2.3 电缆的敷设
2.3.1 电缆敷设的基本要求
电缆敷设应符合以下基本要求:
①三相四线制系统中应采用四芯电力电缆,不应采用三芯电缆另加一根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线。
②并联使用的电力电缆的长度、型号、规格宜相同。
③敷设电缆时,在电缆终端头与电缆接头附近可留有备用长度。直埋电缆尚应在全长上留少量裕度(占电缆长度的1.5%~2%),并做波浪形敷设。
④敷设电缆时,电缆应从盘的上端引出,不应使电缆在支架及地面上摩擦拖拉。电缆上不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤。
⑤用机械敷设电缆时的最大牵引强度应符合表2-21的规定,充油电缆总拉力不应超过27kN。机械敷设电缆的速度不应超过15m/min。
表2-21 电缆最大牵引强度 N/mm2
⑥在下列地点应将电缆穿钢管保护,钢管内径一般不得小于电缆外径的2倍。
a.从电缆沟道引出至电杆或沿墙敷设的电缆,距地面2m及埋入地下小于0.25m的一段。
b.电缆出入建(构)筑物或穿楼板及主要墙壁处。
c.电缆与道路、铁路交叉的一段。
⑦电缆各支持点间的距离应符合设计规定。当设计无规定时,不应大于表2-22中所列数值。
表2-22 电缆各支持点间的距离 mm
注:全塑型电力电缆水平敷设沿支架能把电缆固定时,支持点间的距离允许为800mm。
⑧电缆的最小弯曲半径应符合表2-23的规定。
表2-23 电缆的最小弯曲半径
注:表中d为电缆外径。
⑨黏性油浸纸绝缘电缆最高点与最低点之间的最大位差不应超过表2-24的规定,当不能满足要求时,应采用适应于高位差的电缆,或在电缆中间设置塞止式接头。
表2-24 黏性油浸纸绝缘铅包电力电缆的最大允许敷设位差
⑩敷设电缆时,在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于表2-25的规定;当温度低于表2-25规定的数值时,应采取措施。
表2-25 电缆允许敷设最低温度
不允许与可燃、易燃气体或液体管道一起敷设于沟道中。
电缆与热力管道及其他管道之间应保持一定的距离,当条件限制时应采取隔热措施,以免电缆过热。电缆与热力管道平行时要求距离为2m,交叉时为0.5m。电缆与其他管道之间要求距离为0.5m。
电缆直埋深度及相互距离如下:
a. 1~35kV电缆直埋深度不小于0.7m,35kV以上电缆直埋深度不小于1m。
b. 10kV及以下电缆间净距不小于0.1m,10~35kV电缆间净距不小于0.25m。
c.电缆相互交叉时的距离不小于0.5m,但如电缆在交叉点前后1m范围内穿入管内或用隔板隔开时,可缩短为0.25m。
2.3.2 直埋电缆的敷设
直埋电缆敷设,除符合以上所述的基本要求外,还应符合以下要求:
①当沿同一路径敷设的室外电缆根数为8根及以下且场地有条件时,宜采用直接埋地敷设。
②电缆在室外直接埋地敷设的深度不应小于0.70m。穿越农田时不应小于1m,并应在电缆上下各铺设100mm厚的细沙或软土,然后覆盖混凝土保护板或类似的保护层,覆盖的保护层应超过电缆两侧各50mm。
在寒冷地区,电缆应埋设于冻土层以下。当无法深埋时,应采取措施,防止电缆受到损坏。直埋深度超过1.10m时,可不考虑上部压力的机械损伤。
③向一级负荷供电同一路径的双路电源电缆,不应敷设在同一沟内。当无法分开时,则该两路电缆应采用绝缘和护套均为非延燃性材料的电缆,且应分别置于电缆沟两侧支架上。
④电缆通过有振动和承受压力的下列各地段应穿管保护:
a.电缆引入和引出建筑物和构筑物的基础、楼板和过墙等处。
b.电缆通过铁路、道路和可能受到机械损伤等地段。
c.电缆引出地面2m至地下0.20m处行人容易接触和可能受到机械损伤的地方。
⑤电缆之间,电缆与管道、道路、建筑物等之间平行和交叉时的最小净距,应符合表2-26的规定。
表2-26 电缆之间,电缆与管道、道路、建筑物之间的最小允许净距 m
注:当电缆穿管或者其他管道有防护设施(如管道的保温层等)时,表中净距应从管壁或防护设施的外壁算起。
⑥电缆与建筑物平行敷设时,电缆应埋设在建筑物的散水坡处。电缆引入建筑物时,所穿保护管应超出建筑物散水坡100mm。
⑦电缆与热力管沟交叉时,如电缆穿石棉水泥管保护,其长度应伸出热力管沟两侧各2m;用隔热保护层时,应超过热力管沟和电缆两侧各1m。
⑧电缆与道路、铁路交叉时,应穿管保护,保护管应伸出路基1m。
⑨埋地敷设的电缆长度,应比电缆沟长1.5%~2%,并做波状敷设。
⑩埋地敷设的电缆,接头盒下面必须垫混凝土基础板,其长度应伸出接头保护套盒两侧各0.60~0.70m。
电缆中间接头盒外面应设有生铁或混凝土保护盒,或者用铁管保护。当周围介质对电缆有腐蚀作用或地下经常有水冬季会造成冰冻时,保护盒应注沥青。
电缆沿坡度敷设时,中间接头应保持水平。多根电缆并列敷设时,中间接头的位置应互相错开,其净距不应小于0.50m。
沿坡度或垂直敷设油浸纸绝缘电缆时,其敷设水平高差不应大于表2-27所列数值。
表2-27 敷设电缆最大允许水平高差
注:如油浸纸绝缘电缆敷设的高差超过要求时,可采用塞止式接头盒,或另选不滴流电缆或橡胶、塑料绝缘电缆。
电缆直埋允许间距及电缆壕沟尺寸如表2-28和图2-5所示。
表2-28 直埋敷设的电缆之间及与各种设施的最小净距 m
注:1.表中所列净距,应自各种设施(包括防护外层)的外缘算起。
2.路灯电缆与道路灌木丛平行距离不限。
3.表中括号内数字是指局部地段电缆穿管,加隔板保护或加隔热层保护后允许的最小净距。
4.电缆与水管、压缩空气管平行,电缆与管道标高差不大于0.50m时,平行净距可减少至0.50m。
图2-5 直埋敷设电缆壕沟断面图
电缆在拐弯、接头、终端和进出建筑物等地段,应装设明显的方位标志。直线段上应适当增设标桩(一般50~100m一个),桩露出地面一般为0.15m。
直埋电缆回填土前,应经隐蔽工程验收合格。回填土应分层夯实。
在电缆敷设过程中和在电缆接头处都需预留长度。在电缆敷设过程中预留长度,目的是补偿在各种运行环境温度下因热胀冷缩引起的长度变化,敷设时应将电缆敷成波浪形。在电缆终端头和接头附近留出备用长度,目的是用于电缆的连接及防备故障时切除一部分电缆。
电缆预留长度的确定参见表2-29。表中数据可作为工程设计、施工和结算的依据。
表2-29 电缆预留长度
直埋电缆的铺沙盖砖保护工作。直埋电缆铺沙盖砖保护的做法,随不同气候地区及不同埋设环境而不同。
a.华北地区,应将电缆埋深在冻土层下,一般为1~3m。为了防止鼠害和草害(粗壮的草根尖部易损坏电缆铠装外绝缘层),在杂草区的电缆沟底用砖围一浅槽,在电缆的上下各铺10mm厚的河沙,电缆置于槽中间,槽内充满河沙,上面盖上砖块或混凝土保护板(后者更坚固)。
在南方水位较高处,直埋电缆铺河沙比铺软土易腐蚀,因此宜采用软土充填。
b.东北地区,由于冻土层厚,很难做到将电缆埋深在冻土层下,可将电缆沟挖至适当深度,用混凝土或砖块在沟底砌一个槽,在电缆的上下层各铺10mm厚的河沙,电缆置于槽中间,槽内充满河沙,上面盖上砖块或混凝土保护板,防止电缆冻裂和在运行中受损坏。
在北方水位较低处,直埋电缆铺软土比铺河沙易腐蚀也易受冻,因此宜采用河沙充填。
2.3.3 电缆在电缆沟或隧道内的敷设
电缆在电缆沟或隧道内敷设,除符合前面所述的基本要求外,还应符合以下要求:
①当电缆与地下管网交叉不多,地下水位较低,且在无高温介质和熔化金属液体流入可能的地区,同一路径的电缆根数为18根及以下时,宜采用电缆沟敷设。多于18根时,宜采用电缆隧道敷设。
②电力电缆在电缆沟或电缆隧道内敷设时,其水平净距为35mm,但不应小于电缆外径。1kV以上的电力电缆与控制电缆间净距不小于100mm。
③电缆在电缆沟和电缆隧道内敷设时,其支架层间垂直距离和通道宽度不应小于表2-30所列数值。
表2-30 支架层间垂直距离和通道宽度的最小净距 m
④电缆在电缆沟或电缆隧道内敷设时,支架间或固定点间的距离不应大于表2-31所列数值。
表2-31 电缆支架间或固定点间的最大间距 m
⑤电缆支架的长度,在电缆沟内不宜大于0.35m,在隧道内不宜大于0.50m。在盐雾地区或化学气体腐蚀地区,电缆支架应涂防腐漆或采用铸铁支架。
⑥电缆沟和电缆隧道应采取防水措施,其底部应做坡度不小于0.5%的排水沟,积水可直接接入排水管道或经集水坑用泵排出。
⑦电力电缆和控制电缆应分开排列,以防止干扰。不同类别及电压等级电缆走线方式如图2-6所示;走线分类见表2-32。
图2-6 不同电压等级电缆走线方式
表2-32 按类别和电压等级分开走线的分类
⑧电缆沟在进入建筑物处应设防火墙。电缆隧道进入建筑物处以及在变电所围墙处,应设带厅的防火墙。此厅应采用非燃烧材料或难燃烧材料制作,并应装锁。
⑨隧道内采用电缆桥架、托盘敷设时,应符合本规范的有关规定,并应每隔50m安装一个防火密闭隔门。桥架、托盘通过防火的密闭隔门或可燃性的隔板墙时,通过段的电缆应做防火处理。
⑩电缆沟宜采用钢筋混凝土盖板,每块盖板的质量不宜超过50kg。
电缆隧道的净高不应低于1.90m,有困难时局部地段可适当降低。隧道内应采取通风措施,一般为自然通风。
电缆隧道长度大于7m时,两端应设出口(包括人孔)。两个出口间的距离超过75m时,尚应增加出口。人孔井的直径不应小于0.70m。
电缆隧道内应有照明,其电压不应超过36V,否则应采取安全措施。
其他管线不得横穿电缆隧道。电缆隧道和其他地下管线交叉时,应尽可能避免隧道局部下降。
2.3.4 电缆在排管内的敷设
电缆在排管内的敷设应符合以下要求:
①电缆排管敷设方式,适用于电缆数量不多(一般不超过12根),而道路交叉较多,路径拥挤,又不宜采用直埋或电缆沟敷设的地段。排管可采用石棉水泥管或混凝土管。
②敷设在排管内的电缆,采用特殊加厚的裸铅包电缆。
③电缆排管应一次留足必要的备用管孔数。当无法预计发展情况时,除考虑散热孔外可留10%的备用孔,但不少于1~2孔。
④当地面上均匀荷载超过100kN/m2或排管通过铁路及遇有类似情况时,必须采取加固措施,防止排管受到机械损伤。
⑤排管孔的内径不应小于电缆外径的1.5倍,但电力电缆的管孔内径不应小于90min,控制电缆的管孔内径不应小于75mm。
⑥电缆排管安装时应符合下列条件:
a.排管安装时,应有倾向人孔井侧不小于0.5%的排水坡度,并在人孔井内设集水坑,以便集中排水。
b.排管顶部距地面不宜小于0.70m,在人行道下面的排管可不小于0.50m。
c.排管沟底部应垫平夯实,并应铺设不少于80mm厚的混凝土垫层。
⑦在线路转角、分支处应设电缆人孔井。在直线段上,为便于拉引电缆也应设置一定数量的电缆人孔井。人孔井间的距离不宜大于150m。
⑧电缆人孔井的净空高度不宜小于1.80m,其上部人孔的直径不应小于0.70m。
2.3.5 电缆在竖井内的敷设
电缆竖井又称电气管道井。竖井内布线一般适用于多层和高层建筑内强电及弱电垂直干线的敷设,可采用金属管、金属线槽、电缆桥架及封闭式母线等布线方式。电缆竖井布线具有敷设、检修方便的优点。竖井的数量和位置根据供电方案确定;竖井的形状和大小由主电路供电线路的电缆或母线配电装置等的类型和数量决定。竖井和天花板穿壁开孔必须征得建筑设计部门的同意。
选择竖井位置时,应考虑下列因素:
①宜靠近用电负荷中心,减少干线电缆沟道的长度。
②不得和电梯井、管道井共用同一竖井。
③避开邻近烟道、热力管道及其他散热量大或潮湿的设施。
④在条件允许时宜避免与电梯井及楼梯间相邻。
电缆竖井的布置如图2-7所示,竖井一面设有操作检修门。
图2-7 电缆竖井布置图
对竖井的要求如下:
①竖井墙体为实砌墙体,厚度不小于240mm。
②竖井的井壁应是耐火极限不低于1h的非燃烧体。竖井在每层楼应设维护检修门,门应开向公共走廊,其耐火等级不应低于四级。楼层间应做好防火密封隔离。
③竖井大小除满足布线间隔及端子箱、配电箱布置所必需尺寸外,还应在箱体前面留有不小于0.8m的操作、维护距离。
④竖井内不应有与其无关的管道等通过。
竖井布线的要求如下:
①竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆、大容量母线作干线时,应满足以下条件:
a.载流量要留有一定的裕度。
b.分支容易、安全可靠、安装及维修方便和造价经济。
②竖井内的同一配电干线宜采用等截面导体,当需变截面时不宜超过二级截面,并应符合保护规定。
③竖井内高压、低压和应急电源的电气线路相互之间应保持0.3m及以上距离或不在同一竖井内布线。如受条件限制必须合用时,强电与弱电线路应分别布置在竖井两侧或采取隔离措施,以防止强电对弱电的干扰。
④竖井内应明设一接地母线,分别与预埋金属铁件、支架、管路和电缆金属外皮等良好接地。
500V以下低压线路的电缆竖井,最小净深可取0.5m,如图2-8所示。
图2-8 低压电缆竖井的尺寸
⑤管路垂直敷设时,为保证管内导线不因自重而折断,应按下列规定装设导线固定盒,在盒内用线夹将导线固定。
a.导线截面积在50mm2及以下,长度大于30m时。
b.导线截面积在50mm2以上,长度大于20m时。
2.3.6 电缆头制作的基本要求
为了保证电缆终端头和接头的质量,电缆终端头和接头的制作必须满足以下基本要求:
①电缆终端头和接头应由经过培训的熟悉工艺的人员制作。
②在室外制作6kV及以上电缆终端头和接头时,其空气相对湿度应为70%及以下。当相对湿度超过70%时,可提高环境温度或加热电缆。做塑料绝缘电力电缆终端头和接头时,应防止尘埃、杂物落入绝缘电力电缆内。严禁在雾天及雨天施工。操作者应戴乳胶手套,以免手汗沾在绝缘上。
③待制作的电缆,外观应整洁无破损,并预先做绝缘电阻值、直流耐压性能等试验,经试验合格方可进行制作。对待做的电缆头应用密封胶密封。
④采用的附加绝缘材料除电气性能应满足要求外,尚应与电缆本体绝缘材料具有相容性。两种材料的硬度、膨胀系数、抗拉强度和断裂伸长率等物理性能指标应接近。
⑤制作必须连续进行,速度要快(以缩短绝缘暴露时间),以免受潮。剥切电缆时不应损伤线芯和保留的绝缘层。附加绝缘的包绕、装配、热缩等应清洁,防止污物与潮气侵入绝缘层。
⑥绝缘带要做除潮处理。通常的做法是,将加热到120~130℃的电缆油倒入置放绝缘带的桶中,使绝缘带全部浸没,数分钟后,将油倒出。用同样方法重复一次。
⑦电缆剥切部分要用加热到150℃的电缆油冲洗,以除去绝缘表面的潮气和污垢。
⑧35kV及以下电缆在剥切线芯绝缘层、屏蔽层和金属护套时,线芯沿绝缘表面至最近接地点(屏蔽或金属护套端部)的最小距离应符合表2-33的要求。
表2-33 电缆终端头和接头线芯至最近接地点距离
⑨三芯油浸纸绝缘电缆应保留25mm统包绝缘层,不得损伤。弯曲线芯时应均匀用力,不应损伤绝缘纸。线芯弯曲半径应不小于其直径的10倍。
包缠绝缘纸(带)时,搭盖应均匀,层间应无空隙及皱褶。
铅封工作应符合以下要求:
a.搪铅时间不宜过长,在铅封未冷却前不得撬动电缆。
b.铝护套电缆搪铅时,应先涂擦一层铝焊料。
c.充油电缆的铅封应分两层进行,以增加铅封的密闭性。铅封和铅套均应加固。
灌胶前应将电缆终端头或接头的金属(瓷)外壳预热驱潮,避免灌胶后有空隙。
环氧树脂电缆终端头或接头所用环氧复合物应搅拌均匀,浇灌时应防止气泡产生。
直埋电缆接头盒的金属外壳及电缆的金属护套应做防腐处理。
电缆线芯连接时,应除去线芯和连接管内壁油污及氧化层。压接模具应配合恰当,压缩比应符合要求。压接后应将端子或连接管上的凸痕修理光滑,不得残留毛刺。采用锡焊连接铜芯,应使用中性焊锡膏,不得烧伤绝缘材料。
接地线的焊接及做法见本节2.3.9(2)项。
装配、组合电缆终端头和接头时,各部件间的配合或搭接处必须采取堵漏、防潮和密封措施。
塑料电缆宜采用自粘带、胶黏带、胶黏剂(热熔胶)等方式密封;塑料护套表面应打毛,粘接表面应用溶剂除去油污,粘接应良好。
控制电缆的终端头可采用一般包扎,接头应有防潮设施。
同一电缆线芯的两端,相色应一致。电缆终端头上应有明显的相色标志,且应与系统的相位一致。
在制作电缆中间接头时,需剥去部分金属护套外的沥青及塑料带防腐层,剥后外露的护套和整个电缆中间接头外壳,需外加防腐保护。具体做法如下:
a.对于铅包电缆,可采用热涂沥青与桑皮纸组合(沥青层与桑皮纸层间隔,各两层)作为防蚀层。
b.对于铝包电缆,可在铝包电缆锯齐钢带处保留40mm电缆本体的塑料带沥青防腐层,用汽油将铝包表面擦干净后,从接头盒封铅处起至锯齐钢带止,然后热涂沥青一层,以半重叠绕包聚氯乙烯塑料带两层、自黏性橡胶带一层,再热涂沥青、桑皮纸组合防蚀层。
3kV户外电缆需加装防雨罩,在线芯末端距裸露线芯70~80mm处用聚氯乙烯胶带包缠突起的防雨罩座,然后套上防雨罩,用自黏性橡胶带包缠并固定,其外面再包缠相色聚氯乙烯胶黏带和透明聚氯乙烯绝缘带。
电缆终端头制作完毕,为确保万无一失,还应进行绝缘电阻值测量和直流耐压性能等试验。
2.3.7 1kV塑料电缆终端头的制作
1kV塑料电缆终端头的结构如图2-9所示,其制作步骤如下:
图2-9 低压塑料电缆终端头
①确定剖切尺寸,用剖塑刀割去需要剖塑长度上的聚氯乙烯护套。
②在离塑料套剖口20mm处将钢皮锯齐,并用透明聚氯乙烯带将钢皮口扎紧。分芯时线芯的弯曲半径应不小于线芯直径(包括绝缘层)的3倍。
③将接地线扣在钢皮上,并用锡焊连接。
④套上聚氯乙烯分支手套。套前可在其内层先包缠聚氯乙烯胶黏带,包缠的层数以手套套入时松紧合适为准。手套下口用透明聚氯乙烯带封口,外面再包两层黑色聚氯乙烯胶黏带或自黏性橡胶带。
⑤用透明聚氯乙烯带封住手套指口。
⑥用蘸汽油或苯的白布擦净线芯绝缘处。但应注意,橡胶绝缘电缆不可用大量溶剂擦洗,以免损坏绝缘层。
⑦压接铜(铝)鼻子(接线端子),用透明聚氯乙烯带封住铜(铝)鼻子下口,以防止水分浸入线芯内。
⑧包缠线芯绝缘。将电缆末端的绝缘材料削成圆锥形,从铜(铝)鼻子下口起至手套三岔口,绕包两层黑色聚氯乙烯胶黏带。
⑨包缠线芯相色。用黄、绿、红三色聚氯乙烯胶黏带按相别从线鼻子开始,经防潮锥向手套指部方向包缠,再自手套指部返回,包缠到线端。在分相色胶带外,还需用透明聚氯乙烯绝缘带包缠保护,以防相色褪色。
⑩对于3kV户外电缆还需加装防雨罩。在线芯末端距裸露线芯70~80mm处用聚氯乙烯胶带包缠突起的防雨罩座,然后套上防雨罩,用胶黏带包缠并固定,其外面再包缠相色聚氯乙烯胶黏带及透明聚氯乙烯绝缘带。
用电缆抱箍固定终端头。
2.3.8 1kV塑料电缆中间接头的制作
1kV塑料电缆中间接头的结构如图2-10所示,其制作步骤如下:
图2-10 低压塑料电缆中间接头
1—封焊接地线;2—地线;3—接管;4—包缠绝缘;5—成形塑料接头盒
①将两段塑料电缆放平拉直,锯齐线芯,套上成形塑料接头盒,盒体两端螺母应分别套在待连接的两根电缆上。
②根据接头盒的规格,剥去电缆塑料护套。剖去长度见表2-34。
表2-34 电缆塑料护套剖去长度
③在距塑料剖口15mm处锯齐钢皮,用透明聚氯乙烯绝缘带将钢皮口扎紧。包缠布带,扎牢三芯根部。
④切去线芯绝缘层,使导体露出部分为接管长度的一半加5mm。
⑤擦净线芯,将两段线芯套上接管,进行压接。接管压接后,用砂纸打光擦净。
⑥用透明聚氯乙烯绝缘带包缠,绝缘层包缠总长度为接管长度L加10mm,包缠绝缘的外径D为接管外径加8mm。
⑦在包缠绝缘的外面再缠绕两层聚氯乙烯胶黏带。
⑧用同样方法将三芯线包缠完毕,再将三芯线合并,用透明聚氯乙烯绝缘带扎紧,共包缠三层。
⑨接地线用锡焊连接两端钢皮,连接处用钢带卡子压牢。
⑩将成形塑料接头盒移至接头中央,垫好两端橡皮垫圈,用扳手拧紧两端螺母。
往成形塑料接头盒内浇注1号绝缘胶。浇注时应控制绝缘胶的温度(不可过高),一般略高于绝缘胶固化温度即可,以免影响内部绝缘性能。浇满后将浇注口封盖拧紧。
2.3.9 电缆中间接头的防腐处理和电缆接地做法
(1)中间接头的防腐处理
在制作电缆中间接头时,需剥去部分金属护套外的沥青及塑料带防腐层,这部分外露的护套和整个电缆中间接头外壳,需外加防腐保护。
①铅包电缆。采用热涂沥青与桑皮纸组合(沥青层与桑皮纸层间隔,各两层)作为防蚀层。
②铝包电缆。可在铝包电缆锯齐钢带处保留40mm长电缆本体的塑料带沥青防腐层,用汽油将铝包表面擦干净后,从接头盒封铅处起,至锯齐钢带止,热涂沥青一层,以半重叠绕包聚氯乙烯塑料带两层、自黏性塑料带一层,然后再加上沥青、桑皮纸组合防蚀层。
(2)电缆接地做法
电力电缆的终端头和中间接头(铸铁型)都需做接地,其作用是一旦芯线绝缘损坏时防止高电压窜到外层而危及人身安全。由于电力电缆一般都敷设在电缆沟及土壤中或高空构架上,人不易触及,所以一般只要求在两终端头处接地。终端接地包括终端头处铅包接地和钢带接地。铅包与钢带之间有用防腐沥青处理过的黄麻层,电缆焊接地线时,必须使铅包和钢带连为一体,使钢带也同样接地。如果钢带不接地,当芯线绝缘击穿时使铅包带电,钢带和铅包间有一定的电位差,足可使黄麻击穿,并可能生成电弧使此处铅包烧成熔洞,造成内部芯线短路。
电缆接地应符合以下要求:
①三芯电力电缆终端处的金属护套必须接地良好;塑料电缆每相铜屏蔽层和钢铠装层应锡焊接地线。
②电缆接地线应采用铜绞线或镀锡铜编织线,其截面积:当电缆截面积120mm2及以下时,为16mm2;电缆截面积150mm2及以上时,为25mm2。
③三芯电力电缆接头两侧电缆的金属屏蔽层(或金属套)、铠装层应分别连接良好,不得中断,跨接线的截面积应不小于接地线截面积。
④制作采用铸铁中间接头盒的中间接头时,两段电缆在中间接头附近也要像做终端接地线一样焊好接地线,且两段接地线要与铸铁盒紧固连接。只靠铸铁中间盒压紧两段电缆的铅包和钢带接地的做法是不妥的。铸铁易锈蚀,使用日久会使连接处接触不牢,造成电缆铅包钢带接地中断。
⑤电缆通过零序电流互感器时,电缆金属护层和接地线应对地绝缘。当电缆接地点在互感器输出端以下时,接地线应直接接地;当接地点在互感器输入端以上时,接地线应穿过互感器接地。
接地线长度约0.8m。接地线一端可预先压接(或焊接)上一个铜接头。焊接接地线时,先用喷灯将两道扎线之间的钢甲加热,揩净沥青,用钢锯把需焊接地线处的钢甲拉毛,把接地铜线扎于拉毛处,一边用焊料(焊料由65%的铅和35%的锡配成)涂擦,一边用喷灯加热,使钢甲和铜线上都涂上一层锡。然后加热焊料使之熔于焊接处,并使焊料呈糨糊状,再一边加热,一边用揩布揿实、揩光。最后用硬脂酸冷却,使钢甲、铅包、接地线连成一整体。电缆接地线焊接做法如图2-11所示。注意,焊接时间不宜过长,一般不超过15min,以免损坏内部芯线的油浸纸绝缘层。接地线的另一端要直接接入接地网上,切不可并接在其他电气设备的接地引线上。否则,当其他电气设备的接地线断路时,外电流窜向电缆铅包和钢带,将会使铅包、钢带及芯线绝缘损坏,造成事故。
图2-11 接地线的焊接
1—铅包;2—钢甲拉毛处;3—钢甲;4—接地铜线;5—封铅焊接(阴影)
2.3.10 电缆线路绝缘电阻的测量和耐压试验及泄漏电流测量
(1)绝缘电阻测量
1000V及以上的电缆,可用2500V绝缘电阻表(兆欧表)测量其绝缘电阻。各种电压等级电缆的最低绝缘电阻值见表1-46。
测量电缆线路绝缘电阻应注意以下事项:
①测量前,先用导线将电缆对地(接地体)短路放电,以确保操作安全和测试结果准确。然后将电缆终端头套管表面擦拭干净,以减少表面泄漏。当接地线路较长或绝缘性能良好时,接地放电时间不得少于1min。
②绝缘电阻表上一般有“L”“E”和“G”三个接线柱。如果电缆终端头套管表面能擦拭干净,且空气干燥,则测量时只要将“L”接线柱与电缆芯线相连,“E”接线柱与电缆金属外皮(接地线)相连,即可进行,如图2-12(a)所示。如果电缆终端头套管表面受到侵蚀而不能擦拭干净或空气潮湿,就必须将从绝缘电阻表屏蔽接线柱“G”引出的导线接在电缆芯的两端套管或绝缘上(接线时可用金属软线在电缆终端头的套管或电缆绝缘上缠绕几匝,最好用一层薄金属箔包上),“L”和“E”接线柱的接线不变,如图2-12(b)所示。摇动手柄应逐渐加快,然后稳定在120r/min的速度,待表针稳定后读出读数。
图2-12 电缆绝缘电阻的测量
③测量完毕或需要再测量时,应将电缆再接地放电。
④由于电缆线路的绝缘电阻值受多种外界因素影响,所以每次测量都需记录环境温度、湿度、绝缘电阻表电压等级及其他可能影响测量结果的因素,以便于对测量结果进行分析、比较,正确判断电缆绝缘性能的优劣。
(2)耐压试验和泄漏电流测量
①耐压试验。用直流电压进行试验,试验电压标准见表2-35。
表2-35 电缆直流耐压试验标准
试验持续时间为:交接时或重包电缆头时10min,运行中5~10min。
对1kV以下电缆一般不做耐压试验。
②测量泄漏电流。在进行直流耐压试验的同时,用接在高压侧的微安表测量泄漏电流,其参考值见表2-36。
表2-36 电缆泄漏电流试验参考值
三相泄漏电流最大不对称系数一般应不大于2。对于10kV以上的电缆,若泄漏电流小于20μA,其三相泄漏电流最大不对称系数不作规定。
2.3.11 常用电力电缆的安全载流量
(1)常用电力电缆的安全载流量
常用电力电缆的安全载流量见表2-37~表2-40。电缆允许的长期工作电流应按其安全载流量乘以敷设条件确定的校正系数来求得。
表2-37 直接敷设在地下的低压绝缘电缆的安全载流量 A
注:线芯最高工作温度为80℃,地温为30℃。
表2-38 1kV VV、VLV型无铠装聚氯乙烯聚乙烯绝缘电缆的安全载流量 A
注:导线最高允许温度为65℃,在空气中敷设时,环境温度为25℃。
表2-39 1kV VV29、VLV29、VV30、VLV30、VV50、VLV50、VV59、VLV59型铠装聚乙烯电缆的安全载流量 A
注:1.导线最高允许温度为65℃,在空气中敷设,环境温度为25℃。
2.单芯铠装电缆不用于交流系统,表中所列为直流电流值。
表2-40 三芯电力电缆的安全载流量 A
注:1.导线工作温度为80℃,环境温度为25℃。
2.土壤热阻系数为1.2℃·m/W。
3.括号中的载流量是指铝芯线;不带括号的载流量是指铜芯线。
(2)不同环境条件下电缆载流量的修正
电缆在不同敷设条件下的安全载流量是不同的,需进行修正。敷设在空气中和土壤中的电缆允许载流量为
式中 Iux——电缆在实际敷设条件下的安全载流量,A;
Ie——电缆在标准敷设条件下的安全载流量,A,见表2-37~表2-40;
K——不同敷设条件下的综合校正系数,在空气中单根敷设时K=Kt,在空气中多根敷设时K=KtK1,在空气中穿管敷设时K=KtK2,在土壤中单根敷设时K=KtK3,在土壤中多根敷设时K=KtK3K4;
Kt——载流量校正系数,见表2-41;
K1——空气中并列敷设电缆载流量的校正系数,见表2-42;桥架上多层并列时见表2-43;1~6kV电缆户外明敷时,见表2-44;
K2——空气中穿管敷设时载流量的校正系数,电压为10kV及以下,截面积为95mm2及以下时取0.9,截面积为120~185mm2时取0.85;
K3——直埋敷设电缆因土壤热阻不同的校正系数,见表2-45;
K4——多根并列直埋敷设时的校正系数,见表2-46。
表2-41 35kV及以下电缆在不同环境温度下的载流量校正系数Kt
注:其他环境温度下载流量的校正系数Kt可按下式计算:
式中 tm——缆芯最高工作温度,即电缆长期允许工作温度, ℃;
t1——对应于额定载流量的基准环境温度, ℃;
t2——实际环境温度, ℃。
表2-42 空气中单层多根并列敷设时电缆载流量的校正系数K1
注:1. s为电缆中心间距离,d为电缆外径。
2.本表按全部电缆具有相同外径条件制定,当并列敷设的电缆外径不同时,d值可近似地取电缆外径的平均值。
3.本表不适用于交流系统中使用的单芯电力电缆。
表2-43 在电缆桥架上无间距配置多层并列电缆时持续载流量校正系数K1
注:呈水平状并列电缆数不少于7根。
表2-44 1~6kV电缆户外明敷无遮阳时载流量校正系数K1
注:运用本表系数校正对应的载流量基础值,是采取户外环境温度的户内空气中电缆载流量。
表2-45 不同土壤热阻系数时电缆载流量的校正系数K3
注:1.本表适用于缺乏实测土壤热阻系数时的粗略分类,对110kV及以上电压电缆线路工程,宜以实测方式确定土壤热阻系数。
2.本表中校正系数适于土壤热阻系数为1.2℃·m/W的情况,不适用于三相交流系统的高压单芯电缆。
表2-46 土中直埋多根并行敷设时的电缆载流量校正系数K4
注:本表不适用于三相交流系统单芯电缆。
2.3.12 高、低压线路及电缆绝缘电阻的最低允许值及绝缘电阻温度换算
(1)绝缘电阻最低允许值
额定电压在500V以下的线路和设备,用500V或1000V兆欧表测量;额定电压在500V以上的线路和设备,用1000~2500V兆欧表测量。
①高压线路和设备。架空线路的绝缘电阻一般不应低于1MΩ/kV。架空线路每个悬式绝缘子的绝缘电阻不应低于300MΩ。
②低压线路和设备。低压线路和设备的绝缘电阻要求规定如下:
a.新装和大修后的低压线路和设备,绝缘电阻不应低于0.5MΩ。
b.运行中的低压线路和设备,绝缘电阻不应低于工作电压1000Ω/V。
c.在潮湿环境中,绝缘电阻不应低于500Ω/V。
d.控制线路的绝缘电阻一般不应低于1MΩ,潮湿的环境可降低为0.5MΩ。
③电缆线路。各类电力电缆换算到20℃时每千米最低绝缘电阻的要求见表2-47~表2-49,以供参考。
表2-47 黏性油浸纸和不滴流油浸纸绝缘电缆最低绝缘电阻值
表2-48 额定电压为6kV及以下的橡皮绝缘电缆最低绝缘电阻值
表2-49 塑料电缆最低绝缘电阻值
(2)浸渍纸绝缘电缆绝缘电阻的温度换算
在任意温度t下测得的浸渍纸绝缘电缆的绝缘电阻Rt,可用下式换算为20℃时的绝缘电阻:
R20=RtKt
式中 R20——20℃时的绝缘电阻,MΩ;
Kt——绝缘电阻温度系数,见表2-50。
表2-50 浸渍纸绝缘电缆在各种温度下的Kt值