探討多根單芯電纜并聯(lián)使用后的一些問題

電纜實(shí)際并聯(lián)使用過程中以單芯電纜并聯(lián)較多，單芯電纜實(shí)際并聯(lián)使用過程中可能會(huì)由于敷設(shè)方式的影響，其實(shí)際的載流量不一定能夠滿足實(shí)際負(fù)荷的需要，實(shí)際使用中可能會(huì)出現(xiàn)過載現(xiàn)象。實(shí)際上，當(dāng)6根電纜毫無間隙的并列碼放在空氣中敷設(shè)后其實(shí)際再流量只能達(dá)到理論載流量的60%左右，如果再加上電纜的負(fù)荷按理論上進(jìn)行選擇，沒有按照實(shí)際敷設(shè)情況進(jìn)行校正。很可能造成電纜在實(shí)際通電過程中上處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，造成電纜通電運(yùn)行產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。因此在電纜的并聯(lián)敷設(shè)過程中其實(shí)際載流量不是簡單的存在"1+1=2"的關(guān)系，很可能出現(xiàn)"1+1=1.5"甚至出現(xiàn)"1+1=1"的現(xiàn)象,造成電纜實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象?，F(xiàn)在我們舉一個(gè)簡單的例子,比如容量為570KW,額定電流為1140A左右的三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載,采用兩根YJV-0.6/1KV-1*300的電纜并聯(lián)進(jìn)行供電,按理論設(shè)計(jì)計(jì)算給定值, YJV-0.6/1KV-1*300單根電纜在空氣中敷設(shè)起理論計(jì)算載流量約為750A,兩根電纜的理論并聯(lián)載流量可達(dá)1500A左右,*可以滿足設(shè)備的實(shí)際使用需要。我們現(xiàn)在假設(shè)有32根電纜全部集中在一個(gè)在橋架上并排堆積隨意碼放敷設(shè),而上述并聯(lián)供電的兩根YJV-0.6/1KV-1*300也位于其中 。查閱相關(guān)材料發(fā)現(xiàn),當(dāng)電纜在空氣中6根毫無間隙堆積碼放后電纜的實(shí)際載流量將下降到理論計(jì)算給定值的60%。那么原來的電纜的實(shí)際載流量為1500×60%=900A,每根電纜分配到的實(shí)際載流量為450A左右, 與理論計(jì)算載流量750A相差近300A，這樣電纜在實(shí)際使用過程就存在嚴(yán)重過載發(fā)熱現(xiàn)象。

　　而且實(shí)際敷設(shè)電纜的根數(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于6根,那么實(shí)際電纜的再流量可能可能比900A還要小。如何解決這個(gè)問題,有些人提出再并聯(lián)一根YJV-0.6/1KV-1*120電纜以減少其余兩根電纜的分配的電流,現(xiàn)在我們從理論上先假設(shè)計(jì)算一下,三根電纜并聯(lián)后,負(fù)荷電流的實(shí)際分配情況，假設(shè)3根并聯(lián)使用的電纜長度都為1公里，敷設(shè)溫度全部按20℃計(jì)算。而且假定并聯(lián)的1公里兩根YJV-0.6/1KV-1*300電纜導(dǎo)體電阻**。實(shí)際上由于制造工藝上的問題不可能達(dá)到*的*，導(dǎo)體電阻還是有微小的差別。在實(shí)際計(jì)算過程我們忽略上述影響。20℃銅導(dǎo)體zuì大直流電阻銅芯300mm2為0.0601Ω/km,120 mm2為0.153Ω/km, 1140A的電流的實(shí)際分配計(jì)算120 mm2截面分配電流為(0.0601*0.0601/0.153*0.0601+0.153*0.0601+0.0601*0.0601)=187A,剩余300 mm2截面的上分配的電流為953A,而每一根300 mm2的電纜上實(shí)際流過的負(fù)荷電流為477A左右,這樣的情況下電纜的實(shí)際通電依然存在過載現(xiàn)象。而電纜120的實(shí)際災(zāi)流量在這種情況下的載流量為435*60%=261A，仍然有很大的余量但電流的分配規(guī)律卻不會(huì)將電流分配到120截面的電纜上去，實(shí)際上原來的問題依然沒有得到解決。而且我們的假設(shè)只有電纜為6根的情況，也不符合我們的既定的要求。設(shè)想再加一根300 mm2截面的電纜，其實(shí)際載流量的分配規(guī)律為1140*1/3=380A，因此在實(shí)際的并聯(lián)電纜過程中要對所家電纜的截面必須進(jìn)行計(jì)算嚴(yán)正后，才能進(jìn)行并聯(lián)使用，否則及時(shí)加了電纜可能也不能解決問題，zuì好的情況是采用加相同規(guī)格的電纜，而且保證長度相同，這樣保證電流的分配基本均勻。實(shí)際上在現(xiàn)場安裝全部完成以后再進(jìn)行一次現(xiàn)場電纜的重新安裝和返工，在一般情況下是很難實(shí)現(xiàn)的。因此電纜先期的正規(guī)設(shè)計(jì)和敷設(shè)安裝工作至關(guān)重要，后期所采取的方式往往只是一種補(bǔ)救措施，很難從根本上 解決問題。

　　而且在多芯電纜的并聯(lián)使用過程中也存在一些問題，鎧狀電纜并聯(lián)要將每根電纜的的主線芯A，B，C三相錯(cuò)開對應(yīng)并聯(lián)使用，不能將鎧狀多芯電纜的所有線新并接在一相上當(dāng)單芯電纜使用，如果這樣做，會(huì)在電纜的鎧狀鋼帶中產(chǎn)生渦流效應(yīng)，造成電纜的發(fā)熱，產(chǎn)生熱擊穿故障。這雖然是一個(gè)很簡單的電學(xué)原理，但在筆者多次走訪用戶的過程中有時(shí)還是有用戶提出類似的問題和做法。在三相四線制不平衡照明負(fù)載中，我們負(fù)載的接線和分配方式要盡可能保證負(fù)載的分配均勻，盡可能保證三相電流平衡，否則可能會(huì)由于三相電流的嚴(yán)重不平衡造成在鎧狀鋼帶中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，造成電纜的發(fā)熱。

KFFP8*2.5高溫電纜國標(biāo)價(jià)格 　　電纜的并聯(lián)使用對于各線路端部接線鼻子的松緊程度也要引起注意，因?yàn)槭褂貌⒙?lián)電纜的負(fù)載的容量一般都比較大，其每公里的導(dǎo)體電阻都在0以下，如果在線路的任何一端一旦出現(xiàn)線鼻子松動(dòng)和接觸不良現(xiàn)象，都會(huì)成倍增加線路的導(dǎo)體電阻，造成電流分配不均甚至旁路現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成并聯(lián)的個(gè)別電纜產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，引發(fā)故障。

　　同時(shí)可能電纜的實(shí)際線路的導(dǎo)體電阻并不可能**，因此相同型號(hào)規(guī)格的電纜在對電流的分配也不可能是平均分配，可能在電流的實(shí)際分配過程中可能還存在一定的差異。

　　因此在多根單芯電纜的實(shí)際并聯(lián)使用過程中要根據(jù)其實(shí)際敷設(shè)情況進(jìn)行校正，否則可能造成電纜并聯(lián)使用過程產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，影響電纜的正常使用。

淺談低溫柔性電纜性能要求及測試方法

一般來說，風(fēng)場位于特殊氣候條件的惡劣環(huán)境中，例如，強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)紫外線和含鹽度很高的空氣等。正因如此，風(fēng)電應(yīng)用中的電纜性能無疑比其它應(yīng)用更高。而風(fēng)機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)一步提高了正確選擇電纜的重要性。"

現(xiàn)有風(fēng)場的維護(hù)和新的大規(guī)模風(fēng)場開發(fā)都需要考慮采用高等級的電力電纜、數(shù)據(jù)與控制電纜和通信電纜，它們決定了電網(wǎng)和通信系統(tǒng)的互連質(zhì)量。單個(gè)風(fēng)電機(jī)組所需的電纜數(shù)量比人們想像的要多。例如，一臺(tái)90米高的1.25MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要約1km的電力電纜。這樣算，50MW裝機(jī)容量的風(fēng)場將需要40km的電纜。

風(fēng)電機(jī)組工作在惡劣環(huán)境，這種環(huán)境一般具有寬溫度范圍(約-40℃至50℃)、并且暴露在*紫外線的照射下。因此，要達(dá)到預(yù)期的使用壽命，所使用的特殊電纜需要能夠承受-40℃的低溫及可抵御紫外線的輻射。對風(fēng)機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件而言，電纜應(yīng)具有優(yōu)異的扭轉(zhuǎn)和彎曲柔韌性，并具有很小的彎曲半徑。電纜還需要能抗燃料、抗冷凍劑、耐油、耐腐蝕性化學(xué)品及抗磨損。如果風(fēng)場是靠近海岸的陸地或位于海上，電纜都還必須耐高含鹽水的侵蝕。出于ān全考慮，除上述要求外，還要求電纜具有阻燃性。在某些情況下，還要求低煙、零鹵素(LSZH)材料和EMI保護(hù)等其它特性。

綜上所述，風(fēng)電應(yīng)用中使用的電纜一般應(yīng)滿足以下要求：

(1) 導(dǎo)線

為盡量提高柔曲性，*設(shè)計(jì)工程師只使用多股數(shù)的退火軟銅線。在彎曲繞折類應(yīng)用中，采用短的同心絞線構(gòu)造；在扭轉(zhuǎn)繞折類應(yīng)用中，采用長的同心絞線構(gòu)造。面積大于6mm2(10AWG)的導(dǎo)線要求使用復(fù)合絞線結(jié)構(gòu)。

(2) 絕緣

為增加低溫柔韌性，通常選擇熱塑性橡膠(TPE)、乙丙橡膠(EPR，一種EPM或EPDM)或硅橡膠(SiR)作為絕緣材料，以抵抗臭氧腐蝕和發(fā)熱引起的老化。PVC/尼龍絕緣由于具有高電介強(qiáng)度也得到了廣泛應(yīng)用。

(3) 護(hù)套

電纜護(hù)套既可以是諸如聚氯乙烯(CPE)、聚氯丁烯(氯丁橡膠)、氯磺化聚乙烯(CSPE)合成橡膠等熱固性化合物；也可是類似TPE、TPE-PVC合金和聚亞安酯等熱塑性化合物。這些材料都具有抗油、抗燃料、耐溶劑腐蝕等能力，并且在低溫下具有出色的柔韌性。這種特性使其成為風(fēng)電電纜的理想護(hù)套材料。

應(yīng)當(dāng)注意，電纜結(jié)構(gòu)也是電纜柔韌性的決定性因素。采用平衡結(jié)構(gòu)的對稱導(dǎo)線設(shè)計(jì)通常具有高柔韌性。

即使電纜制造時(shí)遵循這些一般規(guī)則，仍強(qiáng)烈建議進(jìn)行*的測試，以仿真"實(shí)際"應(yīng)用。

電纜測試方法和程序

根據(jù)風(fēng)向，需要由偏航驅(qū)動(dòng)器調(diào)整風(fēng)機(jī)角度。電力、控制和通信電纜要么沿水平軸彎曲，要么沿垂直軸旋轉(zhuǎn)。這就對扭轉(zhuǎn)撓曲性要求更加嚴(yán)格，也需要更多關(guān)注。雖然目前沒有扭轉(zhuǎn)撓曲性方面的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)，但zuì終用戶通常仍追求電纜在投入使用前能通過某些方式的測試。

下面是電纜行業(yè)中zuì終用戶采用的一般測試方法。

(1) 單根電纜在低溫(-40℃)下的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力測試：

將一根10米長的垂直懸掛電纜樣品的頂端固定，底端綁定到一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置上。首先，將電纜順時(shí)鐘扭轉(zhuǎn)4圈(+1440o)，然后逆時(shí)針回轉(zhuǎn)4圈，恢復(fù)到原始位置。接著將電纜逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)4圈(-1440o)，然后順時(shí)針回轉(zhuǎn)4圈，恢復(fù)到原始位置。重復(fù)上述整個(gè)過程5000次以模擬20年的使用情況。如果在2.5U0條件下經(jīng)過5分鐘，電纜沒被擊穿、護(hù)套也沒有裂紋，那么這根電纜就通過了測試。KFFP8*2.5高溫電纜國標(biāo)價(jià)格

注意：取決于電纜的電壓等級，U0可以是600、1000或2000V。

(2) 一束電纜的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力測試

測試程序與(1)相同，只是換成了電纜束。

風(fēng)電電纜標(biāo)準(zhǔn)

目前還沒有專門針對風(fēng)電應(yīng)用中使用電纜的標(biāo)準(zhǔn)。許多電纜制造商遵循IEC 60228 Class 5或6(類似于DIN VDE 0295 Class 5或6、HD 383、GB/T 3956 Class 5 或 6)標(biāo)準(zhǔn)，使用光面或鍍金屬的退火多股銅線作為風(fēng)電電纜導(dǎo)線以獲得所需的柔韌性。有趣的是，IEC 60228只為電力電纜規(guī)定了導(dǎo)線的標(biāo)稱橫截面面積和導(dǎo)線中電線的數(shù)量和尺寸，這給電纜制造商提供了很大自由度。因此，即使電纜滿足IEC 60288 Class 5或6的要求，電纜性能也經(jīng)常會(huì)不盡如人意。而UL 62(涉及多個(gè)ASTM標(biāo)準(zhǔn))不僅規(guī)定了導(dǎo)線中每股電線的尺寸和數(shù)量，還規(guī)定了導(dǎo)線結(jié)構(gòu)(如同心絞線、復(fù)合絞線和集合絞線等結(jié)構(gòu))，這些都是電纜柔韌性性能的關(guān)鍵。至于絕緣和護(hù)套，許多制造商遵循DIN VDE 0207-20和DIN VDE 0207-21。HD 22.1、HD 22.4、UL 44和UL 62也成為電纜生產(chǎn)的通用標(biāo)準(zhǔn)。

諸如UL 758、UL 1581、UL 1277、UL 2277、IEC 60332等其它標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)常被用于支持一些額外特性，如風(fēng)機(jī)機(jī)架電纜(WTTC)規(guī)范和可燃性等級要求。

由于歐洲國家早于北美國家開發(fā)用于風(fēng)能市場的電纜，因此電纜制造商目前更多的采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)。盡管如此，類似的美國UL標(biāo)準(zhǔn)具有相同功用，且在某些情況下，UL標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)能應(yīng)用有更嚴(yán)格的要求。