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分支电缆单芯并列型与多芯绞合型优缺点说明
2006年7月13日 15:54  来源:中国电缆材料

    1.引言

    电力电缆的问世,使发、输、变、供、配、用电的安全性得到了很大提高,最早出现的是单芯电力电缆。由于在实际使用中三相四线供电、三相五线供电和多回路供电的场合越来越多,对占用空间和敷设场合的要求也越来越高。当需要多根、多层敷设,且占用空间和敷设条件受到限制时,单芯电力电缆就不能很方便地使用。因此,多芯电力电缆被研制开发并很快地进入到电力应用领域中,被广大用户接受和使用。

    2.母线槽

    随着电力电缆使用量的快速增长,在实际使用过程中即使采用单芯电力电缆,但对其接头和分支采用现场剥去护套、绝缘,压接分支或接头后再选用环氧树脂等绝缘材料进行包封处理的方法,仍存在着施工现场场地占用大、施工时间长、费用高、设备多、技术条件要求高、难度大等弊端,尤其是现场施工完成后的接头或分支,其绝缘强度、可靠性、一致性都很难得到保证。因而才使母线槽被研制,开发投入市场后,便很快被广大用户接受和大量使用。

    随着用户使用量的增加又发现母线槽同样也存在着一些缺陷,例如依靠螺钉联接的部位过多,安装施工复杂,同时维护量大、维护费用高。在运行过程中常遇到电磁振动、热胀冷缩、膨胀系数、外力等等因素的影响,这些都会造成螺钉的松动。假使一只螺钉出现松动,都会出现故障点发热、高温等现象,影响整条母线槽的运行稳定性。尤其是对五线母线槽的不当使用,还会造成PE线接触电阻增大违反建筑电气设计规范和施工规范中明文规定的PE线应确保其连续性的基本要求。但母线槽在大容量的情况下,还是存在着其自身的优势的。因为当电流达到数千安培时,如果采用电缆,即使是单芯电缆也要多根进行敷设,否则达不到相应的大电流容量,此时母线槽就体现出自身的优势。

    3.预制分支电缆

    随着技术的发展和市场需求的递增,又研制开发出预制分支电缆,并由单芯预制分支电缆发展到多芯预制分支电缆,这其中也包括阻燃、耐火,直至铠装预制分支电缆。即是在工厂内按照建筑设计图纸所规定的电缆规格、型号、截面及各分支的具体位置,在专业生产线上采用专用生产设备和模具,均可一次性制作完成。其优点在于绝缘强度高,包封注塑的分支接头联接体和电缆的外层绝缘护套紧密的粘接在一起,有极好的水密性和气密性,由于是工厂专用设备和模具制作,因此有极好的可靠性和一致性,用户安装使用极其方便,在垂直安装时只将主电缆均匀紧固在相应的支架上即可,在水平、预埋、架空、隧道、机场跑道、港口码头、矿井、现代化工业厂房等环境条件下施工安装,则更为简单、方便,安装施工过程中对场地、设备、施工人员技术水平、费用等方面的要求都大大低于施工现场处理电缆分支或母线槽;运行过程中又节省了大量的维护费用,减少了停电时间,在某些场合,可以达到免维护的效果。在电缆竖井、电缆通道较小的情况下,更能显示其特有的优越性。因此在中、小容量的供电场合中,分支电缆是取代母线槽的理想产品。

    4.绞合型、拧绞型预制分支电缆

    随着预制分支电缆被广大用户接受,在使用量猛增的情况下,各种各样的预制分支电缆都进入了市场,这种局面就给建筑电气设计人员在选型上带来了一定的困难。下面就绞合型,也称拧绞型,分支电缆的选择作一介绍。

    4.1绞合型的缺陷

    所谓绞合型、拧绞型,就是多根单芯电力电缆拧绞在一起。对于电力电缆的芯线来说,多股铜线或铝线拧绞的目的是为了增大导线截面。因为它们本身都是同相位和相同的电磁角,不会因为任何电磁相位角的差异而出现电容、电感的分布和变化问题。但同样也出现了散热的影响和载流值的下降,因此,截面越大单位截流值越低。而且还是在专用设备上,按规定的节距和绞合力,一次性整条制作完成。这种绞合无论是在力距、节距和均匀度上都是一致的,不会出现节距的变化或松紧不均匀现象。以下仅以圆形导电线芯为例,其绞合规则如下

    1.中心一般为一根单线,第二层为六根单线,以后每一层相对于里面一层的原有数量再增加六根。单线采用相同的线径;

    2.每层单线的绞合方向应和前一层相反,一般最外层采用左向绞合。

    而绞合型、拧绞型预制分支电缆,即多根单芯电力电缆绞合后作为三相三线、三相四线或三相五线制供电回路使用。首先从“绞合”说起,这种“绞合”无论是在预制分支电缆的生产厂,还是在施工安装现场完成“绞合”工序,都是既没有专业化的专用“绞合”设备,也没有相应的节距、力度、松紧、均匀的规定或要求可以遵循。更难以对付的是诸多大小尺寸、所在位置没有规则的分支电缆、分支联接体,就足以决定了这种“绞合”后的“多芯电缆”,无论是在力距、节距、密度、松紧、均匀性、外形尺寸等方面,都将是一个未知数。因此也就决定了这种“绞合”后的“多芯电缆”,在电感、电容的分布、在电磁的振动、吸力和斥力等电磁理论方面一些最基本的参数和指标上,变成了杂乱无章的“布朗运动”。

    在施工安装后的实际运行中,一是电感、电容的分布和节距、松紧的杂乱无章,必将导致整个供电回路和某些局部散热和温升杂乱无章。即使是数条不带分支和没有分支联接体的电力电缆,在可以严格控制其绞合力度、松紧、节距的条件下而绞合完成的电力电缆,在散热和温升的影响下,其实际允许的载流量,也不可以和按照规范水平或垂直敷设的单芯电力电缆相提并论。

    其次在平衡或不平衡电流的运行状态下,在负载电流、温度、环境变化或影响时,各条电缆间和各条电缆自身,在吸、斥、伸、缩、上、下等方面的受力和运动情况不规则。此种现象,对整个供电回路的运行稳定性和可靠性极为不利,甚至会在安装和紧固电缆的位置上,出现护套、绝缘损坏而引发事故。

    再次,这种多条杂乱无章“绞合”而成的电力电缆,放在电缆井或电缆通道中,也实在有碍观瞻。同时也会给电气系统图纸设计和电气系统施工及工程质量上,带来一个未能按照“横平竖直”的规定进行设计和施工的缺陷。

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