带有地线电力电缆结构设计

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1、彩番；9．}；{I维普资讯http://www.cqvip.com1999年第3期电线电缆1999年6月No．31999JuⅡ．，1999带有地线的电力电缆结构设计何晓芳，管益武，蔡小林，徐永虹，付林1●●—有⋯㈣川h『H．0j摘要：舟绍带有地线∞t蜕∞构选择压谩计．其中包括地线戴自∞选，构谩哀11前言标称截面／黄罾线规(公制)S‘／S8AWG(8．4n,lnt)～6AWG(13．2n,lnt)随着电力工业和建筑业的发展，对配电4AWG(21．2ntnt)～2AWG(33．5mm)系统安全可靠性能要求越来越高。另一方面

2、，1AWG(424ramz)产品市场竞争日益激烈，要求生产厂家不断1／0AWG(535mm)o．252／0AWG(67．4mm)提高产品性能的同时降低其成本。我厂结合3／0AWG(85nIm)o25原有申请的国家专利及国际上电力电缆最新4／oAWG(101．2ntm)o20发展趋势，研究设计并试制了两芯、三芯及四25Okcmi1m(126．7ntr)300kcmJ1(152rfld33f1o．18芯的带地结构的电力电缆，是符合未来发展350kcmil(177．8mm)0．15趋势，并具有广泛市场。400kcrail(2

3、02．7mmz)O．13500kcmil(253．5mm)0．132两个前提④千圜掰尔2，1地线截面2．2电缆结构模式电缆结构设计首先遇到的问题，是地线根据我国情况，主线芯<50mril，导体截面的选择。由于在现行的电缆标准中，设有是圆形，地线芯也做成圆形，成缆时同心绞带有地线的电力电缆这种产品，当然也就没合。在结构设计上无问题，本文不予讨论。本有关于地线截面大小的规定。虽然在使用中文主要讨论截面≥50Film。的大截面带有地有时中性线和地线共用，但毕竟不符合发展线的电力电缆。从表1可知，当S≥50rllm的要求，即电

4、缆工作零线(中性线)和保护零时，s／s≤0．25，截面越大，s／s值越小，最线(地线)完全分开。考虑到在经济日趋全球小时，S／s=0．13。这与现行的不等芯四芯电化的今天，“向国际标准靠拢”，“和国际市场缆S／S=0，5相比较，差别很大，这就蛤电缆接轨”等观点已为共识。我们参照了美国uL结构设计带来了问题。标准[，选择地线截面并进行电缆结构设计。多芯电缆，不论两芯带地、三芯带地或四在UL一1277以及基于UL一1277制定的Tc芯带地的电缆，除了象美国那样：不论截面多型带有地线的电力电缆0中，地线截面S和大均采用圆形导

5、体外，在结构上还可有三种导电线芯标称截面S之比，见表1。选择：收藕日期{1998—12—6作者简介：何晓芳(1965)．女．四，Il省德阳人工程师．准标网www.zhunbiao.com免费下载’维普资讯http://www.cqvip.com，t1999年第3期电线电缆1999年6月No31999EtectricWire＆CabLeJUn．．1999(1)按现行的多芯电缆，采用扇形导体时，地线连接也不方便。的模式进行设计(如图la～图lc)。这种模式，在理论上是可行的。但实践上有问题。主要是S／s值小时，地线扇形的中

6、心角小如图la的两芯扇地结构为例，取s／s=◎◎◎0．25时，则地线芯的扇形角=[0．255／(0．25S+S+S)I×360。一40。}当取S／S=剧30．13时，则地线芯扇形角q=[O．13S／(0．13S(3)采用本厂l992年8月获得专利权+S+5)]×360。一22。；同理可算出三芯扇形的瓦形截面导电线芯模式这种模式不仅没带地及四扇形带地结构的地线芯的扇形角有上述两种模式的缺陷，而且适应性强，即使，只会比两芯带地相同截面的S／S扇形角改变地线截面或改变主线芯截面，在设计和度更小。实践证明，中心角小于60。的扇

7、形制造上都不会构成问题，如图4a～图4c所在紧压成形，绝缘挤出和成缆加工中容易翻示。身”，更不用说模具设计加工及制造如何困难。截面越太，S／S值越小，地线的扇形角更小，可操作性更差，如图1b、图1c。显而易见，这是一种很不稳定的结构。圈4在生产制造时，两芯带地，三芯带地完全可利用现有设备，仅四芯带地电缆生产时增加一个适当的放线架即可满足生产要求。基图1◎于以上分析，我们选择了上述第(3)种图4所在这种模式中，如果把地线芯做成圆形，示的模式进行带地线多芯电缆的结构设计。如图2a～图2c，圆形地线芯所占角度比例依然很小，成

8、缆时必须用大量的填充材料，才能3瓦形截面的设计使圆形地线芯定位及保证电缆的圆整。这种◎带有地线的电力电缆结构设计的核心问结构也不稳定，且无法保证电缆质量。题是设计出瓦形截面的几何参数。设计是否正确唯一的判断标准是按设计的几何参数做出的电缆是否圆整?成缆时绝缘线芯之间是◎否紧密?◎◎◎几何参数中，最重要的参数是瓦形太圆弧的半径R，只