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摘要:进入新时代以来,我国社会的高速发展,带动了我国城市化进程的加快,无论是城镇还是郊区,我国的建筑建设都越来越现代化,不同类型的建筑队用电的要求也各有差别。然而总体上来看,用电量和用电负荷相比之前均有很大程度的提升。尤其是在冬季和夏季这两个季节,居民的用电量和用电负荷波动很大,这就对供电系统的稳定性和安全性甚至环保性提出了很高的需求。本文针对供配电系统中电线电缆的选择及敷设做了相应的分析,希望能给予相关从业者有用的建议。
关键词:供配电;电线电缆;设计
引言
据相关数据统计,火灾在每年的意外事故中占据较大比例,其中绝大多数的火灾由电气线路造成,与电路保护装置的启动时间和配电线有着直接的关联。因此,分析电线电缆在建筑电气防火设计中的具体设置,并探讨其存在的相关问题。
1负荷计算的目的和内容
目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等.常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时,应将性质相同的用电设备划作一组,并根据该组用电设备的类别,查出相应的需用系数xK,然后按照表一给出的公式求出该组用电设备的计算负荷。此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。需要系数法:是把用电设备的总设备容量乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷的一种简便方法。需要系数法主要用于工程初步设计及施工图设计阶段,对变电所母线、干线进行负荷计算。当用电设备台数较多,各种设备容量相差不悬殊时,其供电线路的负荷计算也采用需要系数法。需要系数是一个综合性系数,它是指用电设备组投入运行时,从供电网络实际取用的功率与用电设备组的设备功率之比。需要系数与用电设备组的运行规律、负荷率、运行效率、线路的供电效率等因数有关,工程上很难准确确定,只能靠测量确定。
2电线电缆类型的选择
2.1电线电缆芯线材质的选择
根据不同的使用场所以及负荷性质,在设计的过程中一般会选择铝芯或者铜芯的电线电缆。铝材相对于其他材质来说,具有重量轻、价格低等优势(铝芯材质的比重只有铜芯的三分之一,价格比铜芯材质便宜三分之一,运输成本和施工成本都很低),所以往往在架空输电线路以及较大截面的中频线路中会采用铝芯电线电缆。而铜芯电缆具有电阻率低、延展性好、强度高、抗疲劳、稳定性高、能耗低等特点。同时,由于铜芯的柔性好,其允许的弯度半径相对于其他材质来说比较小,因此,转弯和穿管相对其他材质来说也更加方便。此外,铜芯电缆在供电系统中,特别是特定条件的供电领域,具有突出的优势,地下供电使用铜芯电缆具有故障率低、耐腐蚀、施工维护方便等特点,这也是目前国内地下电缆供电中主要采用铜芯电缆的原因。
2.2电缆的持续允许载流量
应按敷设处的周围介质温度进行校正:当周围介质为空气时,空气温度应取敷设处10年或以上的最热月的每日最高温度的月平均值;在生产厂房、电缆隧道及电缆沟内,所采用的周围空气温度尚应计入电缆发热、散热和通风等因素的影响。当缺乏计算资料时,可按上述空气温度另加5℃;当周围介质为土壤时,土壤温度应取敷设处历年最热月的平均温度。电缆的持续允许载流量,尚应按敷设方式和土壤热阻系数等因数进行校正。
2.3应用中与电器设备的匹配
由于电器设备的接线端为铜排,因此铝合金电缆需用铜铝过渡接线端子与电器设备相连接。铜铝过渡接线端子在以前已使用了很长的一段日子,技术已很成熟了,使用起来问题不会很大。
不过有一点需要注意的是,因为铝合金电缆在同等载流量的情况下,截面增加了,电器设备的接线端的铜排需要另外加工,但所增加的费用极微。
2.4电线电缆绝缘材质的选择
在施工设计过程中,通常根据施工的方式和环境来选择电缆的绝缘材质。对于一般工程来说,聚氯乙烯(PVC)电线电缆的造价低,耐酸碱腐蚀性较强,故使用较为广泛。但是PVC材质也有其缺点:PVC材质在燃烧时会产生有毒烟气,这种烟气会使人中毒窒息。因此,如果施工场所要求低毒、难燃等因素,则可以采用交联聚乙烯、乙丙橡胶等不含卤素的电线电缆;对于消防供电及控制线路,在电线电缆选择过程中应根据火灾自动报警系统保护对象的级别,采用矿物绝缘电缆或有机绝缘耐火类电线电缆,其分支线宜选用与干线或分支干线耐火等级降一级的电线电缆。而对于一类高层建筑及重要的公共场所等要求高的建筑物,在选择过程中应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电线电缆或无烟无卤电缆电线。
2.5在建筑电气防火设计中设置报警装置
通过在非消防负荷的配出线路上重新设置一个剩余电流式电气火灾监控探测器,可在火灾发生时发出报警声,加强对供配电系统的过负荷保护、过电压保护与欠电压保护的重视。此外,在消防设备的供电线路安装电气火灾监控探测器时,无需切断装置,其信号仅用于报警。
3电力电缆线敷设方式及施工注意事项
3.1管道式敷设方式。管道式敷设方式常用于高压电缆,指的是将高压电缆敷设于预制的管路中。采用管道式敷设方式要求每间隔一定的距离要配有人孔,方便引入和连接电缆。
3.2在选用建筑供配电系统电线电缆的过程中,设计人员需要对其成本经济性、安全性等加以考虑,并根据实际情况,重视电线电缆截面的合理选择,减少供配电系统运行中的线路损耗量,从而达到节能设计的目的。同时,设计人员在供配电系统节能设计中也需要加强谐波治理,注重不同类型滤波器的科学使用,制定出切实可行的谐波治理方案并实施到位,从而减少谐波对建筑供配电系统运行中的危害,逐步实现其节能设计,并延长供配电系统的使用寿命。
3.3依照规定对电缆进行合理选用。为电气设备传输电力是建筑电气防火设计中电线电缆的作用。在选取电缆时应确保电线电缆可以发挥作用,工作人员应该重视如下几点:(1)结合场地整体考虑因电线电缆损坏造成火灾的烟密度、毒性以及可能性等因素,选取适宜的电线电缆与铺设形式;(2)事先制定危机处理计划,当出现火灾时,依照方案开展实时处理,进一步保证人员的生命财产安全;(3)更多地降低电路的损耗,保证供配电系统正常工作。同时,在开展建筑电气的防火设计时,需要进一步考虑电线电缆的选取问题,按照相关规定选用合适型号的电线电缆并记上标注。在购买时,也应考虑厂家的产品是否合格。
结语
随着国家开展大规模经济建设,我国供电工业也在迅速发展,与此同时电线电缆的品种和数量也与日俱增,在供配电系统中,电线电缆敷设是最普遍且占有较大比重的一个分项工程,且电线电缆的选择和敷设对电网的正常稳定运行有着重要的影响,本文通过对供配电系统中电线电缆材质的选择以及敷设设计的阐述,希望能为当下供电行业从业人员提供一些指导和参考。
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