电缆基础知识(最终版)

导线安装后和运行中，要受到外力的影响。导线本 身自重和不同的敷设方式使导线受到不同的张力， 如果导线不能承受张力作用，会造成断线事故。在 选择导线时必须考虑导线截面。
C、根据电压损失选择导线截面
按允许的电压损失计算绞线截面的公式为
这个公式相对复杂一点，Un是线压降，△U是电压损失 百分数γ是导电系数，L是长度，P是功率。
电缆基础知识
2015.1.28
主要内容
认识电缆 电缆分类 电缆的结构和参数 电缆的选型要求及载流量计算 电缆敷设方式及敷设要点 电缆的型号的含义
一、认识电缆
由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保 护层制成，将电力或信息从一处传输到另一 处的导线。
常见电缆的外观
二、电缆的分类
负荷电流的估算
可以从设备的说明书、铭牌上得到额定电流、最大电流等参数。 当仅知道负荷大致功率时，可用口诀“单相4.5，电机加倍，
三相加半”来估算电流。
功率为1KW的负荷，单相时，电流为1000/220≈4.5（A）
三相时，每相的电流为1000/380/1.732≈1.5（A）
当负荷为三相电机时，因启动电流大，运行时间长、功率系数低， 电流每KW取为2A。



1、代号含义
第一位字母表示电缆类别（用途）。
对于电力电缆可以省略。其它电缆类别的表示方法为: K─控 制电缆;P─信号电缆; B─绝缘电线;R─绝缘软线;Y─移动式 软电缆;H─内电话电缆。
第二位字母表示绝缘材料（绝缘结构）:
Z- 纸绝缘；V 一聚氧乙烯绝缘；Y 一聚乙烯绝缘；YJ 一交联
注：铜线的载流量是同线径铝线的1.29倍。
导线截流量也可通过载流量表查询
各种工具书、规范等均附有电缆载流量表
五、电缆线路敷设
电力电缆常用敷设方式：
1）直埋式敷设 2）砖砌电缆沟敷设 3）隧道电缆敷设
4）非开挖式电缆敷设
1、直埋式敷设
直埋式铺设是被广泛 使用的敷设方式，投 资较少。但由于安全 性问题，需进行多项 保护措施。
纸绝缘电缆
1）统包型 2）分相铅包型
3）充油电缆
聚氯乙烯电缆（PVC） 交联聚乙烯电缆（XLPE）（现场使用广泛）


特种电缆
超导电缆
三、电缆的结构和参数
构成电缆的三要素：
导体 绝缘 保护层
聚乙烯电缆结构
聚 乙 烯 电 缆 的 结 构
聚乙烯电缆结构
1、导体
使用性 （内阻、 载流、塑 性、机械 强度）
一般发生在直埋或排管里的电线电缆接头处。比如：电 缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使 接头进水或混入水蒸气，时间久了在电场作用下形成水 树枝，水树枝发展到一定程度就会在尖端引发电树枝，
并在较短时间内造成电缆绝缘击穿而造成故障。
3.长期过负荷运行
超负荷运行时，由于电流的热效应，负载电流通过电缆 时会导致导体发热，使电缆温度升高。 长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以 至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导 致电缆绝缘薄弱处首先被击穿
载流量计算
导线截流量可按以下口诀粗略估算：
“10下五，100上二；25、35四、三界；70、95两倍半；穿管温度 八、九折；铜线升级算；裸线加一半。” 铝导线截面积≤10mm2，许用电流约5A/mm2；≥100mm2时, 2A/mm2；10mm2 ~25mm2，4A/mm2 ；35mm2 ~70mm2时， 3A/mm2 ；70mm2、95mm2，2.5A/mm2； 如穿管敷设，应打8折；如环境温度超过35°C，应打9折，铜导线 的许用电流大约与较大一线铝导线的许用电流相等，裸导线许用电流可提 高50% 。
允许的最小距离
名称 两边有电缆支架时，支架间水平距 （通道宽） 一边有电缆支架时，架与壁间水平 距（通道宽） 最小允许距离 500 沟深小于600mm时为300mm 450 沟深小于600mm时为300mm
最上层支架横撑至沟顶净距 最下层支架横撑至沟顶净距
电缆支架 各层间垂 直净距 10kV及以下 10kV及以下
应用最广的一种绝缘材料。 交联聚乙烯:通过化学或物理方法将聚乙烯分子链间相互交联。最 高运行温度可达90℃，短路时导电线芯 允许的最高温度可达 250℃。极大地提高了电缆的安全载流量和短路容量。其最高工作 电压达500kV 特点：结构简单、重量轻、耐热好、负载能力强、不熔化、耐化 学腐蚀，机械强度高。
150~200 50~100
150 200
电缆间净距
35
优点
投资相对较少
占地少 走向灵活且能容纳较多的电缆 便于敷设 便于故障电缆更换
便于电缆扩容
便于电缆事故查找及定点等
缺点
沟内空间小检修维护不便
容易积水
需大力要做好防火防爆措施等
3、隧道电缆敷设
优点： 可敷设回路数多， 易于巡检 缺点： 造价高
施之间能否产生有害的电磁感应等要求，选
择合适的型号和截面。
1. 类型选择
用途：电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等
铺设条件：塑料绝缘、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、
防腐电缆等
安全性：不延燃电缆、阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火 电缆等
2、电缆截面积选择及载流量计算
1）导线截面的选择
A、长期工作允许电流 B、机械强度 C、线路电压损失在允许范围内
（2）化学作用：换土并隔离（加陶瓷管）； （3）地下电流：加套陶瓷管或采取屏蔽； （4）振动：用地下水泥桩固定； （5）热影响：用隔热耐腐材料隔离； （6）腐殖物质：采取换土或隔离； （7）虫鼠危害：加保护管等
2、砖砌电缆沟敷设
①电缆沟一般由砖砌成，沟顶部和地面齐平的地方可用钢筋混凝 土盖板(或钢板)盖住，电缆可直接放在沟底或用电缆支架承托。为 保持电缆沟干燥，应适当采取防止地下水流入沟内的措施，还应 在沟内设置适当数量的积水坑。 ②电缆在沟内宜保持下面图表所列的最小允许距离。 ③沟的全长应装设连续的接地线，接地线两头与接地极相连。
聚氯乙烯。
代号含义
第三位字母表示导体（电缆线芯）材料：
1 一铜芯〔 不标注）; l 一铝芯。C 一钢芯。
第四位字母表示内护层类型：
Q 一铅包；I ，一铝包；V 一聚氯乙烯；Y 一聚乙烯；H 一橡胶护套； F 一氯丁橡胶护套。
第五位字母表示结构特征：
D 一不滴流，F 一分相．［一滤尘用；CY 一充油；Pes 贫油干绝 缘．2 一直流；无特征不标注。
成本（一次、使用周期）
导体材料：铜、铝、锡、银、金等，其中最常见的 导体材质是铜。铜电阻系数约为0.0184
横截面积
我国规定的线芯截面（mm2）规格:2.5、4、6、 10、16、25、35、50、70、95、120、150、 240、300、400、500、630、800、1000等20 种规格
1、直埋敷设方式一般用于少量、临时性或不十分重要 线路的敷设。直埋电缆沟的挖设，一般深度为80cm，
宽度为1根电缆40~50cm，2根电缆60cm，电缆条数增加
按比例放宽。 2、电缆敷设后现在上覆盖10cm细土或砂，再盖上电缆 保护板，覆土后应在相关位置埋设电缆标桩。
保护措施
（1）机械损伤：加电缆导管；
1.外力损伤
很多电缆故障都是由于机械损伤引起的。
电线电缆敷设安装时不规范施工，容易造成机械损伤； 在直埋电线电缆上搞土建施工也极易将运行中的电线电 缆损伤等。 如果损伤不严重，要几个月甚至几年才会导致损伤部位 彻底击穿形成故障，有时破坏严重的可能发生短路故障， 直接影响用电。
2.绝缘受潮
ห้องสมุดไป่ตู้ 绝缘层
油浸纸绝缘：怕水,需金属防水层,500kV及以上超高压 充油电缆使用。 聚乙烯绝缘：熔融温度低(70℃),最高工作电压达500kV 聚氯乙烯绝缘 橡胶绝缘
3、保护层
作用: 保护电缆免受外界物质的侵入和防止外力损伤。 组成: 内衬层（或内护套）、铠装层和外护套
材料: 与电缆的绝缘种类、运行电压、使用环境有关.
D、经济电流密度
A、根据长期工作允许电流选择导线截面
由于导线存在电阻，当电流通过导线电阻时会发热，如 果导线发热超过一定限度时，其绝缘物会老化损坏甚至
发生电火灾。
根据导线敷设方式不同、环境温度不同，导线允许的载
流量也不同。通常把允许通过的最大电流值称为安全载
流量。
B、根据机械强度选择导线截面
如：埋在地下的电缆需要铠装，敷设在海底的电缆需要钢丝铠装，而敷设 在隧道、排管、电缆沟内的电缆又可以不要铠装；外护套是用来保护铠装 层或内护套的，一般采用聚氯乙烯或聚乙烯，在需要防火的场所也可做成 阻燃型。
聚乙烯电缆结构
四、电缆的选用
电线、电缆应按低压配电系统的额定电压，
电力负荷，敷设环境及与附近电气装置、设
代号含义
第八位为数值，表示电缆线芯数目：
1 一单芯（可不表示，省略）; 2 一两芯；
3 一三芯；
4 一四芯；
5 一五芯。
第九位为数值，表示电缆截面面积，单位为mm2 。 十位为数值，表示电缆长度，单位为m 。
七、电缆维护
电线电缆老化故障的最直接原因是绝缘降低
而被击穿。导敏绝缘降低的因素有多个方面
4.化学腐蚀
电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠 装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀 或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电 线电缆故障
5、电缆接头故障
电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过 失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人 员在制作电线电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、 加热不充分等原因，都会导致电缆头绝缘降低，从而
举例
10KV以下通常按发热条件，而35KV以上高压线路，一般先按经 济电流密度选择截面，再验算发热条件和允许电压损失。 高压架空线路还应考虑机械强度。
电力线路的类型 允许载流量 允许电压损失
经济电流密度
机械强度
35KV及以上电源 进线 无调压设备的 6-10KV较长线路 6-10KV 较短线路 照明 低压 线路 动力
代号含义
第六位为数字，表示恺装层类型，
从0一4 标记共五种：0 一无；1 一双层细钢丝；2 一双钢； 3 一细钢丝；4 一粗钢丝。
第七位为数字，表示外被层类型，
从0一4 标记共五种：0 一无；2 一无纤维外被；3 一聚氯乙 烯护套；4 一无聚乙烯护套。阻燃电缆在代号前加ZR ；耐火 电缆在代号前加NH 。
线芯数量与形状：单芯、两芯、三芯、四芯、 五芯等五种，并根据线芯的数量，将导线压 成圆形、半圆形、扇形等形状；小截面实芯 （即独股），大截面多股
1KV以下
尖端效应
各种芯线类型
电缆紧压原因
6KV
低压：节约成本 中高压：均化电场 （场强很大） 缺点 电导率 电阻耗
2.绝缘层
从1 kV到220 kV的各种电力电缆中，交联聚乙烯（XLPE）是当前
电缆型号框图示意
电缆型号的规范表示与举例
ZLQ20－10，3×120表示铝芯、纸绝缘、铅包、裸钢带铠装、额定工作电压 10KV、三芯、截面积为120mm2 的电力电缆。 ZQF2－35，3×95表示铜芯，纸绝缘，分相铅包，钢带铠装，额定电压35KV， 三芯，截面积为95 mm2的电力电缆。 ZR－VLV29－3，3×240＋1×120表示聚氯乙烯绝缘，钢带铠装，阻燃聚氯乙 烯护套，电压为3KV，三芯，截面积为240 mm2、加一芯120 mm2的电力电缆。 YJLV22－3×120－10－300表示铝芯、交联聚乙烯绝缘、聚乙烯内护套、双层 钢带铠装、聚氯乙烯外被层、三芯，截面积为120 mm2、电压为10KV、长度为 300m的电力电缆。
4、非开挖方式电缆敷设
电缆桥架敷设（应用广泛）
配管敷设（电缆数量少、敷设距离短）
六、电缆型号的含义
电缆的结构，使用场合和某些特征。 型号由类别、导体、绝缘、内护层、派生部分等组成，
其代号用汉语拼音和阿拉伯数字组成。 汉语拼音表示电缆的用途、绝缘材料、线芯数目及特征；
数字表示铠装层类别和外护层类型
将铝导线的系数带入后，会得出下边公式，
如果是铜导线，那么前边的数字就是83.
这就是根据电压损失计算截面积的方法。
举例
低压动力线因负荷电流较大，故一般按发热条件考 虑截面，然后验算其电压损失和机械强度。 低压照明线因对电压水平要求较高，可先按允许电 压损失条件选择截面，再验算发热条件和机械强度