切除含單相接地故障的饋電線路多數(shù)難lmin內(nèi)實(shí)現(xiàn)

4、。我國635kV系統(tǒng)一般為中性點(diǎn)不直接接地。過去有些工程的電纜僅按額定線電壓選擇，實(shí)踐中有些電纜“相對地”電壓為額定相電壓值的絕緣水平，運(yùn)行時(shí)屢有源此發(fā)生的絕緣擊穿事故，造成巨大損失。而采用高一檔額定相電壓的電纜，相對安全可靠性獲得提高。鑒于設(shè)計(jì)階段難預(yù)料故障切除時(shí)間，故就一般情況下明確對供電系統(tǒng)宜增強(qiáng)絕緣，但對有的行業(yè)系統(tǒng)采用額定相電壓值后運(yùn)行實(shí)踐尚無問題的情況，可允許區(qū)別對待。至于133相電壓和8h的界限，與已頒發(fā)SDJ2689、DL40191、SD28988標(biāo)準(zhǔn)一致，且與美國ASTMD47081、IECl83也相近，但沒有美國AEICCS582保守。發(fā)電機(jī)回路重要，切除故障時(shí)間較長，電纜

5、長度有限，宜取173相電壓。334 直流輸電系統(tǒng)的電纜絕緣層中最大電場強(qiáng)度，不僅依賴于外施電壓，還與纜芯負(fù)載相關(guān)，運(yùn)行中若改變電能傳輸方向，伴隨著電纜極性倒換，其內(nèi)部電場強(qiáng)度可能顯增。335 分項(xiàng)說明：(1)較長的高壓電纜線路，常配置縱差保護(hù)、監(jiān)測信號等需有控制電纜且緊鄰并行敷設(shè)。一次系統(tǒng)單相接地時(shí)，感應(yīng)在控制電纜上的工頻過電壓，可能超出常用控制電纜的絕緣水平。如英國在12km275kV電纜線路旁并行敷設(shè)的控制電纜上，測得工頻感應(yīng)過電壓(對應(yīng)一次系統(tǒng)單相短路電流25kA)分別達(dá)：2125kV(控制電纜有銅帶鎧裝)、12155kV(鉛包)，并通過試驗(yàn)判明了常用的5kV和15kV級控制電纜不合所需

6、；即或使用15kV級控制電纜，就需使所接信號設(shè)備實(shí)行不共同接地的絕緣隔離。我國某城市3km長100kV電纜線路旁，并行的控制電纜，在一次系統(tǒng)單相短路電流15kA作用下的工頻感應(yīng)過電壓，即或采取備用芯接地，使電力電纜改為鉛包兩端接地、增設(shè)并列接地線等，經(jīng)驗(yàn)算仍不能抑制在常用控制電纜的絕緣水平下，需用不低于10kV級的控制電纜。這種控制電纜俗稱導(dǎo)引電纜，國內(nèi)現(xiàn)已有15kV級產(chǎn)品且曾在工程中應(yīng)用。(2)高壓配電裝置中，空載切合、雷電波侵入的暫態(tài)和不對稱短路的工頻等情況，伴隨由電磁、靜電感應(yīng)以及接地網(wǎng)電位升高諸途徑作用，控制電纜上可能產(chǎn)生較高干擾電壓。國內(nèi)在一些220-330kV變電所，通過實(shí)地測試，

7、控制電纜上的暫態(tài)干擾有的達(dá)25004000v；具有金屬屏蔽或備用芯接地時(shí)，則降低至60以下。工頻過電壓的影響往往較暫態(tài)過電壓更甚。某220kV變電所曾在一次系統(tǒng)短路時(shí)，由于接地網(wǎng)電位升高，導(dǎo)致控制電纜絕緣擊穿。有曾作過變電所接地電網(wǎng)的電位分布計(jì)算，以南方某市土壤電阻率約50m，按典型接地網(wǎng)配置條件，算得對應(yīng)于工頻短路電流5kA的地網(wǎng)電位可達(dá)4200V(見高壓電技術(shù)1991年第2期)。如果以500kV變電所近旁單相接地可能達(dá)4050kA，且變電所分配的接地電流相應(yīng)達(dá)15-20kA的發(fā)展形勢(可參見電氣計(jì)算第47卷第5期，第29頁)，則可推算地電位升高幅值將顯增。從而在鄰近接地網(wǎng)的控制電纜上將產(chǎn)生

8、較高干擾電壓。中南某水電廠110kV和220kV電纜聯(lián)絡(luò)線與控制電纜并行約100m，相互間距153m，按單相接地12kA，算得接地網(wǎng)電位升高達(dá)6100V。為此而設(shè)置均壓線，降低對控制電纜上的干擾幅值以限制不超過約3000V的控制電纜工頻耐壓。日本在11個(gè)110kV變電所64處控制電纜回路設(shè)自動(dòng)裝置，測得各種干擾電壓，累積一年半統(tǒng)計(jì)的幾率分布結(jié)果，顯示47007500V可達(dá)40年發(fā)生一次?？紤]到系統(tǒng)電壓的增高，其數(shù)量級影響還將增大。80年代即提出了在低壓回路不宜設(shè)置避雷器，而把絕緣水平劃分有適應(yīng)不同范圍的3kV、4kV、7kV的工頻試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)(詳見電氣評論1981年第4期第364-398頁)。

9、我國1988年頒布的塑料絕緣控制電纜國標(biāo)規(guī)定的額定電壓為450750V，德國等已列有600/1000V級常規(guī)控制電纜標(biāo)準(zhǔn)系列。國內(nèi)制造廠現(xiàn)也推出6001000V系列控制電纜。綜合可認(rèn)為，本項(xiàng)所擬規(guī)定將有助于提高安全可靠性，同時(shí)具有可行性。這也是在原水電部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院1985年頒布的500kV變電所設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定基礎(chǔ)上的肯定與全面性考慮。(3) 電氣干擾影響較小的情況，如控制信號電纜具有良好的金屬屏蔽，與電力電纜并行不長或相距較大，沒有并行電力電纜等，工程實(shí)際中有采用300500V控制電纜，或?qū)θ蹼娦盘柣芈房刂齐娎|使用250V、100V級額定電壓等。本項(xiàng)強(qiáng)調(diào)以電氣干擾影響很小情況作為前提，可

10、避免單純以工作回路的電壓來考慮，尤其在弱電信號回路情況下需予注意。34 電纜絕緣類型34. 1 允許高差限制值規(guī)定的下限，是基于運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)采取較可靠的安全值，上限則與GB9326標(biāo)準(zhǔn)給出的允許穩(wěn)態(tài)最高油壓大致對應(yīng)。342 與六氟化硫全封閉電器直接相連的自容式充油電纜終端，當(dāng)油氣隔離不嚴(yán)實(shí)時(shí)，若工作油壓低于全封閉電器氣壓時(shí)，將有六氟化硫氣體逸出溶于電纜油中，可能引起在氣相附近的界電強(qiáng)度下發(fā)生雜亂的局部放電，以致?lián)p壞絕緣的后果。日本70年代中期前投產(chǎn)的工程，有以023kgcm2油壓充油電纜與2-6kgcm2氣壓的六氟化硫全封閉電器直連方式，運(yùn)行810年后從終端內(nèi)抽取油樣，測得溶于油中的氣

11、體量達(dá)081體積，個(gè)別最大為185體積，已超過按40年絕緣壽命制訂的允許含氣量不超過25體積的指標(biāo)；對于超量情況，管理對策是實(shí)施終端解體檢查、濾油、對密封環(huán)的粗糙面進(jìn)行精度研磨等，這就不僅增添運(yùn)行維修的麻煩，還將影響該回路持續(xù)供電，宜引以為鑒。345 普通聚氯乙烯(簡稱PVC)絕緣允許最高工作溫度為70，曾測得電力電纜纜芯70時(shí)，與電纜外皮的溫差梯度為1015，可知電纜位于60以上環(huán)境纜芯溫度將超過允許值，故即以60起劃分為高溫。適應(yīng)高溫的絕緣材料可能有多種，所列僅常用類型。如耐熱普通聚氯乙烯可達(dá)90；交聯(lián)聚乙烯(簡稱XLPE)通常非輻照制作工藝時(shí)為90；輻照交聯(lián)聚乙烯可達(dá)105；乙丙橡膠(簡

12、稱EPR)為90；金屬管氧化鎂絕緣可達(dá)250以上。346 普通聚氯乙烯電纜絕緣耐寒性較差，所列是按普通型擬定的。347 普通聚氯乙烯料在燃燒時(shí)逸出氯化氫氣體量達(dá)300mgg，火災(zāi)事故中暴露出PVC電纜含有濃烈的毒性煙氣，是妨礙消防活動(dòng)、延長加劇火勢蔓延的主因，且彌蔓煙氣的沉淀物，有導(dǎo)電和腐蝕性，對電氣裝置還產(chǎn)生“二次危害”。348 6kV級PVC絕緣電纜于70年代問世曾有批量應(yīng)用，實(shí)踐后反映發(fā)熱較突出，泄漏電流變化大且三相不平衡系數(shù)常超過容許值15。此外，能生產(chǎn)PVC電纜的廠家眾多。其中有的質(zhì)量保證條件差，從整體意義上的可靠性，不及XLPE電纜。PVC單價(jià)雖較低，但計(jì)入它與XLPE的容重差別、

13、允許工作溫度和短路溫度較XLPE低，就意味著同樣條件下，選用PVC要較XLPE增大13級截面，現(xiàn)擇例列示對比電纜單價(jià)于表1，可了解梗概。6kV以上電壓級不用普通聚氯乙烯電纜，是基于其介電率和介質(zhì)損耗正切值均較高，隨電壓平方變化的有功損耗就將顯增，且耐電特性不及交聯(lián)聚乙烯。3. 4. 9 交聯(lián)聚乙烯電纜在國外于60年代開發(fā)應(yīng)用，迄今已很廣泛。長期實(shí)踐和測試表明，交聯(lián)聚乙烯電纜的水樹現(xiàn)象及其防止，是提高可靠性的癥結(jié)。水樹的基本對策是：盡量消除絕緣材料中的水分、雜質(zhì)；避免或改善電纜構(gòu)造上電場的局部集中采用水樹難以發(fā)展的組份材料制作，或?qū)嵭须娎|的阻水構(gòu)造。實(shí)現(xiàn)，首要是采取干式交聯(lián)工藝，它較水蒸氣交聯(lián)方

14、式，可降低含水量10倍以上；實(shí)現(xiàn)，在于采取內(nèi)、外半導(dǎo)電層與絕緣層的所謂三層共擠制作工藝，以使其表面光滑化。高壓XLPE電纜實(shí)際多具有這兩項(xiàng)特性。然而中壓級、尤其對6kV的XLPE電纜，在項(xiàng)對策上經(jīng)歷了認(rèn)識過程的深化提高。如：日本中壓交聯(lián)聚乙烯電纜的半導(dǎo)電層構(gòu)造，先后有三種型式：A內(nèi)、外半導(dǎo)電層為包帶（簡稱TT型)；B內(nèi)半導(dǎo)電與絕緣層同時(shí)擠出但外半導(dǎo)電層為包帶，即兩層共擠式(ET型）；C. 內(nèi)、外半導(dǎo)電與絕緣層同時(shí)擠出，即三層共擠式(EE型)。其6kV級XLPE電纜，19721976年前為TT型，此后至19821986年前改為ET型，80年代中期后演進(jìn)為EE型。2233kV級1983年前部分廠為

15、ET型，部分廠按EE型，1983年后均為EE型。近年，電纜事故統(tǒng)計(jì)顯示了6kV比2233kV XLPE電纜事故次數(shù)高10倍以上，達(dá)200-250次/年，尤以水樹原因占相當(dāng)大的比例，其中按電纜半導(dǎo)電構(gòu)造特征分類統(tǒng)計(jì)的年事故率，分別有TT型2-4次100km年和ET型0204次100km年，而EE型尚未發(fā)生事故(詳見電氣學(xué)會技術(shù)報(bào)告(部)第404號、1990年10月電氣上工事等)。這或許正是日本1991年增訂JCS第395號6kV三層共擠式XLPE電纜”標(biāo)準(zhǔn)的緣由。瑞典較美、日為早地采取兩層共擠式，且從1975年起對中壓級XLPE電纜均按三層共擠式，但在電纜的阻水構(gòu)造上僅采用粉末充填于導(dǎo)體的方式，

16、沒有其他防水構(gòu)造。運(yùn)行10年后的電纜事故統(tǒng)計(jì)，緣于水樹引起的故障按產(chǎn)品制造年份分類，1975年前生產(chǎn)的9000km電纜出現(xiàn)107次，1975年后生產(chǎn)的27000km電纜，卻僅有7次。這也在一定程度上顯示了三層共擠式有助極大地提高交聯(lián)聚乙烯電纜運(yùn)行可靠性。隨著共擠式構(gòu)造，曾出現(xiàn)在實(shí)施接頭時(shí)剝離不易的困難，如今由于可用易剝離的半導(dǎo)電混合物，能減小半導(dǎo)電與絕緣層之間粘合力，應(yīng)不再屬缺點(diǎn)。我國XLPE電纜的大量應(yīng)用，主要在近10年，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的深入總結(jié)還不夠。以干式交聯(lián)工藝制造的中壓交聯(lián)聚乙烯電纜，運(yùn)行沒幾年就多次出現(xiàn)絕緣故障的事例來看，缺乏外傷、水浸因素又無明顯過負(fù)荷或動(dòng)態(tài)過電壓影響，就難以排斥電纜

17、構(gòu)造上的缺陷。為避免重蹈覆轍，借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，從有助于提高可靠性擬定的本項(xiàng)要求，將有利于交聯(lián)聚乙烯電纜的發(fā)展應(yīng)用。再者，與原能源部1989年頒布的發(fā)電廠、變電所電纜選擇與敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)程(SDJ2689)要求一致，也體現(xiàn)技術(shù)措施的連續(xù)性。至于國內(nèi)制造廠部分僅具備兩層共擠式生產(chǎn)能力的中壓XLPE電纜，尚可用于非重要性回路。35 電纜外護(hù)層類型(1)雖然制造時(shí)應(yīng)遵循國家標(biāo)準(zhǔn)，不致出現(xiàn)違背本項(xiàng)要求，但工程實(shí)際曾有三芯電纜代用于交流單相情況，因渦流損耗發(fā)熱導(dǎo)致電纜溫升過高的事例時(shí)有發(fā)生。(2)裸鉛包電纜直埋于潮濕土壤中出現(xiàn)腐蝕穿孔；外鋼鎧雖有一般性防腐處理，但在化學(xué)腐蝕環(huán)境年久影響銹蝕的事例較多，故需防范。

18、(3)電纜擠塑外套常用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)。聚乙烯(PE)不及聚氯乙烯(PVC)耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能好，聚氯乙烯在燃燒時(shí)分解的氯有助于阻熄，故一般多采用聚氯乙烯。但是，20以下低溫用普通聚氯乙烯易脆化開裂，而聚乙烯可耐5060；對丙酮、二甲苯、三氯甲烷、石油乙醚、雜酚油、氫氧化鈉等化學(xué)藥物的耐受性，聚乙烯優(yōu)于聚氯乙烯；燃燒時(shí)聚乙烯不象聚氯乙烯析出含有氯化氫等毒性氣體，這些情況就宜采用聚乙烯作擠塑護(hù)套。(4)XLPE電纜受外部水或化學(xué)溶液滲透浸入，形成水樹導(dǎo)致絕緣故障的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，應(yīng)予重視。如：日本有多起事故是普通聚氯乙烯外護(hù)層的交聯(lián)聚乙烯電纜，在經(jīng)常水份浸泡下形成水樹故障(可參見電氣

19、學(xué)會技術(shù)報(bào)告(部)第230號、1990年10月(電氣工事)等)。德國中壓交聯(lián)聚乙烯電纜運(yùn)行中迭次頻繁發(fā)生故障的回路，經(jīng)剖析就有主要是水份滲入電纜所導(dǎo)致(見1989年國際供配電會議CIRED資料)。電纜的防水構(gòu)造以鉛包或皺紋鋁包效果最好，國內(nèi)外應(yīng)用于高壓電纜較普遍。如：國外有在地下水位高、水中含有高濃鹽分的地方，考慮直埋地段常有建設(shè)上開挖施工的機(jī)械性防護(hù)，對132kV級交聯(lián)聚乙烯電纜采用鉛包。我國南方幾個(gè)大城市110kV交聯(lián)聚乙烯電纜引進(jìn)時(shí)，考慮溝道、直埋均有水浸泡，采用皺紋鋁包，運(yùn)行8年來均正常。金屬塑料復(fù)合阻水層的阻水特性，從表2、表3中示出的測試數(shù)據(jù)，可了解梗概。雖然塑料金屬復(fù)合阻水層構(gòu)造

20、的交聯(lián)聚乙烯電纜，日本已應(yīng)用至154kV級，我國近年也制造出110kV級，但終究實(shí)踐不長，還難以評估其適用范圍。352 容許高差是根據(jù)電纜最高工作油壓對應(yīng)確定的。353 直埋敷設(shè)采用鋼帶鎧裝等的條件之一，主要是不能滿足本規(guī)范第5。33條(2)項(xiàng)要求的情況。由于重載車輛通過時(shí)傳遞至電纜的壓力較大。借鑒日本電氣設(shè)備技術(shù)基準(zhǔn)，直埋敷設(shè)的埋深對載重車經(jīng)過地段要求大于12m，只是在無重壓情況下埋深可按0，6m，允許用無鋼帶鎧裝電纜，而本規(guī)范對35kV及以下電纜的一般埋深要求為不小于07m，兩相對比或可理解本條(1)項(xiàng)的安全防范意義。直埋敷設(shè)采用鋼帶鎧裝等的條件之二，是從防止外力破壞考慮的，如位于開發(fā)建設(shè)

21、區(qū)等將開挖施工的地方。統(tǒng)計(jì)顯示直埋敷設(shè)的電纜事故較多，且屬于機(jī)械性損傷的比例相當(dāng)高。如某大城市10kV約2200多公里供電電纜線路，19871991年發(fā)生故障588次，外力破壞就占242次(見1992年“全國電力系統(tǒng)第四次電力電纜運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)交流會”論文)3. 5. 4 全塑電纜受鼠害而導(dǎo)致故障的情況屢見不鮮。統(tǒng)計(jì)顯示，外徑1015mm的電纜受害比例最大。日本鐵道因鼠害導(dǎo)致電氣信號事故，19691984年共發(fā)生335次，每年達(dá)4862次之多(詳見1991年4月三菱電線工業(yè)時(shí)報(bào)第81號、1990年4月號電設(shè)工業(yè))等)。(3)項(xiàng)在要求的用詞上采取允許稍有選擇，主要考慮：(A)除地下公共性人流較密的重要

22、場所外，一些大型電子計(jì)算機(jī)裝置的信號電纜也受鼠害較多，如日本30以上單位針對性地采取防鼠害對策。(B)擠塑外套中含防鼠劑的電纜，國外已成功應(yīng)用，我國也在開發(fā)；此外，電纜埋砂敷設(shè)等也有防鼠害效果。本條(6)項(xiàng)的規(guī)定，指明一些不適于使用聚氯乙烯外套的情況外，強(qiáng)調(diào)宜用聚氯乙烯是考慮到它的機(jī)械性較好，且在火災(zāi)時(shí)因氯的釋放有助阻止延燃。3. 5. 8 水下電纜主要在水深、水下較長、水流速較大或有波浪、潮汐等綜合作用的受力條件下，僅靠電纜纜芯的耐張力往往不足以滿足要求，需有鋼絲鎧裝且宜預(yù)扭或絞向相反式構(gòu)造。此外，江、海等船舶的投錨和海中拖網(wǎng)漁船的漁具等，可能有機(jī)械損傷危及時(shí)，有時(shí)也需電纜具有適當(dāng)防護(hù)特性，

23、在構(gòu)造上可綜合考慮，即在細(xì)、粗鋼絲鎧裝常規(guī)型式外，還可能有雙層鋼絲鎧裝、鋼帶加雙層鋼絲鎧裝，或反向卷繞的雙層鋼絲、短節(jié)距卷繞的雙層鋼絲，以及鎧裝中含有聚酰胺纖維制的承重線、碳化硅聚氯乙烯護(hù)層等多種構(gòu)造型類，需因地制宜選擇。36 控制電纜及其金屬屏蔽3. 6. 1 本條是從避免同時(shí)受到絕緣損壞、機(jī)械性損傷、著火或電氣干擾等影響失掉正常工作，以提高安全可靠性所擬。原水電部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院頒500kV變電所設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定(SDGJ85)已含有相同要求。3. 6. 2 同一電纜纜芯之間距離較小，耦合性、電磁感應(yīng)強(qiáng)，較電纜相互間的干擾大，由表4和表5可知梗概。某電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)模擬量低電平信號線與變送

24、器電源線公用一根四芯電纜，引起信號線產(chǎn)生約70V的共模干擾電壓，對以毫伏計(jì)的低電平信號回路，顯然影響正常工作。某超高壓變電所分相操作斷路器的控制回路，由于三相合用一根電纜，按相操作時(shí)的脈沖，使其他相可控硅觸發(fā)，誤導(dǎo)致三相聯(lián)動(dòng)，后分用獨(dú)立的電纜，就未再誤動(dòng)。此類事例曾屢有發(fā)生，在于缺乏本項(xiàng)明確要求。363 同一往返導(dǎo)線如果分屬兩根電纜，敷設(shè)形成環(huán)狀的可能性難避免，在相近電源的電磁線交鏈下會感生電勢，其數(shù)量級往往對弱電回路低電平參數(shù)的干擾影響較大。364 可參見本規(guī)范第335條(2)項(xiàng)的說明。365 弱電回路控制電纜與電力電纜如果能拉開足夠距離，或敷設(shè)在鋼管、鋼制封閉式托盤等情況，可能使外部干擾降

25、至容許限度。否則，一般與電力電纜鄰近并行敷設(shè)，或位于高壓配電裝置且近旁有接地干線等情況，干擾幅值往往對無屏蔽的控制電纜所連接的低電平信號回路等，將產(chǎn)生誤動(dòng)或絕緣擊穿等影響。366 控制電纜含有金屬屏蔽時(shí)降低干擾的效果，與屏蔽構(gòu)造型式相關(guān)。同時(shí)要看到屏蔽構(gòu)造要求越高，相應(yīng)投資也越大。有、無金屬屏蔽的控制電纜造價(jià)，約增10-20(鋼帶鎧裝、鋼絲編織總屏蔽)或更大的份額。如計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)總投資中，信號回路等控制電纜的造價(jià)約占30；230萬千瓦機(jī)組工程共需14001600km電纜，其中控制電纜達(dá)1200km左右，有的工程使用屏蔽電纜占50%以上。此外，晶體管保護(hù)、計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)等裝置實(shí)現(xiàn)抗干擾已達(dá)一定

26、水平，還將進(jìn)一步完善。因此，本條要求的首要原則是，避免在降低干擾措施上的重疊、保守。其次，就通常應(yīng)用且較成熟的經(jīng)驗(yàn)，給出一般性規(guī)定。3661 高壓配電裝置中控制電纜，未有金屬屏蔽時(shí)，經(jīng)由靜電、電磁感應(yīng)和接地線地電位升高等作用，干擾電壓往往較大。從表6和表7可略知梗概。一般采用總屏蔽型，可望顯著改善，但當(dāng)電壓較高和500kV配電裝置情況，測試表明，需雙層式總屏蔽才獲所要求的抑制干擾效果。3. 6. 6. 2 計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)信號回路控制電纜的分類特征：(1)開關(guān)量信號，小于60V或小于0.2A；(2)高電平模擬信號，大于1V或050mA；(3)低電平模擬信號，不大于IV。分類選擇的規(guī)定，是基于工程

27、實(shí)踐的分析總結(jié)(可參見電力技術(shù))第20卷第1期，第42-44頁；原能源部電力建設(shè)研究所1990年編寫的火電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)抗干擾措施研究報(bào)告等)，并借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，如日本就數(shù)字信號回路的抗干擾，曾調(diào)查到65次干擾事故，其中含有因外部干擾經(jīng)電纜侵入的事例詳見1991年2月電氣學(xué)會技術(shù)報(bào)告(部第363號)，也有就發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的抗干擾措施采用電纜屏蔽和對絞線芯分屏蔽等要求(參見OHM電氣雜志1985年5期)。對絞線芯分屏蔽控制電纜，雖在GB933088標(biāo)準(zhǔn)中未反映，但國內(nèi)已有生產(chǎn)且大量應(yīng)用于工程。日本1986年修訂屏蔽控制電纜標(biāo)準(zhǔn))JCS第258號時(shí)，特增補(bǔ)了這種屏蔽構(gòu)造。本項(xiàng)要求與原能源部電

28、力規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局已頒布的有關(guān)規(guī)定原則一致。3. 6. 7 控制電纜擇1芯接地時(shí)，干擾電壓幅值可降低到50一25或更甚，且實(shí)施簡便，增加電纜造價(jià)甚微。3. 6. 8 電子裝置數(shù)字信號回路的控制電纜屏蔽接地，應(yīng)使在接地線上的電壓降干擾影響盡量小，基于計(jì)算機(jī)這類僅1V左右的干擾電壓，就可能引起邏輯錯(cuò)誤，因而強(qiáng)調(diào)了對計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的模擬信號回路控制電纜抑制干擾的要求，應(yīng)實(shí)行一點(diǎn)接地，而一點(diǎn)接地可有多種實(shí)施方式，現(xiàn)以計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)情況，指明是滿足避免接地環(huán)流出現(xiàn)的條件下，集中式的一點(diǎn)接地。配電裝置中接地電網(wǎng)的電流分布，曾測得有接地電流的13，而110500kV電壓級短路電流已達(dá)35-18kA。過去曾發(fā)生

29、因短路電流流過接地網(wǎng)引起電位升高、使電纜金屬屏蔽出現(xiàn)大的電流而燒斷事例(19873高電壓技術(shù)第45卷第3期，第49頁)。故需避免接地環(huán)流的出現(xiàn)。37 電力電纜截面電纜芯持續(xù)工作溫度，還涉及影響纜芯導(dǎo)體連接的可靠性，需考慮工程實(shí)際可能的導(dǎo)體連接工藝條件來擬定允許工作溫度。附錄A所列數(shù)值，與我國電纜制造遵循的標(biāo)準(zhǔn)大多一致，但粘性浸漬紙絕緣35kV級，交聯(lián)聚乙烯絕緣10kV以上電壓級，未見有提高允許工作溫度的論證，仍沿用電力電纜運(yùn)行規(guī)程和發(fā)電廠、變電所電纜選擇與敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)程。至于聚氯乙烯絕緣不沿用上述工程標(biāo)準(zhǔn)而較之提高了允許工作溫度，是基于我國制造行業(yè)已開發(fā)70聚氯乙烯絕緣料取代了65絕緣料(詳見電

30、線電纜)1988年第6期)。3712 短路電流作用于纜芯產(chǎn)生的熱效應(yīng)，滿足不影響電纜絕緣的暫態(tài)物理性能維持繼續(xù)正常使用，且使含有電纜接頭的導(dǎo)體連接能可靠工作，以及對分相統(tǒng)包電纜在電動(dòng)力作用下不致危及電纜構(gòu)造的正常運(yùn)行，這就統(tǒng)稱為符合熱穩(wěn)定條件。早在1959年西北電力設(shè)計(jì)院曾進(jìn)行電纜在短路電流作用下的試驗(yàn)考察：未符合熱穩(wěn)定要求而使用截面偏小的電纜，出現(xiàn)了油紙絕緣鉛包被炸裂、絕緣紙燒焦、電纜芯被彈出、電纜端部冒煙等，已驗(yàn)證說明滿足熱穩(wěn)定選擇纜芯截面是必要的。再者，工程實(shí)踐中由于未按熱穩(wěn)定選擇截面導(dǎo)致的事故，屢有發(fā)生，近年如某鋼廠有三次電纜事故就均緣于此因(參見電纜與附件應(yīng)用1990年第2期)。附錄

31、A所列短路允許溫度，除重要回路鋁芯電纜沿用電力電纜運(yùn)行規(guī)程和發(fā)電廠、變電所電纜選擇與敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)程外，其他與我國電纜制造行業(yè)所遵循標(biāo)準(zhǔn)一致。主要考慮鋁導(dǎo)體連接狀態(tài)下經(jīng)受短路作用的可靠性尚待驗(yàn)證，對重要回路，以策安全。3714 “年費(fèi)用支出最小”原則的評定方法，是參照原水電部(82)電計(jì)字第44號文頒發(fā)“電力工程經(jīng)濟(jì)分析暫行條例”，該條例推薦的年費(fèi)用支出B的表達(dá)式如下：系數(shù)是基于取經(jīng)濟(jì)使用年限為25年和施工年數(shù)按一年來計(jì)。3716 有的水下電纜受力條件較單一，藉助纜芯導(dǎo)體的耐張力，可不需鋼絲鎧裝。而即或較持續(xù)容許載流量所需截面增大一些，也可能在經(jīng)濟(jì)上是合理的。按相差一個(gè)級差截面的電纜出廠價(jià)比，鋼絲

32、鎧裝較貴。工程實(shí)踐中曾有成功地采取這種方式。372 本條指明10kV及以下電壓常用型電纜在一般敷設(shè)方式，可運(yùn)用附錄B、附錄C來簡捷確定纜芯截面對應(yīng)的允許載流量值。附錄B的建議性系列值，是依照我國電纜構(gòu)造及其參數(shù)，按IEC287標(biāo)準(zhǔn)算法，并結(jié)合典型測試分析所得。該系列值，除lkV交聯(lián)聚乙烯電纜外，實(shí)質(zhì)上與原能源部1989年頒布的發(fā)電廠、變電所電纜選擇與敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)程)(SDl2689)一致，該規(guī)程頒布5年來，尚未發(fā)現(xiàn)對電纜載流量值有不妥的反映。附錄C列出的一般敷設(shè)使用電纜的基本校正內(nèi)容，是基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、測試結(jié)果以及對國外標(biāo)準(zhǔn)辨析借鑒的綜合所得。主要依據(jù)于西南電力設(shè)計(jì)院已完成的不同敷設(shè)條件下電纜

33、載流量的校正和實(shí)用算法科研成果。表C01中(1)式系由下列關(guān)系式簡化而得：對35kV及以下電纜，因d數(shù)值較小可省略，但110kV及以上電壓級電纜的d較大，故應(yīng)計(jì)入。表C02按影響土壤熱阻系數(shù)的主要因素，列出依土壤特性和雨量為特征的分類含義及其對應(yīng)熱阻系數(shù)，該數(shù)值的規(guī)律性與測試數(shù)據(jù)驗(yàn)證較吻合，且與原蘇聯(lián)1985年頒布的電氣安裝規(guī)程基本一致，和IEC287標(biāo)準(zhǔn)也相近。表C0. 3表C0. 5列出常用敷設(shè)方式的校正內(nèi)容。表C03、表C04沿襲已成功指導(dǎo)應(yīng)用實(shí)踐的SDCJ779、SDJ2689工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。表C. 0. 3與較廣泛實(shí)踐直埋敷設(shè)的原蘇聯(lián)所依循的電氣安裝規(guī)程相同，與西德工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN572

34、98()、英國電氣研究協(xié)會ERA推薦的6930()標(biāo)準(zhǔn)、瑞典ASEA公司技術(shù)規(guī)范相比，相同條件下的校正系數(shù)要稍大些。表C04與日本電線工業(yè)協(xié)會JCS第168號D(1980)標(biāo)準(zhǔn)、美國絕緣電力電纜工程師協(xié)會IPCEAP54440標(biāo)準(zhǔn)相比，相同條件下的校正系數(shù)基陶近且稍偏大，較為合理。表C05根據(jù)我國測試結(jié)果歸納擬定，已納入化工企業(yè)等工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中指導(dǎo)應(yīng)用。與日本JCS第168號D(1980)標(biāo)準(zhǔn)相比，校正系數(shù)值要較大些，與瑞典ASEA公司1981年技術(shù)規(guī)范部分相近條件相比，大致相近。表C. 0. 6 按統(tǒng)一的日照量01Wcm2計(jì)算歸納擬定，考慮了我國廣大地域雖有日照時(shí)間長短差異較大，但從多處觀測

35、數(shù)據(jù)顯示夏季短時(shí)日照強(qiáng)度相差甚微的特點(diǎn)看，擇取同一的日照強(qiáng)度即可表征。計(jì)算方法借鑒日本JCS等168號D(1980)標(biāo)準(zhǔn)。3. 7. 3 對35kV以上高壓單芯電纜、未納入附錄B列示的常用型電纜或電纜使用方式造成附加發(fā)熱、散熱變差且在附錄c中不顯示校正的情況，一般宜直接用計(jì)算或測試方式來確定允許載流量。在尚未制訂我國的電纜允許截流量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)前，可引用IEC287、JCS第168號D等公認(rèn)的權(quán)威性標(biāo)準(zhǔn)。測試應(yīng)具有科學(xué)性的主要特征是：電纜在穩(wěn)定地持續(xù)電流作用下，反映測試特點(diǎn)的條件，應(yīng)足以等效實(shí)際工況的有關(guān)影響因素，包含其環(huán)境溫度應(yīng)基本穩(wěn)定。上海電纜研究所具備符合這一要求的測試裝置設(shè)施。以下再就本條

36、各項(xiàng)分別說明：(1)以400-500Hz中頻勵(lì)磁系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)回路用的電纜為例，計(jì)入中頻情況比工頻時(shí)鄰近效應(yīng)與集膚效應(yīng)較為增大影響，要比同截面在工頻時(shí)的載流量降低至068099倍；截面大時(shí)降低程度較顯。(2)單芯高壓電纜交叉互聯(lián)接地方式，其單元系統(tǒng)的三個(gè)區(qū)段，在工程實(shí)踐中往往難以均等，般可按下列公式計(jì)入金屬護(hù)層的附加損耗影響。Ps=Ws(LL)2 (3)式中 Ps一電纜金屬護(hù)層的附加損耗率；Ws一電纜金屬護(hù)層兩端完全接地時(shí)的金屬護(hù)層環(huán)流損耗占纜芯導(dǎo)體損耗的比值；L一該單元系統(tǒng)劃分三區(qū)段中最大與最小長度之差； L一該單元系統(tǒng)三個(gè)區(qū)段長度之和。如在某66kV電纜線路工程中有L=770m、L=160m

37、的情況，Ps占Ws的44。(3)塑料管較金屬管的管材熱阻系數(shù)大，且表面散熱性差，用作電纜保護(hù)管時(shí)，對截流量的影響不容忽視。如小截面(1626mm2)電纜穿于保護(hù)管在空氣中時(shí)，測試得出截流量較正系數(shù)列于表8(引自日本電設(shè)工業(yè)1971年7月號)，可窺知梗概。電纜排管的載流量校正，國外標(biāo)準(zhǔn)有原蘇聯(lián)電氣安裝規(guī)程和日本JCS第168號D可借鑒，也可運(yùn)用有限元法等求算。鑒于尚未對這類糟盒制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家產(chǎn)品的材質(zhì)、厚薄等結(jié)構(gòu)參數(shù)差異，無條件在本規(guī)范中列出K值，需由選用時(shí)確定。(5)防火涂料、包帶用于阻止電纜延燃時(shí)，覆蓋層厚度一般在15mm以內(nèi)，測試K值在095097以上，故可忽略，但涂料、包帶用作耐

38、火防護(hù)時(shí)，或者采用石棉泥、防火包等構(gòu)成較厚實(shí)的耐火層情況，伴隨的熱阻增大影響則不容忽視。(6)電纜溝內(nèi)埋砂時(shí)，砂的熱阻系數(shù)不僅與砂粒的粗細(xì)以及其中土、細(xì)石等含量有關(guān)，還受含水量影響，但含水量不能只按初始條件，應(yīng)考慮運(yùn)行溫度較高時(shí)的水份遷移影響。曾測得干燥砂的熱阻系數(shù)為40mW左右；西北某水電廠高壓電纜埋砂為3.9-47mW。日本JCS第168號D標(biāo)準(zhǔn)，對溝內(nèi)埋砂的熱阻系數(shù)，按含水程度并考慮使用環(huán)境條件水分變動(dòng)的影響，推薦按戶外與戶內(nèi)(含隧道)兩種情況，分別采取20mW與30mW，可資借鑒。374 依據(jù)絕緣材料特性確定的電纜纜芯允許工作溫度，有些超過70工作溫度的電纜如XLPE絕緣等，誠然可有較

39、高的載流量，但用于下列兩類情況時(shí)，應(yīng)計(jì)入相關(guān)的實(shí)效因素，因而其理論上的允許載流能力可能受到一定程度的抑制。(1)隧道中未設(shè)置機(jī)力通風(fēng)，是我國過去工程中較廣泛的應(yīng)用方式，以往使用允許工作溫度不超過70的油浸紙絕緣電纜，電纜表皮溫度在50以內(nèi)，熱交換引起環(huán)境溫升影響不大。近10多年來XLPE電纜使用情況下，有按纜芯允許工作溫度8090選擇截面，電纜表皮的運(yùn)行溫度達(dá)6070，就導(dǎo)致環(huán)境溫升顯增，即實(shí)際的環(huán)境溫度遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)假定的環(huán)境溫度(如直接用氣象環(huán)境溫度或計(jì)入僅5附加溫升)，長此運(yùn)行，必然影響電纜使用壽命的縮短，或?qū)е陆^緣老化事故。這樣，除非增設(shè)機(jī)力通風(fēng)，且對于伴隨著一旦火災(zāi)時(shí)關(guān)閉通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)可靠性

40、需有所認(rèn)識，否則，若仍采取不設(shè)置機(jī)力通風(fēng)的隧道，當(dāng)XLPE電纜等數(shù)量較多時(shí)，計(jì)入對環(huán)境溫升影響的實(shí)質(zhì)，即需限制纜芯工作不達(dá)到允許最大溫度的條件來選擇截面。(2)國內(nèi)外工程實(shí)踐都曾顯示，纜芯工作溫度大于70的電纜直埋敷設(shè)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于電纜表皮溫度在約50情況下，電纜近旁水份將逐漸遷移而呈干燥狀態(tài)，導(dǎo)致熱阻增大，出現(xiàn)纜芯工作溫度超過額定值的惡性循環(huán)，影響電纜絕緣老化加速，以致發(fā)生絕緣擊穿事故。直埋敷設(shè)路徑位于水泥或石板的路面下，其保水性對防止土壤水份遷移有相當(dāng)作用。但沿通道近旁若有植樹時(shí)，樹根的吸水因素又易造成土壤干燥。般對缺乏保水覆蓋層情況的防止水份遷移對策，可采取經(jīng)常性澆水或并行設(shè)置冷卻

41、水管，但經(jīng)濟(jì)上不一定合算；也可實(shí)施換土即選用恰當(dāng)比例的砂與水泥等拌合進(jìn)行回填方式，已在工程應(yīng)用實(shí)踐中顯示了土壤熱阻系數(shù)保持在12mW以下的成效。上述情況外，計(jì)入水份遷移因素的電纜載流量計(jì)算，可借鑒IEC2871989修訂草案所載公式:鑒于上述公式在設(shè)計(jì)階段難以應(yīng)用，經(jīng)分析，沿用IEC2871989前的標(biāo)準(zhǔn)算式時(shí)，對初始條件土壤即或潮濕情況，考慮運(yùn)行中水份遷移因素，按干燥后土壤的熱阻系數(shù)不低于2.0mW來計(jì)，可接近實(shí)際。3. 7. 5 氣象溫度的歷年變化有分散性，宜以不少于10年左右的統(tǒng)計(jì)值表征。環(huán)境溫度不取極端最高溫度，是基于電纜允許短時(shí)超過最高工作溫度，具有過負(fù)荷能力，而極端最高與最熱月的日

42、最高溫度平均值相差在58以內(nèi)，極端高溫持續(xù)多不超過數(shù)小時(shí)，累積所占使用總時(shí)數(shù)的比例更微小，就“電纜使用壽命按持續(xù)工作下溫度超過8（XLPE電纜)、55(PVC電纜)減半”而論，顯然不致影響。反之，若按極端高溫計(jì)，則將不經(jīng)濟(jì)。土壤的熱容性，造成地中日溫度變化顯著小于氣溫，且實(shí)測顯示，地坪06m以下的日溫變化就不大(可參見1991年7月電設(shè)工業(yè)第98頁等)，這與直埋敷設(shè)一般深度也相合，故對直埋時(shí)環(huán)境溫度的擇取，不同于空氣中的要求。直埋敷設(shè)時(shí)環(huán)境溫度，明確需取埋深處的對應(yīng)值，是基于不同埋深層次的溫度差別較大。如某地20年氣象記錄的平均值有：最熱月的地下05m、10m、20m處最高月平均溫度，分別比同

43、一地面月平均氣溫低3、4、7。在環(huán)境溫度基礎(chǔ)上要求計(jì)入實(shí)際工程環(huán)境溫升的影響，至為重要。如某火電廠18m寬隧道單側(cè)配置電纜，夏季實(shí)測隧道內(nèi)溫度高達(dá)45，經(jīng)改善自然通風(fēng)后才降至與大氣環(huán)溫35相近(詳見華東電力1993年第1期)；日本對電纜隧道運(yùn)行中的監(jiān)測，也顯示有隧道內(nèi)高于氣象溫度10左右的溫升(詳見1991年9月OHM電氣雜志)。實(shí)際環(huán)境溫升影響還可能有廠房內(nèi)其他熱源、溝道蓋板受日照吸熱等，表37. 5所列附加5值，是從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的平均歸納，它并未反映密集敷設(shè)XLPE電纜時(shí)的情況，特在表注中強(qiáng)調(diào)。如某鋼鐵聯(lián)合企業(yè)供電隧道中配置10余根大截面XLPE電纜，未設(shè)機(jī)械通風(fēng)時(shí)，按纜芯工作溫度90計(jì)，電纜發(fā)熱引起隧道內(nèi)的環(huán)境溫升達(dá)30(可參見電纜與附件安裝運(yùn)行1984年第2期)。可見，如果僅按增加環(huán)境溫升5的一般性考慮，出入過大就遠(yuǎn)不足以反映實(shí)際。376 電纜線路通過不同散熱條件區(qū)段時(shí)，同一纜芯截面下各區(qū)段的纜芯工作溫度可能出現(xiàn)差異。實(shí)踐中靠近高溫管道、鍋爐的電纜區(qū)段，因過熱而導(dǎo)致局部絕緣老化或燒壞的事例頻繁，又如電纜貫穿阻火墻305mm厚度實(shí)行封堵時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)測得墻中心部位較墻外電纜纜芯溫度升高可達(dá)13(參見IEEEPAS，第100卷第11期)。反之，按電纜允許工作溫度對不同區(qū)段散熱條件來確定相應(yīng)的允許最小截面