民用建筑電線電纜主要技術(shù)應(yīng)用探討-中國電工技術(shù)學會電線電纜專業(yè)委員會2012學術(shù)年會論文

民用建筑電線電纜主要技術(shù)應(yīng)用探討
甘肅省建筑設(shè)計研究院袁幼哲朱曉西
內(nèi)容簡介：針對在民用建筑電線電纜選型比較常見的問題進行分析，結(jié)合電氣規(guī)范及功能要求詳細
說明電線電纜各項參數(shù)選型的綜合應(yīng)朋，并對電線電纜技術(shù)的發(fā)展提出一些新的觀點和思路。
關(guān)鍵詞：導(dǎo)體、鋁合金導(dǎo)體電纜、基本電纜、防火電纜
電線電纜的選型技術(shù)參數(shù)指標主要有導(dǎo)體材料、絕緣水平、絕緣材料及護套選擇、載流量、截
面選擇等分項技術(shù)指標，其核心鹿用包括電線電纜的類型．jflI截面兩部分內(nèi)容。
電線、電纜類型的選擇
1．導(dǎo)體材料
電纜電線可選用銅和鍋兩種，銅的導(dǎo)電率高，在載流量相同時，一般情況下鋁線芯
的截面約為銅的1．5倍，采用銅線：薛損耗比較低，銅材的機械性能優(yōu)于鋁材，延展性好，
便于加工和安裝，抗疲勞強度約為鋁的1．7倍，但鋁材比重小，在電阻值相同時，鋁線
芯的質(zhì)量僅為銅的一半，相對較輕。目前民用建筑電纜電線的使用銅導(dǎo)體占據(jù)了主導(dǎo)地
位，鋁導(dǎo)體相對較少而且其使用場所也有明確限制，在規(guī)范條文中塒銅、鋁導(dǎo)體的使用
有明文規(guī)定。
在《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJl6—2008(以下簡稱《民規(guī)》)7．4條規(guī)定：電纜、
電線可選用銅芯或鋁芯，民用建筑宜采用銅芯電纜或電線，下列場所應(yīng)選用銅芯電纜或
電線：1)易燃、易爆場所；2)重要的公共建筑和居住建筑；3)特別潮濕場所和對鋁有腐
蝕的場所；4)人員聚集較多的場所；5)重要的資料室、計算機房、重要的庫房；6)移動
設(shè)備或有劇烈振動的場所；7)有特殊規(guī)定的其他場所。在《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》
GB50217—2007中規(guī)定用于下列情況的電力電纜，應(yīng)選用銅導(dǎo)體： 1) 電機勵磁、重要
電源、移動式電氣設(shè)備等需保持連接具有高可靠性的回路。2)振動劇烈、有爆炸危險
．25．用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜和電線：2)消防設(shè)備供電線路的選用，應(yīng)符合本規(guī)范第13．10
節(jié)的規(guī)定：3)對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物，應(yīng)采用阻燃
低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線。在《民規(guī)》13．10
條中規(guī)定：消防設(shè)備供電及控制線路選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：l火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護
對象分級為特級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用礦物絕緣電纜：2火
災(zāi)自動報警保護對象分級為一級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，宜采用礦
物絕緣電纜：當線路的敷設(shè)保護措施符合防火要求時，可采用有機絕緣耐火類電纜；3火
災(zāi)自動報警保護對象分級為二級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用有
機絕緣耐火類電纜；4消防設(shè)備的分支線路和控制線路，宜選用與消防供電干線或分支
干線耐火等級降一類的電線或電纜。根據(jù)這些規(guī)定，電纜絕緣材料及護套選擇的主要應(yīng)
用主要體現(xiàn)在以下兩個方面。
(～)建筑物非消防用電線、電纜的選用
在這里首先提出一個基本電纜的概念，即一棟建筑物選用電纜絕緣材料及護套最低
等級，建筑物非消防用電線、電纜選用實際上就是基本電纜的選用，由于規(guī)范的內(nèi)容比
較多且分散在不同章節(jié)，本文對其進行了一個歸納。
聚氯乙烯絕 阻燃低煙無 阻燃無煙無
聚氯乙烯 交聯(lián)聚乙烯
緣聚氯乙烯 鹵交聯(lián)聚乙 鹵交聯(lián)聚乙
建筑形式 絕緣導(dǎo)線 絕緣電纜、 備注
護套電纜 烯絕緣電力 烯絕緣電力
(Bv導(dǎo)線) 電線
(vv電纜) 電纜、電線 電纜、屯線
多層
- - ▲ 一般建筑
建筑
二類高層
t ● ▲ 一般建筑
建筑
一類高層
√ √
建筑
重要的
√ √
公共建筑注：√指在正常條件下可選用。▲指有條件下選用，在二類高層建筑建議使用。
在這里本文做個補充，由于“重要的公共建筑”在規(guī)范中并無明文說明，根據(jù)塒相
關(guān)規(guī)范、技措的理解，筆者認為可將會融、劇場、影院、展廳、旅館、醫(yī)院、電信樞紐、
廣電中心、計算中心、機場大廳、超市、中大型商場及地下商場、娛樂場所等重要或人
員密集的場所歸入重要的公共建筑，一般建筑應(yīng)主要指住宅及普通的辦公建筑。實際上
這樣劃分也很難界定所有建筑類型，一些非典型建筑劃分可按同類建筑類比原則確定。
(二)建筑物消防用電線、電纜的選用
建筑物消防用電線、電纜的選用與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對象分級基本相一致，在
《民規(guī)》13．10條很明確，均應(yīng)采用耐火(NH)型電纜、電線；一類高層建筑其消防設(shè)
備供電干線及分支干線，宜采用礦物絕緣電纜，當線路的敷設(shè)保護措施符合防火要求時，
可采用有機絕緣耐火類電纜；對于超高層建筑均應(yīng)采用礦物絕緣電纜。在這里補充兩點，
…是對于普通的一類高層建筑由于礦物絕緣電纜投資大、安裝難度相對較高，建議在采
取合理的敷設(shè)保護措施后采用耐火電纜，二是對于未設(shè)火災(zāi)報警系統(tǒng)的多層建筑，個別
情況有消防設(shè)備(如消防穩(wěn)壓泵等)，由予規(guī)范未明確，本文建議采用耐火線纜。
電纜絕緣材料及護套選擇在新舊民規(guī)中差異性很大，主要體現(xiàn)在新民規(guī)對低煙無
鹵、無煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線及礦物絕緣電纜的應(yīng)用規(guī)定，這也與電纜
技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)代建筑復(fù)雜性相適應(yīng)，只是由于長期的設(shè)計慣性，新民規(guī)自2008．08．01
正式執(zhí)行以來，由于各區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及電線電纜市場的不平衡性，低煙無鹵、無煙無鹵
交聯(lián)聚乙烯絕緣咆力電纜的設(shè)計及施工使用差異性很大，除消防設(shè)施配電由于其重要性
必須選用耐火型低煙無鹵、無煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜外，其他低煙無鹵、無煙
無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力線纜在一類高層建筑及重要的公共建筑作為基本電纜的使用
實際上還處于起步階段，尤其是聚乙烯絕緣電線的使用還不太普及，在這一點上還需要
電氣設(shè)計師自身的認識和推動。二． 電線、電纜的截面選擇
在選擇電線電纜截面時一般按下面原則選擇：
1．電線電纜截面應(yīng)滿足允許持續(xù)載流量的要求。即電線電纜截面能滿足長時間通過最
大工作電流的要求。滿足允許持續(xù)載流量是電線電纜截面選擇必須要滿足的條件，該條
件直接影響電回路的安全性。
2．電線電纜的截面應(yīng)能滿足線路保護的要求。
3．電線電纜的截面應(yīng)滿足動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求。在電線電纜流過非正常的短路電流
日寸‘，電線電纜應(yīng)承受可能發(fā)生的最大短路電流導(dǎo)致的力效鹿和熱效應(yīng)。
4．電線電纜的截面應(yīng)滿足允許電壓損失的要求。在電流流過導(dǎo)體時．將在導(dǎo)體上產(chǎn)生
電壓損失，在負荷電流大時，需要校驗電線電纜的電壓損失能否滿足負荷供電電壓的要
求，不足時，要加大電線電纜截面。
5．電線電纜截面應(yīng)滿足最低機械強度的要求。電線電纜在敷設(shè)和使用過程中要承受一
定的壓力，需要考慮電線電纜能否滿足相應(yīng)的機械強度，供電設(shè)計規(guī)范對電線電纜截面
有最小截面要求，所選擇的導(dǎo)線截面應(yīng)不低于最小截面。
6．用于負荷長期穩(wěn)定的電線電纜，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確認合理時，可按經(jīng)濟電流密度選
擇導(dǎo)體截面。電纜的經(jīng)濟電流密度是選擇電纜的必要條件之一，對于選擇電纜繼而節(jié)省
能源、改善環(huán)境、提高電力運行可靠性有著重要的技術(shù)經(jīng)濟意義。
在民用建筑的電氣設(shè)計中，通常按最大負載電流Imax來選擇電纜截面，即按電纜
發(fā)熱的允許電流Ial來選定。由于電纜的價格較貴，一般在考慮適當?shù)陌l(fā)展余地后，選
定一個允許電流大予最大負載電流的電纜截面，至多加留一檔的余地。例如，某一千線
最大負載電流Imax=lOOA，按常規(guī)的做法，選擇電纜截面Sal=25mm2(假定埋地敷設(shè))，
其允許電流Ial=llOA。考慮相應(yīng)的環(huán)境溫度、土壤熱阻以及多根電纜并列等修正系數(shù)，
至多放大一檔至Sal=35mm2。