陳潔燁(上海中遠船務工程有限公司,上海 200237)
正確選用電線電纜及運用
陳潔燁
(上海中遠船務工程有限公司,上海 200237)
電線電纜應用于各種船舶及海上石油平臺等水上建筑的電力、照明和一般控制之用。其直接關系到船舶的安全性、可靠性。本文主要研究電纜的選擇原則及運用。
電線電纜;結構;型號;導體
1.1電線電纜的特有標志:
一根電線電纜猶如一個懷孕的母親,懷著名叫導電芯線,電氣絕緣層、防護套這三個孩子。導電芯線作用:傳導電能的路徑,多由不少于7根的圓形軟銅絲絞合而成(控制電纜允許單股形式)。按芯數數量分有單芯、雙芯、三芯和多芯等不同品種。雙芯和三芯電纜常被用于船舶電力系統,區別在于直流單項交流線路和三項交流線路。多芯電纜(可多達數十芯)常被用于控制或通信系統。
電線電纜的規格多樣化在于電纜內銅芯的截面不同,最小的只有1mm2,大的可到300mm2以上。但大截面電纜在安裝工程中有局限性,如一根240mm2可由2根120mm2電纜并聯代替。
絕緣層在電纜中扮演二哥的角色,各導電芯線進行電氣絕緣,杜絕芯線間短路或接地。
防護套層在電纜中扮演大哥的角色,保護電纜被油水、化學腐蝕的侵害。如需增強機械強度和抗干擾能力,可再外加一層鎧裝層可起到雙重保護。
1.2電線電纜特性代碼
1.2.1系列代碼
乙丙絕緣:船用電力電纜:CE。船用控制電纜:CKE。船用通信電纜:CHE
聚氯乙烯絕緣:船用電力電纜:CV。船用控制電纜:CKV。船用通信電纜:CHV
天然-丁苯絕緣:船用電力電纜:CX。船用控制電纜:CKX。
交聯聚乙烯絕緣:船用電力電纜:CJ。
硅橡膠絕緣:船用電力電纜:CS。
1.2.2護層代號
(1)內套:代號V表示聚氯乙烯。代號F表示氯丁橡膠。代號H表示氯磺化聚乙烯。(2)鎧裝:代號0表示無。代號2表示雙剛帶。代號3表示細鋼絲。代號8表示鋼絲編織。(3)外套:代號0表示無。代號2表示聚氯乙烯。代號3表示聚乙烯護套。
1.2.3特殊的代碼符號
代號R表示軟結構。
代號M表示水密式結構。
1.2.4在火焰條件下的燃燒特殊符號
代號D表示單根燃燒。代號S表示成束燃燒。代號N表示耐火(單根燃燒)。
代號A、B、C分別被定義有煙、有酸、有毒;低煙、低酸、低毒;低鹵、低煙、低毒。
例:CEPJ86/SC乙丙橡皮絕緣交聯聚烯烴內套銅絲編織鎧裝非交聯聚烯烴外套低煙無鹵阻燃船用電力電纜,成束阻燃,低鹵,低煙,低毒。常用于船舶電氣設備電源線,如組合啟動屏電源線,分油機電機電源線等。
2.1選用型號的基礎
目前電纜型號規格繁多,如船用電力電纜、船用控制電纜、船用通信電纜等。選擇電纜型號猶如購買生態藥材,知道其名稱、產地、生產環境、用途等。選擇型號規格也是一樣,提前了解電纜規格型號適用的范圍。根據用途、條件和環境等因素選擇電纜型號。
2.2導體的選用原則
導體材料有很多,如銅芯、鋁芯、鍍錫等。按IEC要求,對于熱固體(或彈性體)絕緣的銅絲應鍍錫,對于熱塑性塑料(如聚氯乙烯)絕緣的銅絲可以不鍍錫。電線電纜的軟硬程度(或彎曲性能)與導體結構有很大的關系,在相同截面積下,組成導體的銅絲越細,根數越多,則電纜越柔軟,故船用電纜標準中把導體結構分為一般(固定鋪設)、軟(移動用)和特軟(可多次重復彎曲和扭轉)三種。對于固定鋪設應選用一般硬度電纜;對于一般性移動設備應選用軟電纜(在型號中特性符號字母為R);對于移動頻繁或重復扭轉使用的應選用船用特軟電纜。
2.3新型絕緣的選用原則
新型絕緣材料層出不窮,分塑料絕緣材料和橡膠絕緣材料。根據要求選用。
2.4規格的選用原則
影響電纜載流量的因素很多,與導體截面積有關,也與絕緣材料的長期允許工作溫度、環境溫度、鋪設方法等有關。載流量的標準規定值可參照IEC《船舶低壓系統電纜的選擇和鋪設》標準。
確定電線電纜使用規格(導體截面)時,一般應考慮發熱,線路電壓降損失,經濟電流密度,機械強度等選擇條件。需要注意的是選擇條件有先后,如低壓動力線,低壓照明線、高壓線路。各選擇條件是有區別的,區別在于因其負荷電流電壓水平要求等。
選用每根電纜導體的截面積應符合下列條件:
(1)所有電纜導體流量是需要被進行修正,修正后的載流量標準是:應不低于電纜導體在電路中可能承受的最大連續負荷電流值。(2)電纜導體可能通過的最大連續負荷應根據該電纜供電的電路和電機等負荷性質及同時工作系數計算。(3)在導體長期允許工作溫度為75℃、環境溫度為45℃條件下。同一規格的鋁芯與銅芯比較,鋁芯的導線載流量約為銅芯的0.7倍,導線可選用大一個型號。(4)如船舶發電機換新,原主電纜長度不夠,船東選擇電纜接長方案,在選擇電纜的過程中,檢查原電纜截面積為95mm2,在選擇接長電纜時,考慮到接長處的發熱,因此選用了120mm2做為接長部分電纜。(5)如在選擇控制電纜時,發電機警報模擬量信號和轉速采集器信號需要屏蔽干擾,因此選擇了帶有屏蔽功能的對絞線儀表通信電纜。(6)在作為普通控制用多芯線的選擇中,一般需要留出余量,一般1~4芯線富余1根,4~10芯線富余2根,11~16芯線富余3根,依此類推。(7)用電設備電纜的載流量選用時還應大于上級空氣斷路器的保護設定值。
本文提供了一些電線電纜選用的幾個原則,在實際的運用中還需要考慮實際施工因素及經濟成本等因素。在特殊情況下還要考慮短流電流保護值的影響。
[1]中國船級社.鋼質海船入級規范(2006)[M].人民交通出版社,2009.
[2]《電線電纜手冊》編委會組.電線電纜手冊-2版(增訂本)[M].機械工業出版社,2009.
[3]上海電纜研究所組.電線電纜產品手冊[M].機械工業出版社,2005.
[4]GB50217-94.電力工程電纜設計規范[M].人民出版社,2008.
陳潔燁(1985-),女,江蘇無錫,大學本科,研究方向:工程管理。