QSH 0563-2013 铝合金电力电缆设计与选用导则

Q/SH0563—2013铝合金电力电缆设计与选用导则Guideforthedesignandselectionofaluminiumalloypowercables中国石油化工集团公司发布I 12规范性引用文件 1 1 15电缆结构与参数 25.1额定电压 2 2 3 3 4 5 5 66.1型号与标识 66.2导体截面 6 7 77.2连接金具 7 7 8 附录D(资料性附录)铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆感抗 本导则主要起草人：周勇黄旭刘光辉王永海崔海洋Q/SH0563—2013铝合金电力电缆设计与选用导则本导则规定了铝合金电力电缆的结构与参数、型号与选型、电缆附件选择与配置等内容。本导则适用于石油化工新建及改扩建项日中非爆炸危险环境区域的0.6/1kV～26/35kV电压等级，导体截面不小于16mm²,单芯电缆截面不大于630mm²,多芯电缆截面不大于400mm²的铝合金电力电缆。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修改版均不适用本导则。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本导则。GB/T12706.1—2008额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第1部分：额定电压1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)电缆GB/T12706.2—2008额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第2部分：额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电缆GB/T12706.3—2008额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第3部分：额定电压35kV(Um=40.5kV)电缆GB/T12706.4—2008额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第4部分：额定电压6kV(Um=7.2kV)到35kV(Um=40.5kV)电力电缆附件试验要求GB50217—2007电力工程电缆设计规范GB/T19666—2005阻燃和耐火电线电缆通则GB/T3956—2008电缆的导体GB/T6995.5—2008电线电缆识别标志方法第5部分：电力电缆绝缘线芯识别标志GB/T14315—2008电力电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管国家建筑标准设计图集10CD106铝合金电缆敷设与安装3术语和定义下列术语和定义适用于本导则。3.1抗拉强度tensilestrength抗拉强度是指金属材料经过缓慢拉伸直至断裂的整个过程中所承受的最大拉伸应力，抗拉强度的单位为MPa。3.2伸长率elongation伸长率(8)是指金属材料拉伸断裂后的总变形△L与原标距长度L之比的百分数：δ=△L/L×100%。4一般规定24.3铝合金电电缆不适用以下回路：d)紧高温设备布置的配电回路；公共设施的配电回路。5电缆结构与参数5.22合导体中单线的化学成分应符合表5.2.2中规定的任序号B10.03234056注2:对于脚注中的Q/SH0563—20133标称直径或标称等效单线直mm允许偏差hm0.300≤0.900S<士0.02500000t1sd5.2.4绞合导体中在一单线的抗拉强度应为98MPa～159MPa,断裂伸长率不应小于10%。当需方要求时，供方应提供与成品电缆导体中单线相同化学成分和状态的铝合金线的抗压蠕变特性曲线。5.2.5导体在20℃时的直流电阻率应符合表5.2.5的要求。表5.2.5电缆导体用铝合金线的电阻率态计算电缆导体用铝合金线20℃时的物理参数应取下列数值：2.710,g/mm³:胀系数：23.0×10*,1/℃;电阻温度系数：软态0.00403,1/℃.5.2.6一导体表面应光洁，无油污，无损伤绝缘的毛刺、锐边，无凸起或断裂的单线。5.3绝缘混合料5.3.1绝缘混合料应为交联聚乙烯，代号为：XLPE。交联聚乙烯(XLPE)作为绝缘材料，正常运行时，导体允许的最高温度为90℃,短路时(最长持续5s),导体允许的最高温度为250℃。5.3.2额定电压0.6/1kV电力电缆绝缘厚度的标称值应符合表5.3.2的规定。表5.3.20.6/1kV电力电缆绝缘厚度标称值mmm005.3.3额定电压6/6kV6/10kV电力电缆绝缘厚度的标称值为3.4mm5.3.4额定电压8.710k电力电缆绝缘厚度的标称值为4.5mm。5.3.5额定电压26/35kV电力电缆绝缘厚度的标称值为10.5mm。5.3.6绝缘层应紧密挤包在导体或屏敝层上，不与导体发生粘连，绝缘表面应平整、色泽均匀。5.3.7绝缘线芯应按照GB/T8995.52008的规定进行线芯标识。5.4铠装5.4.1交流三相电力电缆的铠装形式宜为钢带或钢丝铝装。Q/SH0563—201345.4.2交流单芯电力电缆如需铠装，铠装材料应采用非磁性材料。5.5.1额定电压0.6/1kV电力电缆应有外护套层。额定电压6/6kV、6/10kV、8.7/10kV、26/35kV电力电缆，无铠装时应有外护套层，有铠装时应有内护套层及外护套层。5.5.2护套混合料应采用聚氯乙烯(PVC)或无卤聚烯烃材料，并应符合下列要求：a)正常运行时，导体允许的最高温度为90℃;b)在火灾情况下，要求电缆发烟少以及没有卤素气体释放时，应采用无卤聚烯烃材料；c)在特殊条件下(例如为了防白蚁),当使用含有化学添加剂的外护套时，这些添加剂不应含有对人类及环境有害的成分。5.5.3额定电压0.6/1kV单芯电缆外护套层厚度的标称值不应小于1.4mm,多芯电缆外护套层厚度的标称值不应小于1.8mm,铠装电缆外护套层厚度的标称值不应小于1.8mm。5.5.4额定电压6/6kV、6/10kV电缆外护套层厚度的标称值应符合表5.5.4的规定。表5.5.46/6kV、6/10kV电力电缆外护套层厚度标称值5.5.5额定电压8.7/10kV电缆外护套层厚度的标称值应符合表5.5.5的规定。表5.5.58.7/10kV电力电缆外护套层厚度标称值Q/SH0563—20135表5.5.58.7/10kV电力电缆外护套层厚度标称值(续)导体标称截面mm²非铠装电缆护套厚度标称值mm导体标称截面mm²非铠装电缆护套厚度标称值mm钢带铠装电缆护套厚度标称值mm细钢丝铠装电缆护套厚度标称值mm3×702.72.82.93×952.83.03,13×1202.93.13.23×1503.03.23.32.03×1853.13.33.42.13×2403.33.53.62.13×3003.53.73.82.23×4003.73.94.02.32.45.5.6额定电压26/35kV电缆外护套层厚度的标称值应符合表5.5.6的规定。表5.5.626/35kV电力电缆外护套层厚度标称值5.6其他结构层5.6.1额定电压0.6/1kV电缆的填充物及无纺布包带要求应符合GB/T12706.1—2008的规定。5.6.2额定电压6/6kV、6/10kV、8.7/10kV电缆的导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、铜带屏蔽层、填充物、无纺布包带及内衬层等要求应符合GB/T12706.2—2008的规定。5.6.3额定电压26/35kV电缆的导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、铜带屏蔽层、填充物、无纺布包带及内衬层等要求应符合GB/T12706.3—2008的规定。阻燃型电缆应符合GB/T19666—2005的规定。Q/SH0563—201366电缆型号与选型6.1型号与标识6.1.1产品型号组成和排列36.1图6.1.1产品型号组成和排列顺序钇装护套绝缘66.2.标识：缘代号：YJ——交联聚乙烯绝终：体代号：LH——铝合金导体套代号(包括挤包的内衬层和隔离层等):聚氯乙烯护套，Y无卤聚烯烃护套；装代号：2———钢带铠装，3——铟丝铠装护套代号：0——无外护套，2-—聚氯乙烯外护套，3——无卤聚烯烃外护套。号表示示例：YJLHV-铝合金导体交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。YJLHV22——铝合金导体交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆。3:YJLHV23铝合金导体交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚烯烃护套电力电缆4YJLHY——铝合金导体交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套电力电缆。导体截面35kY及以下常用电缆应按100%持续工作电流确定电缆导体允许最小截面，其载流量按照下列敷设条件差影响计入校正系数后的实际允许值应大于回路的工作电流：a)环境温度差异；b)直理颜设时土壤热阻系数差异c)电缆多根并列的影响。6.2.2电缆允许100%持续载流量应符合附录A的规定。敷设条件不同时，电缆允许持续载流量的校正系数应符合附录屋的规定。6.2.3对非熔断器保护回路，电缆导体允许最小截面应满足短路热稳定校验的要求，热稳定系数宜按本导则附录C选取。选择路计算条件，应符合GB50217—2007中3.7.8的规定。6.2.4最大工作电流作用不连接回路的电压降，不得超过该回路允许值。铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆的感抗可参见附录D,0.6/Xv给合金导体交联聚乙烯绝缘电缆用于三相380V系统的电压损失可参见附录E。6.2.5中性线和保护线导体截面：6...2511kV以下电源中性点直接接地时，中性线(N)、保护接地中性线(PEN)截面选择应符Q/SH0563—20137合GB50217—2007中3.7.9的规定，保护接地线(PE)截面选择应满足保护回路电器可靠动作的要求。6.2.5.2额定电压0.6/1kV多芯电缆的中性线、保护接地线及保护接地中性线导体截面标称值应符合表6.2.5.2的规定。表6.2.5.20.6/1ky务芯电缆中性线、保护接地线及保护接地中性线导体截面标称值相线导体标称截面mm²线(N)、保护接地线(PE)及保护接地中性线(PEN)标称截面mm²心3+1芯5等芯4+1芯3+2芯66662402404004007电缆附件选择与配置7.1要求7.1.电缆终端的装置类型、构造类型、绝缘特性、机械强度应符合GB50217—200741.1～4.14的规定7.1.2意接头的装置类型、构造类型、绝缘特性应符合GB50217-200%中4.1.5~4,1.7的规定。7.1.3缆金属层的接地及过电压保护应符合GB50217—2007中4.1.9~4.1.14的规定。7.1.4电确怒端与接头的主要性能应符合GB/T12706.4—2008的规定。7.2.1电统与设备铜导体之间的连接应采用DTL型压接铜铝过渡接线端子，DTL型铜铝过渡接线端子的尺寸应符合GB/T14315—2008表4的规定。电缆与微型断路器或端子排之间的连接应采用针形铜铝过渡接线端子，针形铜铝过渡接线端子的尺寸应符合国家建筑标准设计图集10CD106第9页“针形铜铝过渡端子选择表的规定。7.2.2铝合金电缆之间的连接可采用GL型压接铝合金连接管。GL型锦合金连接管的尽寸应符合GB/T14315—2008表6的规定。7.2.3铜铝过渡接线端于和铝合金连接管内壁应涂有保护性油膏。7.2.4铜铝过渡接线端子及结合金连接管宜由电缆制造商配套提供，制造商应对现场安装提供指导。8电缆敷设、支持与固定8.1电缆敷设应符合GB50217-200中第5章的规定，允许的最小弯盐半径应符合附录F的规定。8.2电缆支持与固定应符合GB502J7-2007中第6章的规定。8.3电缆外径与重量参见附录G。81)空气中，温度为40℃;2)埋地时，温度为25℃;3)埋地深度为0.7m,土壤热阻系数为1.2K·m/W。9Q/SH0563—2013 一 A.2.36/6kV、6/10kV、8.7/10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘非铠装电缆允许持续载流量，见表A.2.3。Q/SH0563—2013(规范性附录)敷设条件不同时电缆允许持续载流量的校正系数B.135kV及以下电缆在不同环境温度时的载流量校正系数，见表B.1。表B.135kV及以下电缆在不同环境温度时的载流量校正系数敷设位置空气中环境温度/℃4045缆芯最高工作温度90℃0.940.870.81敷设位置土壤中环境温度/℃缆芯最高工作温度90℃0.960.92注：其他环境温度下载流量的校正系数K可按下式计算：式中：0m——缆芯最高工作温度，℃;01——对应于额定载流量的基准环境温度，℃:θ2——实际环境温度，℃。土壤热阻系数分类特征(土壤特性和雨量)校正系数0.8土壤很潮湿，经常下雨。如湿度大于9%的沙土；湿度大于10%的沙-泥土等土壤潮湿，规律性下雨。如湿度大于7%但小于9%的沙土；湿度为12%～14%的沙-泥土等土壤较干燥，雨量不大。如湿度为8%～12%的沙-泥土等0.932.0土壤干燥，少雨。如湿度大于4%但小于7%的沙士；湿度为的4%～8%沙-泥土等0.873.0多石地层，非常干燥。如湿度小于4%的沙土等0.75注1:本表适用于缺乏实测土壤热阻系数时的粗略分类。注2:本表不适用于三相交流系统的高压单芯电缆。并列根数23456电缆之间净距mm0.900.850.800.780.752000.920.870.840.820.813000.930.900.870.860.85注：本表不适用于三相交流系统单芯电缆。并列根数123456中心距S=d0.900.850.820.810.80S-2d0.980.950.930.90S=3d0.980.970.96注1:S为电缆中心间距离，d为电缆外径。注2:按全部电缆具有相同外径条件制定，当并行敷设的电缆外径不同时，d值可近似取电缆外径的平均值。注3:本表不适用于交流系统中使用的单芯电力电缆。二三四桥架类别短路时导体允许铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆250表D.2.10.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘感抗(Q/km)导体标称截面mm败设方式多芯电缆单芯电缆品字形排列单芯电缆平行排列0810,1030.1180.0800.1020.1160.0780.0970.1120.0770.0950.1100.0730.0890.1040.0720.0860.1000.0710.0830.0980.0710.0840.0990.0720.0840.0980.0810.0960.0700.0790.094.0700.0800.0940.0770.0920.0760.091D.2.25/6kV6/10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆的感抗，见表D.2.2。表D.2.26/6kV、6/10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘感抗(Q/km)导体标称截面mn敷设方式多芯电缆单芯电缆品字形排列单芯电缆平行排列0.1270.1390.1530.1200.1320.1470.1150.1260.1410.1160.13950.11059960.1050.1030.1170.1000.1142400.0960.1103000.0920.1074000.0820.0910.1055000.0870.102630D.850.099D.2.38.7/10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆的感抗，见表D.2.3。表D.2.38.7/10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘感抗(Q/km)导体标称截面mm²敷设方式多芯电缆单芯电缆品字形排列单芯电缆平行排列0.1350.1450.1600.1280.1380.1530.1220.1320.1460.1130.1220.136950.1070.1150.1300.1020.1100.1250.0990.1080.1220.0960.1040.1192400.0920.1000.1143000.0890.0960.1114000.0860.0940.1085000.0910.105630-0.0880.103D.2.426/35kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆的感抗，见表D.2.4。表D.2.426/35kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘感抗(Q/km)导体标称截面mm²敷设方式多芯电缆单芯电缆品字形排列单芯电缆平行排列950.1330.1410.1550.1270.1350.1490.1230.1310.1450.1190.1260.1412400.1140.1210.1353000.1090.1160.1304000.1050.1120.1275000.1090.1246300.1050.120Q/SH0563—2013(资料性附录)0.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆用于三相380V系统的电压损失0.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆用于三相380V系统的电压损失，见表E。表E0.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆用于三相380V系统的电压损失导体标称截面mm²90℃交流电阻20℃感抗功率因数0.60.70.80.92.4520.0810.7000.8080.9160.0800.4510.5180.5840.6480.7020.0780.3340.3810.4280.4730.5080.7870.0770.2430.2760.3080.3380.3590.5630.0730.1810.2040.2250.2460.257950.4130.0720.1390.1550.1700.1840.1880.3270.0710.1150.1270.1390.1480.1490.2640.0710.0980.1070.1160.1230.1200.2130.0720.0840.0910.0970.1020.0972400.1630.0710.0700.0750.0790.0810.0743000.1310.0700.0610.0650.0670.0680.0604000.1020.0700.0530.0550.0560.0560.046注：XLPE绝缘长期运行温度为90℃。单芯电细芯电缆无铠装有铠装无铠装有铠装的电缆最小弯曲半径0终端的电缆的最小弯曲半径小心控制，成型导板)缆外径。Q/SH0563—2013资料性附录)铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆外径与重量G.1附录为铝合金导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的外径与重量。G.2电缆设计选用时外径与重量可按制造商提供的资料或参照本附录选用。G.2.10.6/1kV但合金导体交联聚乙烯绝缘非铠装电缆的外径与重量，见表G.2.1表G.2.10.6×sy名合金导体交联聚乙烯绝缘非铠装电缆的外径(mm)与重量(k/km)24注面16mm²的3+1芯电缆指1等芯电缆，3+2芯电缆指5等芯电缆。G.2.20.61V铝合金导体交联聚乙烯绝缘钢带销装电缆的外径与重量，见表G.2.2。导体标称截面mm²3芯3+1芯+芯3+2芯重量外径重量外径重量外径量47555826658901937965211584720402417442616954023624526482663424428033251231484549327638024636884938564598439724042124685569350253005976586662295906400682666428788626872注：导体截面16mm²的3+1芯电缆指4等芯电缆，342芯电缆指5等心电缆。20导体标称截面mm23芯3+1芯4+1芯3+2芯外径重量外径重量外径重量外径重量8459442654225524144026924431904230169542289744322749385846363246332248377849704757447447925746526852045599682761992406217667081097397300727178308086964008893809085注：导体截面16mm²的3+1芯电缆指4等芯电缆，3+2芯电缆指5等芯电缆。导体标称截面mm²外径重量导体标称截面mm²外径重量4563×258955123×355873×50436793×704522057823×9526539263×12030873×15035183×18538773×24047533×3005577I×40020323×40075474323963×5004830693×63021导体标称截面mm²钢带铠装细钢丝铠装外径重量外径重量3×254725544835413×35284738593×50320543033×70365549083×95420654863×120473661303×150537067963×185597575343×24068748194933×300858665883×40090994894表G.2.68.7/10kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘非铠装电缆的外径(mm)与重量(kg/km)导体标称截面mm²外径重量导体标称截面mm²外径重量5283×254821015963×3523026793×5025367753×7029139083×9533513×12038453×15043453×18548763×2405846403×3008266554321973×4008774624625863×5