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帶有地線的電子電纜
點擊次數(shù)：3163 更新時間：2008-03-12
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本文介紹了帶有地線的電力電纜的由來及其發(fā)展的過程，對如何選擇地線的 錢面作了較詳細論述，并展望該產(chǎn)品的發(fā)展方向。本文所要評述的“帶有地線的電力電纜"，是指在無鋁裝層（鋼絲、鋼帶鋁裝）；無金屬屏蔽層（銅絲、銅帶）；無鋁、鉛金屬套的電力電纜中，包含有一根用作保護接地的導體，這種導體的英文名為Grounding Conductors，簡稱為地線。在傳統(tǒng)的電纜結(jié)構(gòu)中，某些構(gòu)件（鋁裝、屏蔽、金屬套等）在一定的條件下，雖然也有地線的功能，但不屬于本文討論的范圍。 1 市場情況 *，在我國現(xiàn)行的力線標準中，沒有這樣的產(chǎn)品。就而言，從我們接觸到的資料中，Grounding Conductors這個詞作為電纜構(gòu)件之一出現(xiàn)在電纜標準中的時間是1991年：美國UL標準，UL－1277電力和控制托架電纜（Electrical Po- wer And Control Tray Cables）第二版（1989年3月版），并在1991年11月的修訂中，在電纜結(jié)構(gòu)一章內(nèi)，列入了接地導體（Grounding Conductors）一節(jié)，分6個問題及3個表，對接地導體的材料、截面、結(jié)構(gòu)、標志等作了詳細規(guī)定。 緊隨其后，以美國的南方電線公司（South Wire CO.）和通用電纜公司（Gen- eralCable CO.）為代表的電力電纜生產(chǎn)廠家于1992年推出了“TC型帶有地線的電力電纜"——“Type TC Power cable With Ground"，TC是托架電纜（Tray C- able）的縮寫。該類型電纜由于敷設在托架（盤）上，無需鋁裝，無需金屬屏蔽層及金屬外護套，其使用電壓為600V。導體材料全部是銅，絕緣材料有XLPE和PVC／ NYLON兩種，電纜工作溫度90℃。電纜有三芯帶地線和四芯帶地線兩個系列，導電線芯的幾何形狀和不帶地線的電纜一樣，全是圓形。多芯電力電纜不采用扇形是美國電線一大特色，其規(guī)格范圍從8A WG（8.367mm2）到1000 kcmil（千圓密耳）， 1000 kcmil＝507mm2。 就國內(nèi)情況而言，雖然沒有“帶有地線的電力電纜"的名稱出現(xiàn)，但以“五芯電纜"命名的產(chǎn)品出現(xiàn)至今已近10年。五芯電纜實質(zhì)上就是帶有地線的四芯電力電纜。80年代末四川電纜廠生產(chǎn)的根五芯電纜，用于成都新體育館工程，規(guī)格是 4×185mm2＋I×95mm2。這些年來，雖然批量不是很大，但幾乎每年均有五芯電纜的生產(chǎn)合同。市場的需要，導至了一項實用新型的誕生。四川電纜廠于1991年 11月申請了：《一種瓦形截面導電線芯的多芯電纜》，國家局于1992年5 月發(fā)布申請公告（公告號CN2103853U），同年8月，由國家局頒布了第85893號決定書，授予四川電纜廠擁有該實用新型的權(quán)。在公告中明確指出了該的特征：《其特征是徑向分布的各個導電線芯分別為瓦形截面導電線芯，正是這種截面形狀的導電線芯使得徑向分布的各個這種線芯組合后，電纜中心部位可以置放其他電纜構(gòu)件的圓形截面空間》。 為了適應五芯電纜的出現(xiàn)，四川電纜廠曾于1994年編制和發(fā)布了相應的企業(yè)標準（Q／CSD B715—94）。在標準中與中性線芯并列引入了“地線線芯"這個名詞，對地線線芯的結(jié)構(gòu)、色標作了規(guī)定。在此期間，國內(nèi)許多電纜廠也和四川電纜廠一樣，承接了不少的五芯電纜的生產(chǎn)任務，在《電線電纜》雜志和各地區(qū)的情報刊物上，有關探討五芯電纜結(jié)構(gòu)設計的文章也時有所見。 帶地線的三芯電纜國內(nèi)情況又是如何呢？從字面上看，好像沒有出現(xiàn)這樣的產(chǎn)品，但仔細分析一下生產(chǎn)記錄，可以認為帶地線的三芯電纜國內(nèi)已在生產(chǎn)，已有用戶，例如在我廠近年來承接的生產(chǎn)合同中，常有一些“非標準"的四芯電纜生產(chǎn)合同，在1998年6月的生產(chǎn)計劃中，就有這樣一些非標準的四芯電纜： （1）3×95＋1×25mm2（標準產(chǎn)品應是3×95＋1× 50mm2； （2）3×95＋1×35mm2（標準產(chǎn)品應是：3×95＋1×50mm2； （3）3×70＋1×25mm2（標準產(chǎn)品應是：3×70＋1×35mm2； （4）3×50＋1×16mm2（標準產(chǎn)品應是：3×50＋1×25mm2； （5）3×185＋1×70mm2（標準產(chǎn)品應是：3×185＋1×95mm2; 這些非標準產(chǎn)品的共同特點是第四芯（中性線芯）截面小于標準的規(guī)定。由于銷售人員在簽訂合同時，沒有向用戶詢問訂購該產(chǎn)品的用途，但可以推斷，用戶將該產(chǎn)品的第四芯不是用作三相四線制系統(tǒng)中的中性線，極有可能是作地線使用。因為如作中性線使用，是既違反標準又不合潮流。電纜標準GB12706.1－91公布近10年了，設計人員不可能不知道或公然違反；說不合潮流是指四芯電纜中的三大一小正在被四等芯取代。在GB 50054－95低壓配電設計規(guī)程》中，第2.2.7條：“以氣體放電燈為主要負荷的回路中，中性線截面不應小于相線截面"。當我們環(huán)顧四周，不論是室內(nèi)外的公共場所，還是工、商業(yè)建筑，乃至生活居室，到處都可以看到氣體放電燈，難怪在我們承接的訂貨中四等芯電纜越來越多，三大一小越來越少，在美國等發(fā)達國家中，幾乎全是四等芯電纜。因此，作者認為出現(xiàn)在我國的這些非標準的四芯電纜就是上的帶地線的三芯電纜。 從以上分析，可以看出，在經(jīng)濟日益化的今天，我國的電纜工業(yè)及其市場基本上和上同步，例如90年代初上出現(xiàn)了帶有地線的電力電纜，我們國內(nèi)出現(xiàn)了“五芯電纜"和“非標準四芯電纜"，兩者名稱不同，但本質(zhì)為一。只是我們的生產(chǎn)是“各自為政"，沒有統(tǒng)一的標準。在上述引用的事例中，同樣的電纜標稱截面為3×95mm2，甲用戶要求第四芯為25mm2，乙用戶要求為35mm2，這樣狀況的弊端是不言而喻的，這就是本廠zui近編制和發(fā)布《帶有地線的電力電纜》企業(yè)標準的背景，這也標志著市場呼喚我國的帶有地線的電力電纜標準及早問世。 2 地線截面的選擇 在原有的各種規(guī)格的電纜中加一根地線，首先碰到的問題是地線截面如何選擇？這些年來，從我廠的經(jīng)歷看，地線截面的選擇權(quán)在用戶手里，由于沒有統(tǒng)一的標準，所以用戶的選擇也就不盡一致。就五芯電纜而言，歸納起來，有三種情況： （1）地線截面等于導電線芯標稱截面，如1998年6月我廠就生產(chǎn)過4×185＋1× 185mm2。 （2）地線截面等于GB12708.1-91中第6.4節(jié)規(guī)定的不等截面四芯電纜中的第四芯截面，即地線截面等于中性線截面。 （3）地線截面符合規(guī)定： 注：當采用此表若得出非標準截面時，應選用與之zui接近的標準截面導體。 在制訂我國的電線電纜標準過程中，提出“向標準靠攏"的口號恐怕有20 年以上的歷史了，現(xiàn)行的電線電纜標準，*是參照IEC的標準制定的，限于作者孤陋寡聞，不了解 IEC是否有“帶有地線的電力電纜"這一類的產(chǎn)品標準？能找到的參考標準就是UL標準（UL－1277）以及美國公司根據(jù)UL－1277等標準制定的企業(yè)標準?，F(xiàn)將UL－1277中的有關內(nèi)容摘澤介紹如下。 UL－1277是一個綜合性的基礎標準，不是具體地某一種特定產(chǎn)品的標準，按電纜的工作溫度90℃，75℃，6O℃等分列3個表，并規(guī)定了不同的地線截面；每個表中依導體材料的不同，又分鋼和鋁及銅包鋁兩類，為了節(jié)省篇幅和便于讀者閱讀，這里只介紹90℃、銅導體的有關規(guī)定，單位已由美國線規(guī)AWG換算成公制。 前面提到的美國南方電線公司，通用電纜公司推出的TC型帶有地線的電力電纜就是基于規(guī)定的地線截面。 鑒于UL標準的性已為產(chǎn)業(yè)界*，在我國的帶有地線的電力電纜標準尚未問世之際，參照UL標準制定帶有地線的電力電纜的企業(yè)標準應該說是適宜的。這將有利于和市場接軌，有利于參與市場的競爭。 3 展望 3.1 帶有地線的電力電纜結(jié)構(gòu)型式 地線截面確定之后，即可進行帶有地線的電力電纜結(jié)構(gòu)設計了。自五芯電纜—— 帶有地線的四芯電纜在中國電纜市場出現(xiàn)后，各廠都根據(jù)各自的具體情況，設計制造了不同結(jié)構(gòu)類型的五芯電纜，都在總結(jié)經(jīng)驗，探索一種*的結(jié)構(gòu)模式。所謂“ *"，無非就是在保證質(zhì)量（電纜的使用性能）的前提下，制造時省工省料，安裝時施工方便。展望將來，帶有地線的電力電纜占主導地位的結(jié)構(gòu)模式，恐怕將是以圓形導體和以瓦形導體為基礎的兩種結(jié)構(gòu)模式。 寫到這里，順便談談“瓦形"、“弓形"名稱之爭。這雖非本質(zhì)問題，但作者愿意介紹一下1991年所申請時定名為“瓦形"的理由。本人設計的截面形狀，從像形角度看，稱之為“弓形"、“扇形"等都可以。但翻開我國的電纜文獻、著作，這兩個名字并不陌生，如電纜行業(yè)*的著作——已故的西安交通大學劉子玉教授編的西安交大教材《電氣絕緣結(jié)構(gòu)設計原理》一書中，多次提到“弓形" 這個名詞，至于“扇形"用的更普遍、頻繁。面對這種狀況，給它取一個新名稱不是更好嗎？ 3.2 帶有地線的電力電纜的市場前景展望 二芯帶地電纜的市場：單相三線制線路和系統(tǒng)。和人們生活息息相關的居室內(nèi)布線、辦公室內(nèi)的布城都在用單相三線制取代過去的單相兩線制。即用“工作零錢（中性線）和保護零線（地線）分開"代替過去慣用的工作零線和保護零線共用一根導線。 三芯帶地電纜，主要用于電動機及其他用電設備的電源引入線?，F(xiàn)在的電動機大多是三角形接法，用三根相線供給電源，而用作保護接地的地線，須另找一根導線連接。這種工作方式就決定了一臺電動機的保護接地質(zhì)量會因單位、因人而異。用三芯帶有地線電纜作電源線將會有利于改變這種狀況，有利于提高用電設備接地保護的可靠性，也給安裝施工帶來很大方便。 四芯帶地電纜的市場——三相五線制系統(tǒng)，也就是電工委員會推薦的TN－S 系統(tǒng)和TN－C－S系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)越來越廣泛用于低壓配電回路。 伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，對用電安全的要求越來越嚴格，這就為帶有地線的是電力電纜提供了廣闊的市場。 | |||
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