信息通信机房电力电缆的选择与应用

孔灯亮

摘要：信息通信机房中有大量的信息通信设备，这些设备的正常工作需要有电力的持续稳定供应，电力导线承担着将电力从电网、供电设备输送到用电设备的任务，最常见的电力导线就是电力电缆。基于此，本文将对信息通信机房电力电缆的选择与应用进行分析。

关键词：信息通信机房;电力电缆;选择与应用

1 电力电缆的结构

电力电缆一般为3层结构，导体、绝缘层和护套层，部分电缆还会有铠装层。最常用的导体是铜和铝，铜的导电系数相对较高。绝缘层按材料可以分为匀质和纤维质，匀质材料主要有聚氯乙烯、聚烯烃、交联聚烯烃、橡胶等，匀质材料的绝缘层具有较好的抗潮性，实际中应用较多。护套层是为了保护绝缘层不受机械损伤，同时避免整条电缆被拉力破坏，护套的材料一般采用塑料、铝、铅等。

2 信息通信机房电力电缆的选择与应用

2.1 电缆导体种类

前文已述，常见的电缆导体种类为铜和铝，相对于铝来说，铜具有如下优点：（1）铜的电阻率低。相同的横截面积，铜芯电缆的内阻比铝芯电缆的内阻低，流过相同的电流时，发热量将更小，所以相对来说，铜芯电缆的载流量更高，电缆上的电压降更小，更加节能。（2）铜更耐腐蚀。相对于铝，铜金属更抗氧化，不容易腐蚀，尤其是电缆的接头处，铝芯电缆会由于氧化腐蚀而使接触电阻增大，这样就有可能发热过大而引发事故。（3）铜的柔性好，强度高，且抗疲劳。铜芯的柔性好，允许的弯曲半径更小，因此便于施工过程中的穿管和转弯;常温下，铜的允许应力和拉伸强度极限也比铝更高;另外，铝芯如果反复折弯容易折断，而铜芯不会。铜的主要缺点就是产量有限，因此价格相对较高，以2021年1月初的市场价格为例，1#电解铜的价格大约为6万元/吨，而铝的价格大约为1.5万元/吨。考虑到信息通信机房的重要性，机房内的电缆均建议采用铜芯电缆，尤其是地线电缆必须采用铜芯电缆，在沿海等有环境腐蚀的地区，也应选择采用铜芯电缆。在信息通信机房中的建设中，一些较偏远的移动通信基站，如果市电引入的外线电缆采用铜芯电缆而经常发生被偷盗时，可以考虑将外线电缆更换为铝芯电缆。

2.2 温度传感器设置

在温度传感器界面配置每台温度采集机。可根据配线表增加、修改、删除温度采集机。系统安装调试完成后，已对所接温度采集机进行设置。如需更换采集机，可在列表中双击需更换的温度采集机，列表上方输入框将显示所选采集机详细信息，更改信息后（如更换采集机需更改采集机号）点击“修改”即可。更换采集机还需进行“最高温度”及“最大温差”设置，详见系统设置。

2.3 经济电流密度校验

经济电流密度就是使输电导线在运行中，电能损耗、维护费用和建设投资等各方面都是最经济的。根据不同的年最大负荷利用小时数，选用不同的材质和每平方毫米通过的安全电流值。导线截面影响线路投资和电能损耗，为了节省投资，要求导线截面小些;为了降低电能损耗，要求导线截面大些。综合考虑，确定一个比较合理的导线截面，称为经济截面积，与其对应的电流密度称为经济电流密度。

2.4 电缆燃烧性能

信息通信机房内的所有电力电缆都应选用阻燃电缆或耐火电缆，不能选用不具备阻燃性能或耐火性能的普通电缆。这是因为信息通信机房具有价值高、重要性强的特点，选用阻燃电缆或耐火电缆可以在火灾发生时防止火灾蔓延，避免造成重大的财产损失和人员伤亡。对于耐火和阻燃电缆，根据性能的优劣，又可以分为A、B、C三类，其中，A类性能最优，信息通信机房内的阻燃电缆一般会选择A类。

2.5 电缆导体的截面积

在讨论电缆导体的截面积之前，首先要正确理解标称截面积、设计截面积和实际截面积3个概念的联系和区别。

标称截面积是指产品标准中用来表述电缆产品的规格，仅仅是此规格的代号或名称，便于产品制造过程中的文件及生产管理。标称截面积并不要求直接测量其截面积，而是通过导体的电阻值进行衡量和考核。

设计截面积也称为电气截面积，是指设计过程中选择的电缆截面积，施工进场时应对其截面和导体电阻进行见证取样送检。

实际截面积指电缆导体的几何截面积。

对于电缆生产制造者来讲，某标称截面的导体截面究竟设计多大才能满足标准要求，不是指实际截面积要大于等于标称截面积，而是指此标称截面下的设计截面積（电气截面积）要满足标准要求，即电阻值应满足标准要求，将此作为设计导体实际截面大小的依据。如果选择的导电性能较高的导体材料，那么实际截面可以小一些，反之导体实际截面应大一些。当今随着导体材料生产工艺的改进和科学技术进步，无氧铜材的先进生产工艺已经得到普遍应用，铜导体材料电阻率足以保证用小于标称直径铜丝能满足对应规格电阻的要求，所以目前电缆行业中较普遍出现电阻合格，但线芯实际截面小于标称截面的现象，这是符合产品标准要求的，也符合节能节材的发展趋势。

2.6 电线电缆绝缘材质的选择

在运行时设计过程中，通常根据运行时的方式和环境选择电缆绝缘材料。对于一般工程而言，PVC电缆成本较低，耐酸和耐碱性较高，因此得到更广泛的使用。但是，PVC材料也有一些缺点：它产生有毒气体，在燃烧时会毒害和窒息人们。因此，无卤素电缆，如交联聚乙烯、乙烯橡胶等。，如果建筑工地需要低毒性和易燃性等因素，则可使用;对于电力线和消防线，在选择电气线路时，必须使用矿物绝缘电缆或有机绝缘电缆，这取决于自动火灾报警系统对对象的保护程度，而且电线的子线路必须选择对于要求苛刻的建筑，例如高层建筑和大型公共场所，选择过程必须使用无卤素或无卤素的聚乙烯绝缘电缆。

2.7 侵入物分析与应对

侵入物的来源主要有以下方面：1.建筑物缝隙渗漏（坠入）;2.温控系统外循环带入;3.信息通信机房电出入人员带入;4.信息通信机房电内部设备掉落。来自于1和2的侵入物为雨雪渗水和冷凝水，在重力作用下最终会汇集在阻燃防静电地板上，继而引发该处湿度传感器报警;来自于3和4的侵入物主要为灰尘、水泥块、钢制螺丝、金属屑、塑料碎屑等，其中一部分侵入物可能导致设备短路或引起火灾。这些侵入物最终也会汇集到阻燃防静电地板，只能通过大功率吸尘器进行清除。参考相关标准对固体侵入物的规定，根据直径大小将A单位数据中心信息通信机房电侵入物情况进行统计，其中直径在50mm以上的主要是在信息通信机房电改造工程中产生的硅酸盐类建筑垃圾，直径在10～50之间的主要是在设备安装过程中遗落的螺丝等金属件，直径在5～10mm之间的主要是在支撑构件加工工程中产生的金属碎屑，直径在1～5mm之间的要是在设备安装过程中碎裂的塑料泡沫颗粒，直径在1mm以下的主要是在数据中心运行过程中由空气循环系统进入的灰尘。上述入侵物可能造成短路或接触不良问题。

3 结束语

在信息通信机房中，电力电缆承担着输送电能的作用，它的正常工作关系到信息通信系统的安全稳定运行。在信息通信机房中，电力电缆的选择涉及到电缆的燃烧性能、电缆导体的种类、截面积大小等方面。总的来说，信息通信机房内的所有电力电缆应选用阻燃电缆或耐火电缆，建议采用具备阻燃A类性能的电缆。信息通信机房内的电力电缆宜采用铜芯电缆，其中，地线电缆必须采用铜芯电缆，在沿海等有环境腐蚀的地区，也应采用铜芯电缆。

参考文献：

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