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    电力工程电缆设计规范 GB50217-2007

    • 发布日期:2018-09-11
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    3.4.1 电缆绝缘类型的选择,应符合下列规定:
        1 在使用电压、工作电流及其特征和环境条件下,电缆绝缘特性不应小于常规预期使用寿命。
        2 应根据运行可靠性、施工和维护的简便性以及允许最高工作温度与造价的综合经济性等因素选择。
        3 应符合防火场所的要求,并应利于安全。
        4 明确需要与环境保护协调时,应选用符合环保的电缆绝缘类型。

    3.4.2 常用电缆的绝缘类型的选择,应符合下列规定:
        1 中、低压电缆绝缘类型选择应符合本规范第3.4.3~3.4.7条的规定外,低压电缆宜选用聚氯乙烯或交联聚乙烯型挤塑绝缘类型,中压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘类型。
        明确需要与环境保护协调时,不得选用聚氯乙烯绝缘电缆。
        2 高压交流系统中电缆线路,宜选用交联聚乙烯绝缘类型。在有较多的运行经验地区,可选用自容式充油电缆。
        3 高压直流输电电缆,可选用不滴流浸渍纸绝缘、自容式充油类型。在需要提高输电能力时,宜选用以半合成纸材料构造的型式。
        直流输电系统不宜选用普通交联聚乙烯型电缆。

    3.4.3 移动式电气设备等经常弯移或有较高柔软性要求的回路,应使用橡皮绝缘等电缆。

    3.4.4 放射线作用场所,应按绝缘类型的要求,选用交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐射线辐照强度的电缆。

    3.4 .5 60℃以上高温场所,应按经受高温及其持续时间和绝缘类型要求,选用耐热聚氯乙烯、交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐热型电缆;100℃以上高温环境,宜选用矿物绝缘电缆。
        高温场所不宜选用普通聚氯乙烯绝缘电缆。

    3.4.6 -15℃以下低温环境,应按低温条件和绝缘类型要求,选用交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。
        低温环境不宜用聚氯乙烯绝缘电缆。

    3.4.7 在人员密集的公共设施,以及有低毒阻燃性防火要求的场所,可选用交联聚乙烯或乙丙橡皮等不含卤素的绝缘电缆。
        防火有低毒性要求时,不宜选用聚氯乙烯电缆。

    3.4.8 除按本规范第3.4.5~3.4.7条明确要求的情况外,6kV以下回路,可选用聚氯乙烯绝缘电缆。

    3.4.9 对6kV重要回路或6kV以上的交联聚乙烯电缆,应选用内、外半导电与绝缘层三层共挤工艺特征的型式。 


    条文说明

    3.4 电缆绝缘类型

    3.4.1 系新增条文。条文不只是针对现行电缆,也适合不久或将有新型绝缘电缆之应用。如高温(指在低温范畴意义上比以往极低温有大幅提高)超导电缆正进入工业性试运行阶段,我国在世界上也位于前列,其传输大容量时的能耗显著较小,应用前景看好;又如,超高压输电使用压缩气体管道绝缘线(GIL)在一些国家已成功实践,我国随着大容量输电需求也将可能运用。另一方面,近年曾有新型绝缘电缆的推出,虽示出其独特优点,但需以满足条文第1款的试验论证,来规范引导其健康发展。此外,按条文第2款来评估,有的新型绝缘电缆虽具备部分优越特性,但对工程条件并不适用(如易着火,毒性大等),这一规范性制约就具有积极意义。
        1 电缆绝缘在一定条件下的常规预期使用寿命不少于30~50年,它与电缆应通过的标准性老化试验实质对应。
        2 同一使用条件的不同类型绝缘电缆,有的安装与维护管理较麻烦,但经历长期实践其运行可靠性易于把握;有的造价虽较低,但容许最高工作温度不高从而载流量较低,所需电缆截面较大。在未能兼顾情况下,需视使用条件及其侧重性来选择。
        除矿物绝缘型外的电缆绝缘固体或液体材料,都属可燃物质,由含氯、氟等卤化物构成的绝缘电缆,不能用于有低毒无卤化防火要求的场所。
        3 21世纪全球进入生态协调呼声日益高涨。日本从20世纪末开始由政府明令公用事业需使用环保型电缆,日本电线工业协会制定了JCS第419号(1998)控制电缆、JCS第418号A(1999)低压电力电缆等环保型产品标准,主要特征是不用聚氯乙烯(PVC)。欧洲的环保活动声势早盛,但在电缆上禁用PVC却经历了反复,如瑞典已明确PVC的淘汰推迟至2007年;此外,基于SF6气体的温室效应相当于CO2的2.4万倍,西门子公司推出具有80%N2与20%SF6混合气体的500kV GIL,于2001年在日内瓦的工程成功实践,日本近年也步其后尘开发这种环保型GIL。我国电力行业标准DL/T 978-2005中含N2/SF6混合气体构造,显示了适应环保之考虑。由此可见,电缆的绝缘用材或构造有适应环保化趋向。
        环保型电缆具有的特征:①使用期间对周围生态环境和人体安全不致产生危害;②废弃处理焚烧时不会有二噁英等致癌物质扩散,或掩埋时不会有铅(如用于塑料的稳定剂)之类流失危害:③材料将有再生循环利用可能。
    3.4.2 系新增条文。本条文中的“常用”是指在工业与民用范围已广泛应用。
        1 中低压电缆曾长期使用粘性浸渍纸绝缘型,世界上除英、俄等少数国家外,如今多已被挤塑绝缘电缆取代,我国现也如此,因而本次修订不再纳入。
        低压系统中挤塑类PVC型电缆广泛使用的主要因素是其造价较低,而交联聚乙烯(XLPE)型电缆在近十年来也大量应用,我国XLPE电缆生产能力有了充足发展,两种材料的价格差距逐渐缩小,且XLPE的容许最高工作温度较大,从而按截流量确定的电缆导体截面可较小,XLPE电缆的经济性与PVC电缆不相上下,况且XLPE电缆符合环保化趋势,故在维持继续使用PVC型的同时又纳入XLPE电缆。
        2 35kV以上高压电缆的应用,世界上有自容式充油(FF)、钢管充油(PFF)、聚乙烯(PE)、乙丙橡胶(EPR)、XLPE、GIL等类型,其中EPR多在意大利使用且用于150kV及以下,PE在法国、美国等曾有少量使用,我国个别水电厂也引进500kV PE电缆投入运行,PFF、GIL虽在不少国家使用但数量不多,常用的是FF与XLPE电缆,我国也如此。66~330kV FF电缆有30年以上运行实践,而电压至220kV的XLPE电缆比FF电缆使用晚20年左右,近10年有大量应用趋势,且两类电缆在国内均能制造。
        FF电缆在国内外已有相当长的成功运行经验,其可靠耐久性较易把握。它比XLPE电缆虽多增了油务的管理,但却因此有油压监视和报警,线路一旦受损能从其信号显示及时发观;此外,对运行电缆抽取油样做色谱分析、电气测试,可实现有效的绝缘监察。这些恰是XLPE电缆所没有的长处。
        XLPE电缆不存在供油系统附属装置及其油务带来的麻烦,易受欢迎,包括超高压系统的应用已是大势所趋。但是其实践时间还不够长,400~500kV级XLPE电缆在欧洲、日本的运行实践才不过10年。此外,较长的电缆线路其投资在目前还比FF型贵。因此,在推广XLPE型的同时并考虑了有选用FF型电缆的空间。
        3 高压直流输电电缆迄今在世界上使用不滴流浸渍纸绝缘(MI)与FF两种类型,且近年已开发半合成纸(或称聚丙烯薄膜,简称PPLP)取代以往用的牛皮纸,使MI型电缆的容许最高工作温度由原来的50~55℃提升到80℃,载流能力可显著增大。
        现行交流系统用的普通XLPE电缆不适合直流输电,因直流电场下交联残渣影响杂电荷的产生,当温度较高时空间电荷积聚易形成局部高场强,这将会导致绝缘击穿强度降低,且其直流击穿强度还具有随温度升高而降低的特性。
        另一方面,国外研究直流输电用新型XLPE电缆已见成效,如日本采用在XLPE料中添加具有导电性或者有极性的无机填料两种方法,均可使直流击穿电压提高50%~80%,固有绝缘电阻率也显著提高,据此确认250kV直流XLPE电缆开发成功;随后,又完成500kV级模型的实物性能试验验证,包括在PE料中加入极性团实施聚合物材料的改性方式,证实直流击穿与极性反转击穿,能分别提高约70%和50%,可认为用XLPE构造直流输电电缆的技术已攻克,不久将获应用。以上简介了国外近年已研究开发XLPE构造直流输电电缆的可行,也就反衬出现行交流常规型XLPE电缆,不能直接用于直流输电系统(可参见《广东电缆技术》,2004,No.1)。
    3.4.3、3.4.4 系原条文3.4.3、3.4.4保留条文。
    3.4.5 系原条文3.4.5修改条文。
    3.4.6 系原条文3.4.6修改条文。用于额定电压U0/U≤1.8/3kV电缆的聚氯乙烯绝缘混合料(PVC/A)的耐受最低温度为-15℃。
    3.4.7 系原条文3.4.7修改条文。
    3.4.8 系原条文3.4.8修改条文。
    3.4.9 系原条文3.4.9修改条文。绝缘层和内、外半导电层三层共挤工艺比二层共挤加半导电包带的工艺构造电缆,有较优的耐水树特性,得到长期实践证实,有利于提高电缆的运行可靠性,且目前国内大多数制造厂已具备此工艺条件,强调6kV重要回路或6kV以上的交联聚乙烯电缆采用该工艺是必要的。

    关键词: 电气工程
    
     
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