预制分支电缆与建筑电气设计规范.doc

《预制分支电缆与建筑电气设计规范.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预制分支电缆与建筑电气设计规范.doc（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、预制分支电缆与建筑电气设计规范预制分支电缆是一种新型的预制型建筑配电电缆，主要适用于中高层建筑、工业厂房、公路、桥梁、遂道、医院、宾馆、体育场馆、机场、码头等输送电压在1000V以下的动力和照明供电系统。该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求，将主干电缆、分支线电缆、分支连接体等三部分进行一体化设计制造，具有优良的技术经济指标，在工程经济性、技术先进性和安装便利性方面，比传统电缆和母线具有突出的优点。一、 分支电缆的结构与性能1、 生产与技术标准按传统方法，在楼层配电设计中，通常采用的办法有三种：a、 放射式，由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电，此法可靠性最好，却需要大量的电缆、桥架

2、和较大的电缆井，造价高，经济性最差。b、 链接法，由配电间引电缆至底层配电箱，再由底层逐层向上链接供电，此法经济性最佳，但由于层数越多，安全系统越低，安全系统数是逐级相乘，因此，可靠性最差。c、 分区树干式，把一座高层建筑划分成n个单元区，每个单元采用电缆从配电室供电，然后再分配至单元区内各个楼层。此法可靠性、经济性都比较好，经常被采用。d、 干线电缆分支法，从配电室引出一根或数根主干电缆，每个楼层在干线电缆上接头分支，此法经济性最好，理论上也具有放射式配电相当的可靠性，但施工却是最麻烦的。更麻烦的是在主电缆上做楼层分支时，受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响，接头质量参差不齐，实际运

3、行的可靠性并不令人满意，但这种方法却使人们想到把接头与电缆一同制造，由此诞生了新一代的建筑配电电缆分支电缆。分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆，根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣，预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第（4）种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成，使得接头可靠性大大提高，而且工艺一致性也带来了质量一致，达到确保运行可靠性的目的。 分支电缆较早出现于英国和日本，在技术标准方面，1980年，日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS 376（1980），随着技术的发展与进步，在1992年对该标准进行了修订，放宽了对产品结构材料方

4、面的要求，提高了成品技术指标，目前，国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准基础。2、 结构分支电缆在结构上，分为单芯型和多芯绞合型两种，每根单芯分支电缆又可分为三部分：（1）主干电缆；（2）支线电缆；（3）分支连接头。目前，因单芯型分支电缆结构简单，便于生产和施工，已获得大量应用。按照日本标准的规定，多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体，而不是传统概念多芯电缆的结构，多芯型分支电缆的每相导体外面都有单独的绝缘和护套，每根线芯有独立的分支连接头。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能。国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力，目前也已在推广应用中。3、 性能分支电缆是一

5、种新型的电力配送电缆，其关键性能有两项：首先，一根具备良好品质的分支电缆，必须是性能优良的电力电缆，对于国内产品，其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB 1270691标准电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。第二，分支连接头的性能至关重要，这是分支电缆的关键性能。分支连接头把干线电缆与支线电缆的导体连为一体，并作绝缘防潮处理。从外观上看，无法知道内部接头质量，有两项重要的试验能够检测接头性能，即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言，分支连接头（含干线与支线导体）的拉断力应保持在连接前的80%以上，对电热循环试验而言，在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后，分支连接

6、头的温升不高于25次循环时分支头温度8。决定分支连接头的机械与电气性能的关键在于分支连接头的材料和工艺。对广大用户而言，应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。我们讲，分支电缆更适合现代建筑的配电系统，为什么？要分析这个问题，我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。二、 相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求1、 建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有：(1) GB 50052-1995 供配电系统设计规范(2) GB 50054-1995低压配电设计规范(3) JGJ/T 16-92民用建筑电气设计规范 (4) GBJ 16

7、-87建筑设计防火规范（1997年版本）(5) GB 50045-1995高层民用建筑设计防火规范 其中：供配电系统设计规范和低压配电设计规范是两项基础规范，主要内容参照采用了IEC标准。民用建筑电气设计规范中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致，但由于这是一个建筑行业的专业标准，建筑相关的部分规定更具体，如供电系统的负荷等级，除规定分级原则外，更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。 由于上述规范在颁布实施时，分支电缆产品在国内还没有应用先例，因此在规范中并未提及分支电缆，但在众多条款中体现了设计指导方向，总的说来，有三种观点：1、 关于配电级数越少越好；2、 关于配电方式，按可靠性从高到低依

8、次为放射式树干式分区树干式链接式;3、 关于安装敷设方式，应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。（一）关于配电级数：对配电级数而言，GB 50052-95第3.07条规定：供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级，JGJ/T 1692民用建筑电气设计规范中第8.14条规定：“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级，但对非重要负荷供电时，可超过三级。”上述规范体现了一个要领，那就是配电级数越少越好，越少越可靠性越高，技术越先进。（二）关于配电方式，GB 50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出：“在正常环境的车间或建筑物内，当大

9、部分用电设备为中小容量，但无特殊要求时，宜采用树干式配电，”“当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在待殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电，”“当部分用电设备离供电点较远，而彼此相距很近、容量很少的用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不超过5台，其总容量不宜超过10KW；”“在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电，但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。”（三）JGJ/T 1692民用建筑电气设计规范中对配电方式有更为详细的规定，如：“8.2.15居住小区的高层建筑，宜采用放射式配电，”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑，

10、对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电；对于向多层配电间或配电箱配电，宜采用树干式和分区树干式的方式，”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电，宜采用放射式与树干式结合的方式，”“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷，宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：（1）工作电源都采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式；（2）工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式；（3）工作电源采用分区树干式，多用电源取自应急照明等电源干线。” 上述规定，是限于制定规范时，分支电缆尚未在国内推广应用，供电线路主要依赖普通电力电缆和

11、母线，在充分考虑到可靠性和经济性后作出的。笔者认为，在应用分支电缆配电后，上述规定应该可以简化。这些内容体现了在供电可靠性方面，放射式高于树干式，又高于链接式的观点。（四）关于电缆和母线安装敷设方式。GB 5005494中5.1.1、JGJ/T 1692中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所”。GB 5005494中5.7.2、JGJ/T 1692中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素垂直干线与分支线的边接方法”。GB 5005494中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆作干线时，应满足下列条件：（1）载流量要留有一定的裕度；（2）分支容易安全可靠，安装及

12、维修方便和造价经济，GBJ 1687建筑设计防火规范中第10.1.4规定：消防用设备的配电线路应穿管保护，当暗敷时应敷设在非燃烧体结构内。其保护层厚度不应小于3cm，明敷时必须穿金属管，并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延燃性材料和电缆时，可不采取穿金属管保护，但应敷设在电缆井沟内。GB 5004595高层建筑设计防火规范中对消防电源及其配电，9.1.4条也规定了相同内容。上述规范说明：电缆配电比母线具有更好的环境适应性，安装敷设更便利。在熟悉电气规范的相关规定后，让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性：三、分支电缆配电的技术先进性1、 分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般是

13、：在一个n层的大楼中，垂直竖井干线和各楼层供电由一根整体预制的分支电缆完成，并配有总配电柜、楼层配电箱、转接箱，当总配电柜与转接箱之间间距离不远时（满足载流量与起动运行压降要求）一般不予选用，这样可减少一个连接点，提高可靠性，节约投资。由于分支电缆的干线是整根连续生产，中间无任何接头，如忽略导体电阻的影响，从可靠性角度考虑，在电性上可以看作是一点。分支电缆的干线与支线连接是采用先进工艺，将主干线、分支线与连接金属夹具三点共同进行冷压接，其性能完全达到电缆接线端子和中间接头的质量要求，而且是在严格工艺与质量控制手段的工厂中制造，质量稳定可靠，可见是一种典型的放射式配电系统。2、 分支电缆配电的技

14、术先进性从上述配电系统的分析中，可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电，每个楼层都可以达到最简单的二级配电，符合规范中配电级数越少越好的原则，这是先进性之一。分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统，具有最高的配电可靠性，适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电，是一种最先进可靠的配电方式，这是先进性之二。分支电缆是一种经过预制的电力电缆，其外形和结构特征仍然具备电缆特性，而且接头经过密封绝缘处理，在出厂时经过水中耐压和绝缘电阻试验，因此对环境要求低，能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境，而母线在规范中明确不能应用于这些环境，比母线适用范转广。而且，其安装方式简便，施工工期短，工费低，符合规

15、范中设计应注重经济性的观点，这是其技术先进性之三。四、 分支电缆配电设计的注意点我们已分析：分支电缆配电系统的技术先进性，可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做，量体裁衣的专业产品，具有最佳和适用性和技术经济性，但在工程设计中，需注意一点那就是分支线的保护问题。由于支线截面一般都比干线小，因此，当支线发生过截或短路时，干线保护系统不会对其发生作用，必须在支线配电箱中设置保护器，保护器与分支接头间一般不超过3m，如超过，分支线须做敷设在不燃的管或槽中，且当该段发生单相或两相短路时，干线保护应能够断开。对此，应予以注意。分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆，已经在国内众多工程中得到推广应

16、用，并且已为广大设计人员认同并使用。本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性，并能更好地体现规范的指导思想，是一种能满足现有规范的一种先进和经济的配电方式。尼龙护套线我国建筑用室内电源线布线一直采用PVC绝缘的BV型布电线。在经济建设迅猛发展和城乡居民生活质量亟待提高的今天，家庭生活电气化、现代化的步代正迅速走来，不仅家用电器品种数量在不断增加，而且各种家电的容量也在上升，从而对室内电源回路设计提出了新的要求。一、引言长期以来，我国建筑用室内电源线布线一直采用PVC绝缘的BV型布电线。在经济建设迅猛发展和城乡居民生活质量亟待提高的今天，家庭生活电气化、现代化的步代正迅速走来，不仅

17、家用电器品种数量在不断增加，而且各种家电的容量也在上升，从而对室内电源回路设计提出了新的要求。不仅要求回路数量多，而且对回路的质量、尢其对作为回路的布电线在预防触电和短路火灾事故的安全方面提出了更高的要求。据国家公安部门发出的消息，近几年来在大大小小的触目惊心的火灾事故中竟有30%是出于电气火灾。这就使预防电线短路事故成为设计、施工和装饰中亟待解决的首要问题。据分析，建筑布电线发生短路不外乎以下几种原因，即电线老化、电线在穿管中划伤绝缘，形成潜在的短路隐患，线路超载运行、温度超过规定范围而烧坏绝缘，多起惨重的火灾事故引起了全社会的极大关注。2001年以来在“国际铜业协会（北京）”的“建筑导线促

18、进项目”栏内，专家们连续对住宅电气设计问题展开了广泛而深入细致的讨论。二、 随着人们对预防火灾事故的极大关注，可以预料对于室内电源布线、专家将会寻求一种性能优越的新产品取而代之。这不仅加为城乡居民家庭电气化水平的提高，更重要的则体现了国家对人民生活质量的提高和对人的生命价值的高度重视。1997年，中国电线电缆行业、上海电缆研究所引进美国技术，研究开发了生产出了额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线电缆。一些国内悟性较快的企业予以推广使用。2001年5月中国机械工业联合会批准颁发了JB/T20261-2001额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线电缆。这可谓是BV

19、N型布电线在我国登台的三步曲。 为什么BVN型布电线会成为BV布线的替代产品，我们从这半个世纪以来的国内外使用情况可以看出，美国是个资本主义高度发达的国家，科学技术一直处于国际领先水平，早在50年代前BVN型布电线就广泛进入各类建筑的家庭住宅，至令仍然经久不衰。有些国家在20世纪70年代，BVN型电线还只用于某些航空飞行器、汽车、动力系统和控制系统，这都说明BVN型电线比BV型电线有独特的优越性。三、 BVN型电线的优势对BVN型电线，专家们经过反复试验和长期实践，总结以下七大优点：1、穿管方便。电线直径细，穿管时磨擦系数明显减小。2、增加了电线导管的穿线容量。电线直径小，对同样尺寸的导管可穿

20、入的电线多或载流量大。3、优异的耐靡性减少电线穿管和敷设时对绝缘的损坏。这一点很重要，可有效地减少潜伏型短路事故隐患。4、优异的耐碳氢化合物性能，化学稳定性好，即有优异的耐油、耐液化气和煤气腐蚀的性能，有效地提高了布电线的可靠性和使用寿命（老化性能试验证明BNV型电线比原用的BV型电线的使用寿命至少提高一倍即40年或以上）。5、安全性能高。经试验BVN型电线有良好的热稳定性和抗热收缩性能。这将有利于避免加接地点过热使电线绝缘收缩露出铜线导致短路故障的可能性。6、有承受相当的短路电流的能力，5秒钟短路承受温度要高于普通的BV型。这是因为有了尼龙护套，而尼龙熔点为2150C。7、具有与PVC绝缘同

21、样的阻燃性能。据有关专家试验，其燃烧所释放的毒性远小于PE。8、制造厂名、产品型号、电压等级等标志印在PVC绝缘与尼龙护套之间，标志清晰、耐擦。四、 BVN型电线与BV型电线材料结构对比BVN参照我国机械标准JB/T10260-2001即额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘层龙护套电线和电缆。而BV参照国家标准GB5023即额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆，在此我们不妨拿出做个对比，（具体可参见标准，在此省略）。结构表明BVN比BV型电线的材料成本稍高，且加工稍微复杂，所以BVN价格略高于BV电线。可以预料，该类新型产品很快就会被用户所接受。现期在北京、上海等大城市部分大型建筑（如奥运会比赛场馆）已经要求使用BVN型布电线。在欧洲、美国、加拿大和中东均广泛大量应用，在国外市场上这种带尼龙护套的BVN型电线占领了布电线95%以上的市场。我国虽然刚刚起步，但已孕育巨大市场。