陈洁烨(上海中远船务工程有限公司,上海 200237)
正确选用电线电缆及运用
陈洁烨
(上海中远船务工程有限公司,上海 200237)
电线电缆应用于各种船舶及海上石油平台等水上建筑的电力、照明和一般控制之用。其直接关系到船舶的安全性、可靠性。本文主要研究电缆的选择原则及运用。
电线电缆;结构;型号;导体
1.1电线电缆的特有标志:
一根电线电缆犹如一个怀孕的母亲,怀着名叫导电芯线,电气绝缘层、防护套这三个孩子。导电芯线作用:传导电能的路径,多由不少于7根的圆形软铜丝绞合而成(控制电缆允许单股形式)。按芯数数量分有单芯、双芯、三芯和多芯等不同品种。双芯和三芯电缆常被用于船舶电力系统,区别在于直流单项交流线路和三项交流线路。多芯电缆(可多达数十芯)常被用于控制或通信系统。
电线电缆的规格多样化在于电缆内铜芯的截面不同,最小的只有1mm2,大的可到300mm2以上。但大截面电缆在安装工程中有局限性,如一根240mm2可由2根120mm2电缆并联代替。
绝缘层在电缆中扮演二哥的角色,各导电芯线进行电气绝缘,杜绝芯线间短路或接地。
防护套层在电缆中扮演大哥的角色,保护电缆被油水、化学腐蚀的侵害。如需增强机械强度和抗干扰能力,可再外加一层铠装层可起到双重保护。
1.2电线电缆特性代码
1.2.1系列代码
乙丙绝缘:船用电力电缆:CE。船用控制电缆:CKE。船用通信电缆:CHE
聚氯乙烯绝缘:船用电力电缆:CV。船用控制电缆:CKV。船用通信电缆:CHV
天然-丁苯绝缘:船用电力电缆:CX。船用控制电缆:CKX。
交联聚乙烯绝缘:船用电力电缆:CJ。
硅橡胶绝缘:船用电力电缆:CS。
1.2.2护层代号
(1)内套:代号V表示聚氯乙烯。代号F表示氯丁橡胶。代号H表示氯磺化聚乙烯。(2)铠装:代号0表示无。代号2表示双刚带。代号3表示细钢丝。代号8表示钢丝编织。(3)外套:代号0表示无。代号2表示聚氯乙烯。代号3表示聚乙烯护套。
1.2.3特殊的代码符号
代号R表示软结构。
代号M表示水密式结构。
1.2.4在火焰条件下的燃烧特殊符号
代号D表示单根燃烧。代号S表示成束燃烧。代号N表示耐火(单根燃烧)。
代号A、B、C分别被定义有烟、有酸、有毒;低烟、低酸、低毒;低卤、低烟、低毒。
例:CEPJ86/SC乙丙橡皮绝缘交联聚烯烃内套铜丝编织铠装非交联聚烯烃外套低烟无卤阻燃船用电力电缆,成束阻燃,低卤,低烟,低毒。常用于船舶电气设备电源线,如组合启动屏电源线,分油机电机电源线等。
2.1选用型号的基础
目前电缆型号规格繁多,如船用电力电缆、船用控制电缆、船用通信电缆等。选择电缆型号犹如购买生态药材,知道其名称、产地、生产环境、用途等。选择型号规格也是一样,提前了解电缆规格型号适用的范围。根据用途、条件和环境等因素选择电缆型号。
2.2导体的选用原则
导体材料有很多,如铜芯、铝芯、镀锡等。按IEC要求,对于热固体(或弹性体)绝缘的铜丝应镀锡,对于热塑性塑料(如聚氯乙烯)绝缘的铜丝可以不镀锡。电线电缆的软硬程度(或弯曲性能)与导体结构有很大的关系,在相同截面积下,组成导体的铜丝越细,根数越多,则电缆越柔软,故船用电缆标准中把导体结构分为一般(固定铺设)、软(移动用)和特软(可多次重复弯曲和扭转)三种。对于固定铺设应选用一般硬度电缆;对于一般性移动设备应选用软电缆(在型号中特性符号字母为R);对于移动频繁或重复扭转使用的应选用船用特软电缆。
2.3新型绝缘的选用原则
新型绝缘材料层出不穷,分塑料绝缘材料和橡胶绝缘材料。根据要求选用。
2.4规格的选用原则
影响电缆载流量的因素很多,与导体截面积有关,也与绝缘材料的长期允许工作温度、环境温度、铺设方法等有关。载流量的标准规定值可参照IEC《船舶低压系统电缆的选择和铺设》标准。
确定电线电缆使用规格(导体截面)时,一般应考虑发热,线路电压降损失,经济电流密度,机械强度等选择条件。需要注意的是选择条件有先后,如低压动力线,低压照明线、高压线路。各选择条件是有区别的,区别在于因其负荷电流电压水平要求等。
选用每根电缆导体的截面积应符合下列条件:
(1)所有电缆导体流量是需要被进行修正,修正后的载流量标准是:应不低于电缆导体在电路中可能承受的最大连续负荷电流值。(2)电缆导体可能通过的最大连续负荷应根据该电缆供电的电路和电机等负荷性质及同时工作系数计算。(3)在导体长期允许工作温度为75℃、环境温度为45℃条件下。同一规格的铝芯与铜芯比较,铝芯的导线载流量约为铜芯的0.7倍,导线可选用大一个型号。(4)如船舶发电机换新,原主电缆长度不够,船东选择电缆接长方案,在选择电缆的过程中,检查原电缆截面积为95mm2,在选择接长电缆时,考虑到接长处的发热,因此选用了120mm2做为接长部分电缆。(5)如在选择控制电缆时,发电机警报模拟量信号和转速采集器信号需要屏蔽干扰,因此选择了带有屏蔽功能的对绞线仪表通信电缆。(6)在作为普通控制用多芯线的选择中,一般需要留出余量,一般1~4芯线富余1根,4~10芯线富余2根,11~16芯线富余3根,依此类推。(7)用电设备电缆的载流量选用时还应大于上级空气断路器的保护设定值。
本文提供了一些电线电缆选用的几个原则,在实际的运用中还需要考虑实际施工因素及经济成本等因素。在特殊情况下还要考虑短流电流保护值的影响。
[1]中国船级社.钢质海船入级规范(2006)[M].人民交通出版社,2009.
[2]《电线电缆手册》编委会组.电线电缆手册-2版(增订本)[M].机械工业出版社,2009.
[3]上海电缆研究所组.电线电缆产品手册[M].机械工业出版社,2005.
[4]GB50217-94.电力工程电缆设计规范[M].人民出版社,2008.
陈洁烨(1985-),女,江苏无锡,大学本科,研究方向:工程管理。