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安徽省地方标准
35kV及以下铝合金电力电缆工程设计规范
Code for design of 35kV and below Aluminum Alloy power cables of electric engineering
DB34/T 1921-2013
主编单位:安徽省建筑科学研究设计院
安徽省城乡规划设计研究院
批准部门:安徽省住房和城乡建设厅
施行日期:2013年11月01日
安徽省住房和城乡建设厅
公告
第46号
安徽省住房城乡建设厅关于发布安徽省工程建设地方标准《35kV及以下铝合金电力电缆工程设计规范》的公告
现批准发布安徽省工程建设地方标准《35kV及以下铝合金电力电缆工程设计规范》,编号为DB 34/T 1921-2013,自2013年11月1日起实施。
本标准由安徽省工程建设标准设计办公室组织出版发行。
安徽省住房和城乡建设厅
2013年8月5日
前言
根据安徽省住房和城乡建设厅《关于申报2011年度安徽省工程建设地方标准(含标准设计图集)制(修)订计划的通知》(建标函[2011]131号)文的要求,编制组结合我省电力电缆应用的实际情况,对铝合金电缆的特性及适用范围进行了广泛的调研,认真总结实践经验,参考国家和行业的相关标准,并在广泛征求意见的基础上制订本规范。
本规范共分六章,主要内容有:1 总则;2 术语;3 电缆型式与截面选择;4 电缆附件的选择与配置;5 电缆敷设;6 电缆的阻燃分类与选用。
本规范由安徽省住房和城乡建设厅负责管理,由安徽省建筑科学研究设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各相关单位注意总结经验,积累资料,随时将意见及建议寄送安徽省建筑科学研究设计院(地址:合肥市环城南路28号,邮政编码230001)。
本规范主编单位、参编单位及主要起草人:
本规范主编单位:安徽省建筑科学研究设计院
安徽省城乡规划设计研究院
本规范参编单位:合肥工业大学建筑设计研究院
东华工程科技股份有限公司
安徽建筑大学建筑设计研究院
安徽省水利水电勘测设计院
安徽欣意电缆有限公司
本规范主要起草人:章维扬 王小向 万力 陈劲松 侯孝忠 涂让见 刘兴华 余乐华 万有梅 瞿其勇 王蔚 江上明 朱永前 杨之俊 赵艳 李扬 王鹏 宛晟
本规范主要审查人:朱滨 郑常宝 王建平 汪军 马凯 陈煜 陶伟
1 总则
1.1 为使铝合金电力电缆工程设计做到技术先进、经济合理、安全适用、便于施工和维护,制定本规范。
1.2 本规范适用于新建、扩建、改建的电力工程中35kV及以下铝合金电力电缆的选择与敷设设计。
1.3 35kV及以下铝合金电力电缆工程设计,除应符合本规范外,尚应符合国家和本省现行标准的相关规定。
2 术语
2.1 铝合金导体 aluminum alloy conductor
由铝合金材料经过特定的方法制造而成的具有较好电性能、机械性能、连接性能及耐腐蚀性能等特殊性能的导体。
2.2 稀土高铁铝合金电缆 aluminum alloy with RE&high-iron cable
由铝、稀土、铁、硅等多种主要元素组成的经过特定的方法制造而成的具有较好的电性能、机械性能、连接性能及耐腐蚀性能等特殊性能的电缆,是铝合金电缆的一个种类。
2.3 阻燃铝合金电缆 flame retardant aluminum alloy cable
难以着火并具有阻止或延缓火焰蔓延能力的铝合金电缆。通常指能通过GB/T 18380.3试验合格的铝合金电缆。
2.4 无卤低烟阻燃铝合金电缆 halogen free low smoke flame retardant aluminum alloy cables
材料不含卤素,燃烧时产生的烟尘较少并且具有阻止或延缓火焰蔓延的铝合金电缆。通常把能通过GB/T 17650.2、GB/T 17651.2和GB/T 18380.3三项标准试验合格的铝合金电缆称为无卤低烟阻燃铝合金电缆。
2.5 金属连锁铠装铝合金电缆 metal interlock-armoured aluminum alloy cable
电缆被包覆在金属铠装层内,金属铠装层由连锁式皱纹铝合金带、铝带、钢带或铜合金带组成。
2.6 铜铝过渡接线端子 Cu-Al transition lug
由铜铝两种金属用焊接或其他工艺加工而成的接线端子,用于连接由这两种金属组成的导体部件,通常它与电缆导体连接的一端为管状,与用电装置连接的另一端为特定形状的平板。
2.7 压接型铝连接管 compression ferrules
用压接方式将邻近两根及以上的电缆导体在线路中间相互连接用的管状铝导电金具。
2.8 压接型铜铝过渡连接管 Cu-Al compression fermles
由铜铝两种金属用焊接或其他工艺加工而成的连接管,用压接方式将邻近两根及以上的电缆导体在线路中间相互连接用的管状导电金具。
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3 电缆型式与截面选择
3.1 电缆导体材质
3.1.1 铝合金导体20℃电阻率不大于0.0280Ω·m㎡/m。
3.1.2 铝合金导体抗拉强度应达到(90~159)MPa,断裂伸长率不低于25%。
3.1.3 用于下列情况的电力电缆,可选用铝合金导体:
1 35kV及以下城市电力线路电缆;
2 市政道路照明工程电力电缆;
3 除限于产品仅有铜导体或确定应选用铜导体的情况外,电缆导体材质可选用铝合金导体。
3.2 电缆芯数
3.2.1 1kV及以下电源中性点直接接地时,三相回路的电缆芯数选择,应符合下列规定:
1 保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时,应符合下列规定:
1) 保护线与中性线合用同一导体时,应选用四芯电缆;
2) 保护线与中性线各自独立时,宜选用五芯电缆。
2 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时,应选用四芯电缆。
3.2.2 电力电缆芯数的选择尚应满足GB 50217的规定。
3.3 电缆绝缘类型
3.3.1 常用电缆绝缘类型的选择,应符合下列规定:
电力电缆宜选用交联聚乙烯绝缘类型。6kV~35kV电力电缆绝缘类型应选用内、外半导电与绝缘三层共挤工艺特征的型式。
3.3.2 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。
3.3.3 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,选用交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐热型电缆。
3.3.4 -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、耐寒橡皮绝缘电缆。
3.3.5 在人员密集的公共场所,以及有低毒阻燃性防火要求的场所,应采用阻燃型交联聚乙烯或乙丙橡皮等不含卤素的绝缘电缆。
3.4 电缆护层类型
3.4.1 电缆护层的选择,应符合下列要求:
1 交流系统单芯电力电缆,当需要增强电缆抗外力时,应选用铝合金带连锁铠装等非磁性金属铠装层;
2 在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的环境,其金属层、加强层、铠装上应有聚乙烯外护层;
3 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,应选用低烟无卤型聚烯烃或乙丙橡皮等不含卤素的外护层或铝合金带连锁铠装护层;
4 除-15℃以下低温环境或药用化学液体浸泡场所,以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外护层宜选用聚乙烯外,其他可选用聚氯乙烯外护层;
5 用在有水或化学液体浸泡场所的6kV~35kV重要性的交联聚乙烯电缆,应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造。
敷设于水下的中压交联聚乙烯电缆应具有纵向阻水构造。
3.4.2 直埋敷设时电缆外护层的选择,应符合下列规定:
1 电缆承受较大压力或有机械损伤危险时,应具有加强层或钢带铠装或铝合金带连锁铠装。
2 在流砂层、回填土地带等可能出现位移的土壤中,电缆应有钢丝铠装。
3 白蚁严重危害地区用的挤塑电缆,应采用铝合金带连锁铠装、金属套或钢带铠装等较高硬度的外护层,铠装层外应选用较高硬度的外护层,也可在普通外护层上挤包较高硬度的薄外护层,其材质可采用尼龙或特种聚烯烃共聚物等。
4 地下水位较高的地区,应选用聚乙烯外护层。
5 除上述情况外,可选用不含铠装的外护层。
3.4.3 空气中固定敷设时电缆护层的选择,应符合下列规定:
1 小截面挤塑绝缘电缆直接在臂式支架上敷设时,宜具有钢带铠装或铝合金带连锁铠装。
2 在地下客运、商业设施等安全性要求高且鼠害严重的场所,塑料绝缘电缆应具有铝合金带连锁铠装、金属包带或钢带铠装。
3.4.4 放射线作用场所的电缆,应具有适合耐受放射线辐照强度的聚氯乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等外护层。
3.4.5 保护管中敷设的电缆,应具有挤塑外护层。
3.4.6 水下敷设电缆护层的选择,应符合下列规定:
1 在沟渠、不通航小河等不需铠装层承受拉力的电缆,可选用铝合金带连锁铠装或钢带铠装。
2 江河、湖海中电缆,选用的钢丝铠装型式应满足受力条件。当敷设条件有机械损伤等防范要求时,可选用符合防护、耐蚀性增强要求的外护层。
3.5 电缆导体截面
3.5.1 电力电缆导体截面的选择,应符合下列规定:
1 最大工作电流作用下的电缆导体温度,不得超过电缆使用寿命的允许值。持续工作回路的电缆导体工作温度,应符合GB 50217的规定。
2 最大短路电流和短路时间作用下的电缆导体温度,应符合GB 50217的规定。
3 最大工作电流作用下连接回路的电压降,不得超过该回路允许值。
4 多芯电力电缆导体最小截面,不宜小于4m㎡。
3.5.2 常用电缆按100%持续工作电流确定电缆导体允许最小截面,宜符合本规范附录C和附录D的规定,其载流量按照下列使用条件差异影响计入校正系数后的实际允许值应大于回路的工作电流。
1 环境温度差异。
2 直埋敷设时土壤热阻系数差异。
3 电缆多根并列的影响。
4 户外架空敷设无遮阳时的日照影响。
3.5.3 1kV及以下电源中性点直接接地时,三相四线制系统的电缆中性线截面,不得小于按线路最大不平衡电流持续工作所需最小截面;有谐波电流影响的回路,尚应符合下列规定:
1 气体放电灯为主要负荷的回路,中性线截面不应小于相芯线截面。
2 除上述情况外,中性线截面不宜小于50%的相芯线截面。
3.5.4 1kV以下电源中性点直接接地时,配置保护接地线、中性线或保护接地中性线系统的电缆导体截面的选择,应符合下列规定:
1 中性线、保护接地中性线的截面,应符合本规范第3.5.3条的规定;配电干线采用单芯电缆作保护接地中性线时,截面不小于16m㎡。
2 保护地线的截面,应满足回路保护电器可靠动作的要求,并应符合表3.5.4的规定。
表3.5.4 按热稳定要求的保护地线允许最小截面(m㎡)
3 采用多芯电缆的干线,其中性线和保护地线合一的导体,截面不应小于4m㎡。
3.5.5 铝合金电缆导体截面选择的其他要求应满足GB 50217的相关规定。
4 电缆附件的选择与配置
4.1 电缆终端与接头的选择应符合下列要求:
1 型式、规格应与电缆类型(电压等级、芯数、截面、护层结构)和环境要求一致;
2 结构应简单、紧凑,便于安装;
3 电缆终端与接头主要性能应符合《额定电压1kV(Um=1.2kV)至35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》GB/T 12706.1~12706.4及相关产品标准规定;
4.2 电缆连接金具应符合下列要求:
1 铝合金电缆与设备之间的连接应采用铜铝过渡接线端子、针形过渡端子或铜铝过渡板等;
2 铝合金电缆分支可采用T接箱、绝缘穿刺线夹、分支端子等连接金具;
3 铝合金电缆之间的连接可采用压接型铝连接管,铝合金电缆与铜芯电缆之间的连接可采用压接型铜铝过渡连接管;
4 电缆导体与用电装置连接时铝端子和铜铝过渡接线端子性能指标应符合《电力电缆导体用压接型、铝接线端子和连接管》GB/T 14315;
5 连接金具(直通连接管金具、分支连接金具、接线端子)应满足《额定电压35kV(Um=40.5kV)及以下电力电缆导体用压接式和机械连接金具试验方法和要求》GB/T 9327;
6 所有的端子和连接管内壁应涂有保护性油膏。
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5 电缆敷设
5.1 一般规定
5.1.1 电缆敷设应符合下列规定:
1 应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害;
2 满足安全要求条件下,应保证电缆路径最短;
3 应便于敷设、维护;
4 宜避开将要挖掘施工的地方;
5 电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位,均应满足电缆允许弯曲半径要求。电缆的允许弯曲半径,应符合电缆绝缘及其构造特性的要求。最小弯曲半径应不小于表5.1.1允许的外径。
表5.1.1 电缆允许的最小弯曲半径
5.1.2 电缆敷设时应使牵引力作用在电缆芯上,而不能作用在护套或铠装上,其牵引力不应超过电缆允许的最大拉力。
5.1.3 电缆穿管敷设、线槽内敷设和桥架内敷设的电缆参考外径和截面积见附录E。
5.2 敷设方式选择
5.2.1 电缆敷设可以采用电缆夹、电缆支架、电缆桥架、电缆沟、直埋或穿管敷设。
5.2.2 其他敷设方式应符合GB 50217的规定。
5.3 电缆的支撑与固定
5.3.1 电缆采用支架水平、垂直敷设时,允许跨距宜符合表5.3.1所列值。
表5.3.1 普通支架(臂式支架)、吊架的允许跨距(mm)
注:*维持电缆较平直时,该值可增加1倍。
5.3.2 电缆的支撑与固定应符合GB 50217的规定。
5.4 敷设要求
5.4.1 电缆穿管保护敷设:
电缆穿保护管时,长度在30m及以下,直线段管内径不小于电缆外径的1.5倍;一个弯曲时内径不小于电缆外径的2倍;二个弯曲时管内径不小于电缆外径的2.5倍。
5.4.2 电缆在桥架内敷设:
电缆在桥架内横截面的填充率,电缆不应大于40%。
5.4.3 电缆敷设的其他要求应符合GB 50217的相关规定。
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6 电缆的阻燃分类与选用
6.1 电缆绝缘燃烧特性分类
6.1.1 一般规定
1 铝合金电缆根据其本身具有的燃烧特性,分为普通电缆、阻燃电缆。
2 电缆除应符合本规范的规定外,其他电性能和机械物理性能等有关性能均应符合相关产品标准的规定。
3 阻燃电缆型号的表示方法参见附录A,其主要种类参见附录B。
6.1.2 阻燃电缆
1 阻燃电缆应具有阻燃特性。
2 阻燃电缆根据通过GB/T 18380.3规定的不同等级标准的试验,可分为A、B、c三种阻燃级别。其要求应符合表6.1.2的规定。
表6.1.2 阻燃试验
6.1.3 无卤低烟电缆
1 无卤低烟电缆试验方法应符合表6.1.3的规定。
表6.1.3 无卤试验和低烟试验
2 无卤低烟阻燃电缆,应具有无卤、低烟及阻燃的性能。
6.2 电缆的选用
6.2.1 电缆常用类型的选择参考附录B。
6.2.2 当电缆成束敷设时,宜采用阻燃电缆。
6.2.3 电缆选用时,应按使用场所和敷设条件选择阻燃级别,但同一建筑物内选用的阻燃电缆,其阻燃级别宜相同。
6.2.4 除直埋敷设的电缆和穿管敷设的电缆外,用于特级、一级场所的电线电缆应采用无卤低烟型,用于二级场所的电缆宜采用无卤低烟型。
对于民用建筑电缆使用场所应根据建筑物的使用性质、大火危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级、二级、三级,使用场所分级可参照表6.2.4。
表6.2.4 民用建筑电缆使用场所分级
注:1 一类建筑、二类建筑的划分,应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045的规定。
2 本表未列出的建筑等级可按同类建筑的类比原则确定。
3 其他电缆使用场所的分级可根据相关规定执行。
6.2.5 电缆的阻燃级别应不低于表6.2.5的规定。
表6.2.5 电缆的阻燃级别选择
附录A 电缆的型号表示
A.0.1 型号组成
阻燃电缆的型号由阻燃特性和电缆型号两部分组成,见图A.0.1
图A.0.1 型号组成
A.0.2 燃烧特性代号
燃烧特性代号按无卤、低烟、阻燃顺序排列,其代号见表A.0.2
表A.0.2 燃烧特性代号
A.0.3 电缆型号
材料代号见表A.0.3
表A.0.3 材料代号
A.0.4 举例
1 铝合金导体、交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套C级阻燃电力电缆的型号为ZC-YJHLV;
2 铝合金导体、交联聚乙烯绝缘、铝合金带连锁铠装A级阻燃电力电缆的型号为ZA-YJHL8;
3 铝合金导体、交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯内护套、铝合金带连锁铠装、聚氯乙烯外护套B级阻燃电力电缆的型号为ZB-YJHLV82;
4 铝合金导体、交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯内护套、钢带铠装、聚氯乙烯外护套阻燃电力电缆的型号为ZB-YJHLV22。
说明:电缆型号可以增加产品派生型号,如(XG)HL代表稀土高铁铝合金导体。
附录B 常用阻燃电缆种类
B.0.1 阻燃电缆的主要种类见表B.0.1
表B.0.1 阻燃电缆的主要种类
B.0.2 无卤低烟阻燃电缆的主要种类见表B.0.2
表B.0.2 无卤低烟阻燃电缆的主要种类
附录C 35kV及以下常用铝合金电力电缆允许100%持续载流量
C.0.1 1~3kV常用铝合金电力电缆允许持续载流量见表C.0.1-1~表C.0.1-2。
表C.0.1-1 1~3kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘空气中敷设时允许载流量(A)
注:1 品字行排列时电缆彼此相互接触。
2 水平形排列电缆相互间中心距为电缆外径的1倍。
表C.0.1-2 1~3kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘直埋土壤敷设时允许载流量(A)
注:1 品字行排列时电缆彼此相互接触。
2 水平形排列电缆相互间中心距为电缆外径的1倍。
3 埋地深度1m。
C.0.2 10kV常用铝合金电力电缆允许持续载流量见表C.0.2-1~表C.0.2-2。
表C.0.2-1 10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘空气中敷设时允许载流量(A)
表C.0.2-2 10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘直埋土壤敷设时允许载流量(A)
注:埋地深度1m。
C.0.3 35kV常用铝合金电力电缆允许持续载流量见表C.0.3-1~表C.0.3-2。
表C.0.3-1 35kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘空气中敷设时允许载流量(A)
注:1 品字行排列时电缆彼此相互接触。
2 水平形排列电缆相互间中心距为电缆外径的1倍。
表C.0.3-2 35kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘直埋土壤敷设时允许载流量(A)
注:1 品字行排列时电缆彼此相互接触。
2 水平形排列电缆相互间中心距为电缆外径的1倍。
附录D 敷设条件不同时允许持续载流量的校正系数
D.0.1 埋地敷设时的换算系数
表D.0.1-1是不同土壤温度时电缆载流量的换算系数。表D.0.1-2是三根多芯或三回路单芯电缆,不同相邻电缆间距时,电力电缆载流量换算系数。
表D.0.1-1 不同土壤温度时换算系数
表D.0.1-2 不同敷设间距时电缆载流量换算系数
表D.0.1-3是单芯电缆直埋敷设时不同系统数量的换算系数,表D.0.1-4是三芯电缆直埋敷设时不同系统数量的换算系数。
表D.0.1-3 单芯电缆直埋敷设时不同系统数量的换算系数
注:以单芯品字形敷设直埋,土壤热阻系数1.0K·m/W,温度25℃为基准,间距100mm。
表D.0.1-4 三芯电缆直埋敷设不同系统数量时的换算系数
D.0.2 空气中敷设换算系数。
表D.0.2-1 是空气中敷设不同环境温度下载流量换算系数。
表D.0.2-1 空气中敷设不同环境温度下载流量换算系数
附录E 电缆外径与截面
表E.0.1-1 0.6/1kV电缆外径与截面
续表E.0.1-1 0.6/1kV电缆外径与截面关系表
续表E.0.1-1 0.6/1kV电缆外径与截面关系表
续表E.0.1-1 0.6/1kV电缆外径与截面关系表
表E.0.1-2 8.7/10kV电缆外径与截面关系表
表E.0.1-3 26/35kV电缆外径与截面关系表
本规范用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
规范性引用文件
1《电力工程电缆设计规范》GB 50217
2《高层民用建筑防火设计规范》GB 50045
3《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242
4《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ 08-93
5《稀土高铁铝合金环保电力电缆第1部分:额定电压1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)电缆》DB 34/T 1284.1
6《稀土高铁铝合金环保电力电缆第2部分:额定电压6kV(Um=7.2kV)和30kV(Um=36kV)电缆》DB 34/T 1284.2
7《稀土高铁铝合金环保电力电缆第3部分:额定电压35kV(Um=40.5kV)电缆》DB 34/T 1284.3