3.6 電力電纜導(dǎo)體截面
3.6 電力電纜導(dǎo)體截面
3.6.1 電力電纜導(dǎo)體截面選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 最大工作電流作用下的電纜導(dǎo)體溫度不得超過電纜絕緣最高允許值，持續(xù)工作回路的電纜導(dǎo)體工作溫度應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的規(guī)定；
2 最大短路電流和短路時間作用下的電纜導(dǎo)體溫度應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的規(guī)定；
3 最大工作電流作用下，連接回路的電壓降不得超過該回路允許值；
4 10kV及以下電力電纜截面除應(yīng)符合本條第1款～第3款的要求外，尚宜按電纜的初始投資與使用壽命期間的運(yùn)行費(fèi)用綜合經(jīng)濟(jì)的原則選擇；10kV及以下電力電纜經(jīng)濟(jì)電流截面選用方法和經(jīng)濟(jì)電流密度曲線宜符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄B的規(guī)定；
5 多芯電力電纜導(dǎo)體最小截面，銅導(dǎo)體不宜小于2.5mm2，鋁導(dǎo)體不宜小于4mm2；
6 敷設(shè)于水下的電纜，當(dāng)需導(dǎo)體承受拉力且較合理時，可按抗拉要求選擇截面；
7 長距離電力電纜導(dǎo)體截面還應(yīng)綜合考慮輸送的有功功率、電纜長度、高壓并聯(lián)電抗器補(bǔ)償?shù)纫蛩卮_定。
▼ 展開條文說明
3.6.1 系原條文3.7.1修改條文。
1 電纜導(dǎo)體的持續(xù)最高允許工作溫度(θm)，對應(yīng)絕緣耐熱使用壽命約為40年，明確最大工作電流(IR)需滿足不得超過θm，是實(shí)現(xiàn)電纜預(yù)期使用壽命的要素。直接取θm求算IR時，需把所有涉及發(fā)熱的因素計(jì)全才符合上述原則，否則，客觀存在的發(fā)熱因素未完全計(jì)入，IR計(jì)算值就會偏大，運(yùn)行中導(dǎo)體實(shí)際溫度將超出θm。
IR的算法標(biāo)準(zhǔn)IEC 287(1982)或IEC 60287-1-1(1995)不再像1968年初版時示出各類電纜的θm值，而提示θm值確定需留有安全裕度。不妨就高壓單芯電纜IR求算時θm值的擇取作一辨析：1993年IEC?287-1-2首次公布雙回并列電纜的渦流損耗率λ″?1d算式，此前只有單回電纜渦流損耗率λ″1的算式，而λ″1d＞λ″1，可認(rèn)為雙回并列電纜在依照λ″1d與θm計(jì)算的IR，與僅依λ″1(即未計(jì)入并行回路引起渦流損耗增大的影響)求算IR時，要使兩者相同或相近，就需對后者采取低于θm的θ′m值。這也昭示了IEC 287并非是所有的算式一次性制訂完備，因而它不硬性規(guī)定單一θm值，以不失科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。藉此還需指出，IEC 60287-1-2(1993)只適合兩回單芯電纜并列配置，它主要反映直埋或穿管埋地敷設(shè)電纜方式，但我國多以隧道、溝或排管敷設(shè)電纜方式，并行兩回電纜為層疊配置情況，其λ″1d算式在該標(biāo)準(zhǔn)中卻未給出，也沒有說明可略而不計(jì)。然而，在日本電線工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)JCS第168號E(1995)《電力電纜的容許電流(之一)》中，卻示明包含2層及其以上層迭配置單芯電纜的λ″1d算式，經(jīng)按一般電纜使用條件計(jì)算分析，其λ″1d與λ″1值差異明顯而不能忽視(可參見《廣東電纜技術(shù)》，2001，No.3)。因此，在并非所有發(fā)熱因素計(jì)全時，求算IR若仍依固定的θm值計(jì)，就滿足不了本款要求。
美國愛迪生照明公司聯(lián)合會(AEIC)制訂的AEIC?CS7(1993)《額定電壓69kV至138kV?XLPE屏蔽電力電纜技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)中載明：當(dāng)IR計(jì)算涉及電纜存在的全部熱性數(shù)據(jù)充分已知，確保θm不致超過時，可取θm為90℃，否則應(yīng)采取比該溫度降低10℃或其他適當(dāng)值。這對于辨析地?fù)袢ˇ?sub>m值的理解，可供啟迪。
4 電力電纜截面最佳經(jīng)濟(jì)性算法IEC 1959標(biāo)準(zhǔn)于1991年首次公示，后又納入電纜額定電流計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)系列IEC 60287-3-2(1995；1996修訂)。其算法是基于電纜線路初始投資與今后運(yùn)行期間的能量損耗綜合最小。
多年來我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長下，發(fā)供電隨著用電需求雖在不斷迅猛發(fā)展，但一些地區(qū)仍感電力不足。分析認(rèn)為，以往一般只按載流量緊湊地選擇電纜截面，導(dǎo)致線損較大，這一影響不可忽視；又如今地球“溫室效應(yīng)”日益嚴(yán)重，尤其是火力發(fā)電的CO2排放影響，占有相當(dāng)大比例，在這一形勢下，需著眼于努力降低損耗、減少電源增長(火力發(fā)電廠一直占有較大份額)帶來溫室效應(yīng)的加劇，就需要考慮電纜的經(jīng)濟(jì)截面。至于經(jīng)濟(jì)截面比按載流量選擇截面增大后，降低年損耗的同時會引起初投資的增加，從我國宏觀經(jīng)濟(jì)條件來看，現(xiàn)已能適應(yīng)。
3.6.2 10kV及以下常用電纜按100％持續(xù)工作電流確定電纜導(dǎo)體允許最小截面時，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄C和附錄D的規(guī)定，其載流量應(yīng)考慮敷設(shè)方式的影響，并按照下列主要使用條件差異影響計(jì)入校正系數(shù)：
1 環(huán)境溫度差異；
2 直埋敷設(shè)時土壤熱阻系數(shù)差異；
3 電纜多根并列的影響；
4 戶外架空敷設(shè)無遮陽時的日照影響。
經(jīng)校正后電纜載流量實(shí)際允許值應(yīng)大于回路的工作電流。
▼ 展開條文說明
3.6.2 系原條文3.7.2修改條文。
IEC等標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于電纜的持續(xù)允許工作電流算法分兩類：①負(fù)荷為100％持續(xù)(100％?Load?factor)，即常年持續(xù)具有日負(fù)荷率(Lf)為1時的IR1，如發(fā)電廠中持續(xù)滿發(fā)機(jī)組及其輔機(jī)，或工礦主要用電器具等供電回路的負(fù)荷電流；②負(fù)荷雖持續(xù)但并非100％恒定最大，而是周期性變化，即常年持續(xù)具有Lf＜1時的IR2，如城網(wǎng)供電電纜線路等公用負(fù)荷電流。
IEC 60287(以往稱IEC 287)為IR1算法標(biāo)準(zhǔn)，IEC 60853(原IEC 853)為IR2＝M.IR1的M算法標(biāo)準(zhǔn)，日本電線工業(yè)協(xié)會JCS第168號E(1994)、美國電子電氣工程師學(xué)會IEEE Std 835(1995)標(biāo)準(zhǔn)均同時含IR1、IR2。在空氣中敷設(shè)的電纜，IR1＝IR2，直埋或穿管埋地(包括排管)敷設(shè)的電纜，IR1＜IR2；當(dāng)Lf約為0.7左右時，一般IR2比IR1增大約20％以上。我國長期以來工程實(shí)踐只計(jì)IR1且一般遵循IEC 60287，至于IEC 853-1、IEC 853-2雖早已于1985年、1989年公示，但國內(nèi)迄今幾乎未在工程運(yùn)用，或緣于該算法需按日負(fù)荷曲線分時計(jì)算感到煩瑣，而日、美標(biāo)準(zhǔn)只需計(jì)入Lf求算IR2，適合工程設(shè)計(jì)階段(參見《廣東電纜技術(shù)》，2001，No.4：2～12)。然而在我國由于尚未廣為知曉而缺乏應(yīng)用，故此次修訂標(biāo)準(zhǔn)就沒有直接示出IR2，只在持續(xù)工作電流之首添加100％，這雖是沿襲原標(biāo)準(zhǔn)基本內(nèi)容，但冠以100％的持續(xù)工作電流不僅示明歸屬IR1，也意味著對于IR2和短時應(yīng)急過載IE(參見《廣東電纜技術(shù)》，2002，No.4)以及提高載流量的途徑(參見《廣東電纜技術(shù)》，2003，No.4)，都留有另行考慮的空間，顯然不應(yīng)被誤解為IR2、IE均排斥或拒絕。從這一意義不妨強(qiáng)調(diào)，本標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)僅示出電纜載流能力中屬于IR1的基本要求。
順便指出，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓電氣裝置 第5-52部分 電氣設(shè)備的選擇和安裝 布線系統(tǒng)》GB／T 16895.6-2014等同采用IEC 60364-5-52：2009，電纜載流量值仍然是基于IEC 60287計(jì)算的，電纜載流量按照其表A.52.3給出的敷設(shè)方式從附錄B的載流量表格中選取，其表A.52.3給出73種敷設(shè)方式描述，歸并為A1、A2、B1、B2、C、D、D2、E、F、G等10大類敷設(shè)方式，其表B.52.1為按敷設(shè)方式查找載流量的索引，其表B.52.2～表B.52.13為不同敷設(shè)方式下的電纜載流量指導(dǎo)數(shù)據(jù)，其表B.52.14～表8.52.21給出的不同環(huán)境溫度、直埋敷設(shè)不同土壤熱阻系數(shù)、多根并列敷設(shè)時的載流量校正系數(shù)，分類很細(xì)，選用起來相對比較復(fù)雜些。需要強(qiáng)調(diào)的是，如按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓電氣裝置 第5-52部分 電氣設(shè)備的選擇和安裝 布線系統(tǒng)》GB／T 16895.6查取電纜載流量，需要配套使用該標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的敷設(shè)方式下電纜載流量其及校正系數(shù)。
3.6.3 除本標(biāo)準(zhǔn)第3.6.2條規(guī)定外，按100％持續(xù)工作電流確定電纜導(dǎo)體允許最小截面時，應(yīng)經(jīng)計(jì)算或測試驗(yàn)證，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 含有高次諧波負(fù)荷的供電回路電纜或中頻負(fù)荷回路使用的非同軸電纜，應(yīng)計(jì)入集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)增大等附加發(fā)熱的影響；
2 交叉互聯(lián)接地的高壓交流單芯電力電纜，單元系統(tǒng)中三個區(qū)段不等長時，應(yīng)計(jì)入金屬套的附加損耗發(fā)熱的影響；
3 敷設(shè)于保護(hù)管中的電纜應(yīng)計(jì)入熱阻影響，排管中不同孔位的電纜還應(yīng)分別計(jì)入互熱因素的影響；
4 敷設(shè)于耐火電纜槽盒中的電纜應(yīng)計(jì)入包含該型材質(zhì)及其盒體厚度、尺寸等因素對熱阻增大的影響；
5 施加在電纜上的防火涂料、阻火包帶等覆蓋層厚度大于1.5mm時，應(yīng)計(jì)入其熱阻影響；
6 電纜溝內(nèi)電纜埋砂且無經(jīng)常性水分補(bǔ)充時，應(yīng)按砂質(zhì)情況選取大于2.0K·m／W的熱阻系數(shù)計(jì)入電纜熱阻增大的影響；
7 35kV及以上電纜載流量宜根據(jù)電纜使用環(huán)境條件，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電纜載流量計(jì)算》JB／T 10181的規(guī)定計(jì)算。
▼ 展開條文說明
3.6.3 系原條文3.7.3修改條文。
1 含變流、電子電壓調(diào)整等裝置的負(fù)荷有高次諧波，諸如變頻空調(diào)、電氣化鐵道等。在香港的低壓配電電纜、東北某電鐵牽引變電站的220kV供電電纜工程實(shí)踐，都已顯示了計(jì)入高次諧波的影響。
2 電纜保護(hù)管并不局限塑料材質(zhì)，如復(fù)合式玻纖增強(qiáng)塑料、陶瓷等管材，均有應(yīng)用。
7 本標(biāo)準(zhǔn)10kV及以下電纜載流量可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄C和附錄D查閱和修正，35kV及以上電纜載流量，工程中一般可參照電纜制造商提供的載流量資料并結(jié)合使用環(huán)境條件進(jìn)行修正，也可采用現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電纜載流量計(jì)算》JB／T 10181進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。
3.6.4 電纜導(dǎo)體工作溫度大于70℃的電纜，持續(xù)允許載流量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 數(shù)量較多的該類電纜敷設(shè)于未裝機(jī)械通風(fēng)的隧道、豎井時，應(yīng)計(jì)入對環(huán)境溫升的影響；
2 電纜直埋敷設(shè)在干燥或潮濕土壤中，除實(shí)施換土處理能避免水分遷移的情況外，土壤熱阻系數(shù)取值不宜小于2.0K·m／W。
3.6.5 電纜持續(xù)允許載流量的環(huán)境溫度應(yīng)按使用地區(qū)的氣象溫度多年平均值確定，并應(yīng)符合表3.6.5的規(guī)定。
注：*當(dāng)屬于本標(biāo)準(zhǔn)第3.6.4條第1款的情況時，不能直接采取僅加5℃。
3.6.6 通過不同散熱區(qū)段的電纜導(dǎo)體截面選擇，宜符合下列規(guī)定：
1 回路總長度未超過電纜制造長度時，宜符合下列規(guī)定：
1)重要回路，全長宜按其中散熱最差區(qū)段條件選擇同一截面；
2)非重要回路，可對大于10m區(qū)段散熱條件按段選擇截面，但每回路不宜多于3種規(guī)格；
3)水下電纜敷設(shè)有機(jī)械強(qiáng)度要求需增大截面時，回路全長可選同一截面。
2 回路總長度超過電纜制造長度時，宜按區(qū)段選擇電纜導(dǎo)體截面。
3.6.7 對非熔斷器保護(hù)回路，應(yīng)按滿足短路熱穩(wěn)定條件確定電纜導(dǎo)體允許最小截面，并應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)附錄E的規(guī)定計(jì)算。對熔斷器保護(hù)的下列低壓回路，可不校驗(yàn)電纜最小熱穩(wěn)定截面：
1 用限流熔斷器或額定電流為60A以下的熔斷器保護(hù)回路；
2 熔斷體的額定電流不大于電纜額定載流量的2.5倍，且回路末端最小短路電流大于熔斷體額定電流的5倍時。
▼ 展開條文說明
3.6.7 系原條文3.7.7修改條文。
根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL／T 5153-2014和工程實(shí)踐，限流熔斷器和60A以下的普通熔斷器在大短路電流下的限流性能顯著，或當(dāng)熔斷體的額定電流不大于電纜額定載流量的2.5倍，且供電回路末端的最小短路電流大于熔斷體額定電流的5倍時，低壓熔斷器保護(hù)的回路按發(fā)熱和電壓降選擇的電纜截面一般均滿足短路最小熱穩(wěn)定截面要求，故可不進(jìn)行最小熱穩(wěn)定截面校驗(yàn)。
由于中壓真空接觸器和熔斷器產(chǎn)品技術(shù)日趨成熟，熔斷器(F)和真空接觸器(C)組合供電方式(簡稱F-C)具有占地少、價(jià)格低、適用頻繁操作的特點(diǎn)，近十多年來，在國內(nèi)較多的火力發(fā)電工程中得到了廣泛應(yīng)用，但F-C回路電纜短路最小熱穩(wěn)定截面計(jì)算相對復(fù)雜，國內(nèi)又缺乏相關(guān)規(guī)范，根據(jù)發(fā)電行業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合配置完善的綜合保護(hù)裝置分析總結(jié)如下，供設(shè)計(jì)參考：
(1)一般1000kW及以下電動機(jī)回路和1250kVA及以下變壓器回路采用F-C組合供電方式，按照綜合保護(hù)配置原理和熔斷器時間電流特性曲線，當(dāng)短路電流小于3.3kA(4kA／1.1～1.2)時，由保護(hù)裝置啟動真空接觸器開斷短路電流，動作時間約0.15s～0.5s，當(dāng)大于3.3kA時，綜合保護(hù)裝置閉鎖接觸器，由熔斷器開斷短路電流。熔斷器由于具有短路電流越大熔斷時間越短的特點(diǎn)，3.3kA及以上短路電流一般熔斷器熔斷時間約為0.2s以內(nèi)(對應(yīng)224A熔斷體)，對電纜承受的短路發(fā)熱越有利，按理論計(jì)算，銅芯電纜35mm2可滿足要求，且有一定裕度。
(2)為簡化繁雜的計(jì)算，考慮熔斷器熔斷具有的分散性特點(diǎn)，工程應(yīng)用考慮一定安全裕度是合理的，因此對3kV及以上中壓電動機(jī)和低壓變壓器回路采用F-C組合供電方式時，銅芯和鋁芯電纜最小熱穩(wěn)定截面分別按50mm2和70mm22校驗(yàn)是安全的。
3.6.8 選擇短路電流計(jì)算條件應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 計(jì)算用系統(tǒng)接線應(yīng)采用正常運(yùn)行方式，且宜按工程建成后5年～10年發(fā)展規(guī)劃。
2 短路點(diǎn)應(yīng)選取在通過電纜回路最大短路電流可能發(fā)生處。對單電源回路，短路點(diǎn)選取宜符合下列規(guī)定：
1)對無電纜中間接頭的回路，宜取在電纜末端，當(dāng)電纜長度未超過200m時，也可取在電纜首端；
2)當(dāng)電纜線路較長且有中間接頭時，宜取在電纜線路第一個接頭處。
3 宜按三相短路和單相接地短路計(jì)算，取其最大值。
4 當(dāng)1kV及以下供電回路裝有限流作用的保護(hù)電器時，該回路宜按限流后最大短路電流值校驗(yàn)。
5 短路電流的作用時間應(yīng)取保護(hù)動作時間與斷路器開斷時間之和。對電動機(jī)、低壓變壓器等直饋線，保護(hù)動作時間應(yīng)取主保護(hù)時間；對其他情況，宜取后備保護(hù)時間。
▼ 展開條文說明
3.6.8 系原條文3.7.8修改條文。
2 增加了對單電源回路最大短路電流的短路點(diǎn)的選取原則，參照《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊1 電氣一次部分》(中國電力出版社，1989)，另根據(jù)原電力部組織各電力設(shè)計(jì)院編寫的《赴美國依柏斯公司實(shí)習(xí)報(bào)告》(1982.3)：“由于電纜故障最容易發(fā)生在現(xiàn)場施工的電纜接頭處，但是在電纜首端發(fā)生故障時故障電流并不通過電纜本身，因此對于較長的電纜應(yīng)盡量避免中間接頭，計(jì)算短路電流時應(yīng)按故障發(fā)生在電纜終端或第一個中間接頭處”。國內(nèi)某城市2010年對10kV配網(wǎng)電力電纜故障率調(diào)查報(bào)告中指出，電纜中間接頭故障率為45.3％，終端頭故障率為6.6％，外力破壞故障率為12.4％，電纜本體故障率為4.4％，單相接地故障率為31.4％，電纜接頭和電纜終端故障故障率合計(jì)51％以上，而電纜本體故障率僅為4.4％。因此，若短路點(diǎn)選擇在電纜首端，短路電流并不通過電纜本身，對選擇電纜截面過于保守，不經(jīng)濟(jì)。
3 隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化，最大短路電流不一定是發(fā)生三相短路情況，有的可能是發(fā)生單相接地短路情況，因此，最大短路電流宜按三相短路或單相接地短路計(jì)算的最大值取值。
5 增加低壓變壓器饋線，按照變壓器保護(hù)配置情況，其過流Ⅱ段后備保護(hù)對應(yīng)電流為低壓側(cè)短路時的電流，雖有延時但對應(yīng)短路電流很小，故對低壓變壓器回路電纜，仍可按主保護(hù)時間選擇校驗(yàn)。
3.6.9 1kV及以下電源中性點(diǎn)直接接地時，三相四線制系統(tǒng)的電纜中性導(dǎo)體或保護(hù)接地中性導(dǎo)體截面不得小于按線路最大不平衡電流持續(xù)工作所需最小截面；有諧波電流影響的回路，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 氣體放電燈為主要負(fù)荷的回路，中性導(dǎo)體截面不宜小于相導(dǎo)體截面。
2 存在高次諧波電流時，計(jì)算中性導(dǎo)體的電流應(yīng)計(jì)入諧波電流的效應(yīng)。當(dāng)中性導(dǎo)體電流大于相導(dǎo)體電流時，電纜相導(dǎo)體截面應(yīng)按中性導(dǎo)體電流選擇。當(dāng)三相平衡系統(tǒng)中存在諧波電流，4芯或5芯電纜內(nèi)中性導(dǎo)體與相導(dǎo)體材料相同和截面相等時，電纜載流量的降低系數(shù)應(yīng)按表3.6.9的規(guī)定確定。
表3.6.9 電纜載流量的降低系數(shù)
注：1 當(dāng)預(yù)計(jì)有顯著(大于10％)的9次、12次等高次諧波存在時，可用一個較少的降低系數(shù)；
2 當(dāng)在相與相之間存在大于50％的不平衡電流時，可用更小的降低系數(shù)。
3 除本條第1款、第2款規(guī)定的情況外，中性導(dǎo)體截面不宜小于50％的相導(dǎo)體截面。
▼ 展開條文說明
3.6.9 系原條文3.7.9修改條文。
2 對存在高次諧波電流回路，中性導(dǎo)體的電流應(yīng)計(jì)入諧波電流的效應(yīng)。電纜導(dǎo)體載流量的降低系數(shù)系取自于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范民用》GB 50054和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16的有關(guān)規(guī)定。
3.6.10 1kV及以下電源中性點(diǎn)直接接地時，配置中性導(dǎo)體、保護(hù)接地中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體系統(tǒng)的電纜導(dǎo)體截面選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 中性導(dǎo)體、保護(hù)接地中性導(dǎo)體截面應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第3.6.9條的規(guī)定。配電干線采用單芯電纜作保護(hù)接地中性導(dǎo)體時，導(dǎo)體截面應(yīng)符合下列規(guī)定：
1)銅導(dǎo)體，不應(yīng)小于10mm2；
2)鋁導(dǎo)體，不應(yīng)小于16mm2。
2 采用多芯電纜的干線，其中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體合一的銅導(dǎo)體截面不應(yīng)小于2.5mm2。
3 保護(hù)導(dǎo)體截面應(yīng)滿足回路保護(hù)電器可靠動作的要求，并應(yīng)符合表3.6.10-1的規(guī)定。
注：S為電纜相導(dǎo)體截面。
4 電纜外的保護(hù)導(dǎo)體或不與電纜相導(dǎo)體共處于同一外護(hù)物的保護(hù)導(dǎo)體最小截面應(yīng)符合表3.6.10-2的規(guī)定。
表3.6.10-2 保護(hù)導(dǎo)體允許最小截面(mm2)
▼ 展開條文說明
3.6.10 系原條文3.7.10修改條文。
2 與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2011第3.2.14條第5款第3項(xiàng)“當(dāng)銅保護(hù)導(dǎo)體與銅相導(dǎo)體在一根多芯電纜中時，電纜所有銅導(dǎo)體截面積的總和不應(yīng)小于10mm2”的規(guī)定一致。如在三相四線制系統(tǒng)中，當(dāng)選擇中性導(dǎo)體與保護(hù)導(dǎo)體合一的4芯銅芯電纜時，其最小規(guī)格可以選擇4×2.5mm2或3×4mm2＋1×2.5mm2。
4 系新增條款。與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2011第3.2.14條第3款的規(guī)定一致。
3.6.11 交流供電回路由多根電纜并聯(lián)組成時，各電纜宜等長，敷設(shè)方式宜一致，并應(yīng)采用相同材質(zhì)、相同截面的導(dǎo)體；具有金屬套的電纜，金屬材質(zhì)和構(gòu)造截面也應(yīng)相同。
▼ 展開條文說明
3.6.11 系原條文3.7.11修改條文。
大電流負(fù)荷的供電回路往往由多根單芯大截面電纜并聯(lián)組成，運(yùn)行時屢因電流分配不均而出現(xiàn)電纜過熱乃至影響繼續(xù)供電。
交流供電回路多根電纜并聯(lián)時的電流分配主要依賴于導(dǎo)體阻抗，同時還受金屬套(有環(huán)流時)阻抗的影響。并聯(lián)各電纜的長度以及導(dǎo)體、金屬套截面均等，是使電流能均勻分配的必要條件，在采用單芯電纜情況下，各電纜在空間上幾何配置的相互關(guān)系常難使各阻抗值均等；各電纜的相序排列關(guān)系也影響電流分配。故要以計(jì)算方式確定各電流分配的電流值，較為復(fù)雜煩瑣。IEC 60287-3-1(2002)《多根單芯電纜并聯(lián)電流分配及其金屬層(套)環(huán)流損耗的計(jì)算》標(biāo)準(zhǔn)是按照并聯(lián)電纜的各導(dǎo)體阻抗、金屬套阻抗均等前提下，建立聯(lián)立方程而導(dǎo)出，其算法具有公認(rèn)可行性。需要指出的是，該算法從工程實(shí)用意義上已并不簡單，可推論若不具備并聯(lián)電纜各導(dǎo)體阻抗、金屬套阻抗均等的條件，計(jì)算各電纜之電流分配必將更煩瑣復(fù)雜。本次增加敷設(shè)方式一致，也是為了使同相導(dǎo)體阻抗盡可能一致，使導(dǎo)體電流分配均勻。
3.6.12 電力電纜金屬屏蔽層的有效截面應(yīng)滿足在可能的短路電流作用下最高溫度不超過外護(hù)層的短路最高允許溫度。
▼ 展開條文說明
3.6.12 系原條文3.7.12修改條文。
(1)條文中可能的短路電流包括中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中不同地點(diǎn)的兩相接地短路。
(2)關(guān)于電纜外護(hù)層的短路最高允許溫度幾點(diǎn)說明：
1)本標(biāo)準(zhǔn)1994版編制時采納了瑞典ASEA公司的規(guī)定，而日本JCS第168號D(1982)標(biāo)準(zhǔn)則是按照外護(hù)層短路最高允許溫度限值確定，依當(dāng)時經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，認(rèn)為按日本標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算會使得屏蔽層截面選擇過大，增加工程投資，為此，按照瑞典公司規(guī)定取絕緣和護(hù)層的短路最高允許溫度平均值計(jì)算，再考慮到高壓電力電纜線路一般設(shè)置有回流線，可減少金屬屏蔽層截面的因素，認(rèn)為可以接受。
2)我國現(xiàn)行110kV及以上交聯(lián)電力電纜制造標(biāo)準(zhǔn)中對電纜外護(hù)套溫度限值未作明確要求，護(hù)套選擇取決于電纜設(shè)計(jì)和運(yùn)行的機(jī)械及熱性能限定要求。
3)首先，金屬屏蔽層截面若選擇不當(dāng)容易發(fā)生電纜燒壞事故，甚至引起火災(zāi)而帶來較大經(jīng)濟(jì)損失，與當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)的形勢不適。其次，高壓電力電纜多為重要輸電電纜線路，隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)模越來越大，短路水平越來越高，保證電纜的安全可靠性尤為重要。工程實(shí)踐中，校核電纜金屬屏蔽層或護(hù)套的短路耐受值時采用的終止溫度有取220℃的，也有取200℃的，高于非金屬護(hù)套短路最高允許耐受溫度(如聚氯乙烯ST1、ST2護(hù)套和絕緣型PVC／A、絕緣型PVC／B料的抗開裂溫度150℃，只有絕緣型PVC／B護(hù)套的熱穩(wěn)定溫度才達(dá)到200℃)。
依我國目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與20世紀(jì)90年代相比，已發(fā)生了很大變化，且110kV及以上高壓電纜線路使用的越來越多，上述1)的條件已不適應(yīng)現(xiàn)在的情況，況且，也不能保證所有高壓電纜回路均設(shè)有回流線情況來降低對護(hù)套溫升的影響，而參照日本JCS第168號D(1982)標(biāo)準(zhǔn)即按照外護(hù)層短路最高允許溫度限值確定比較合理和可行；我國目前對110kV及以上電纜非金屬護(hù)層溫度限值未予以明確規(guī)定，設(shè)計(jì)無選擇依據(jù)；實(shí)際工程曾發(fā)生過金屬層燒斷事故。因此，校驗(yàn)金屬屏蔽層的熱穩(wěn)定截面宜按照與其緊密接觸的非金屬護(hù)套短路最高允許耐受溫度作為控制條件是合理的。
非金屬外護(hù)套大多處于空氣或土壤中，其散熱條件比導(dǎo)體內(nèi)的絕緣材料好，一般可以按照聚氯乙烯護(hù)套不超過150℃、聚乙烯護(hù)套不超過140℃作為控制條件計(jì)算金屬屏蔽截面。另外，考慮到電纜的金屬套、金屬箔、編織層、鎧裝層及接地同心導(dǎo)體等也可作為接地金屬屏蔽，這樣計(jì)算的金屬屏蔽層截面是偏安全的。
3.6.13 敷設(shè)于水下的高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜應(yīng)具有縱向阻水構(gòu)造。
▼ 展開條文說明
3.6.13 系新增條文。
海底電纜通常要求具有縱向阻水性能。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜最大缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生水樹，在高壓電場作用下產(chǎn)生局部放電進(jìn)而使絕緣老化甚至損壞，為減少電纜進(jìn)水概率，水下敷設(shè)1kV以上的高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜應(yīng)具有縱向阻水構(gòu)造。充油電纜和黏性浸漬紙絕緣海底電纜具有縱向阻水性能，不需要采取附加阻水措施。
