考试大纲 10．35kV及以下导体及电缆的设计选择 10．1 掌握导体设计选择的原则； 10．2 熟悉电缆设计选择的原则； 10．3 熟悉硬导体的设计选择； 10．4 熟悉软导体的设计选择； 10．5 了解电缆敷设的设计要求； 10．6 了解电缆支持与固定的设计要求； 10．7 掌握电缆防火与阻燃的设计要求。注册考试委员会培训资料之00110 35kV及以下导体及电缆的设计选择
考试大纲
10．35kV及以下导体及电缆的设计选择
10．1 掌握导体设计选择的原则；
10．2 熟悉电缆设计选择的原则；
10．3 熟悉硬导体的设计选择；
10．4 熟悉软导体的设计选择；
10．5 了解电缆敷设的设计要求；
10．6 了解电缆支持与固定的设计要求；
10．7 掌握电缆防火与阻燃的设计要求。
注册考试委员会培训资料之001
10 35kV及以下导体及电缆的设计选择
10.1 导体设计选择的原则
10.1.1 3~35kV配电装置导体的选择[9]
10.1.1.1 环境条件
（1）选择裸导体的环境温度应符合表10−1−1的规定。
（2）选择导体的相对湿度，应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。在湿热带地区应采用湿热带型电器产品。在亚湿热带地区可采用普通电器产品，但应根据当地运行经验采取防护措施。
（3）选择导体时的最大风速，可采用离地10m高，30年一遇10min平均最大风速。
10.1.1.2 一般要求
（1）设计所选用的导体，其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电充；对屋外导体尚应计及日照对其载流量的影响。
（2）验算导体动稳定、热稳定短路电流，应按设计规划容量计算，并应考虑电力系统的远景发展规划。
确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式计算。
（3）验算导体用的短路电流，应按下列情况进行计算；
1）除计算短路电流的衰减时间常数外，元件的电阻可略去不计。
2）在电气连接的网络中应计及具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
（4）导体的动稳定、热稳定，可按三相短路验算，当单相、两相接地短路较三相短路严重时，应按严重情况验算。
（5）验算导体短路热效应的计算时间，宜采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间，当主保护有死区时，应采用对该死区起作用的后备保护动作时间，并应采用相应的短路电流值。
（6）用高压限流熔断器保护的导体，可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。
（7）裸导体的正常最高工作温度不应大于+70℃，在设计及日照影响时，钢芯铝线及管形导体不宜大于+80℃。
当裸导体接触面处有镀（搪）锡的可靠覆盖层时，其最高工作温度可提高到+85℃。
（8）验算短路热稳定时，裸导体的最高允许温度，对硬铝及铝猛合金可取+200℃，硬铜可取+300℃，短路前的导体温度应采用额定负荷下的工作温度。
（9）在按回路正常工作电流选择裸导体截面时，导体的长期允许载流量，应按所在地区的海拔高度及环境温度进行修正。
导体采用多导体结构时，应计及邻近效应和热屏蔽对载流量的影响。
（10）验算短路动稳定时，硬导体的最大允许应力应符合表10−1−2的规定。重要回路的硬导体应力计算，尚应计及动力效应的影响。
2楼
（11）导体和导体、导体和电器的连接处，应有可靠的连接接头。硬导体间的连
接宜采用焊接。需要断开的接头及导体和电器端子的连接处，应采用螺栓连接。
不同金属的导体连接时，根据环境条件，应采取装设过渡接头等措施。
（12）采用硬导体时，应按温度变化、不均匀沉降和振动等情况，在适当的位置
装设伸缩接头或采取防震措施。
10.1.2 低压配电系统导体的选择[7]
（1）线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求；
（2）按敷设方式及环境条件确定的导体载流量，不应小于计算电流；
（3）导体应满足动稳定与热稳定的要求；
（4）导体最小截面应满足机械强度的要求，固定敷设的导线最小芯线截面应符合
表10−1−3的规定。
10.1.2.3 沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时，当冷却条件最坏段的长
度超过5m，应按该段条件选择绝缘导线和电缆的截面，或只对该段采用大截面的
绝缘导线和电缆。
10.1.2.4 导体的允许载流量，应根据敷设处的环境温度进行校正，温度校正系数
可按下式计算
10.1.2.5 导线敷设处的环境温度，应采用下列温度值：
（1）直接敷设在土壤中的电缆，采用敷设处历年最热月的月平均温度；
（2）敷设在空气中的裸导体，屋外采有敷设地区最热月的平均最高温度；屋内采
用敷设地点最热月的平均最高温度（均取10年或以上的总平均值）。
10.1.2.6 在三相四线制配电系统中，中性线（以下简称N线）的允许载流量不应
小于线路中最大不平衡负荷电流，且应计入谐波电流的影响。
10.1.2.7 以气体放电灯为主要负荷的回路中，中性线截面不应小于相线截面。
10.1.2.8 采用单芯导线作保护中性线（以下简称PEN线）干线，当截面为铜材
时，不应小于10mm2；为铝材时，不应小于16mm2；采用多芯电缆的芯线作PEN
线干线，其截面不应小于4mm2。
10.1.2.9 当保护线（以下简称PE线）所用材质与相线相同时，PE线最小截面应
符合表10−1−4的规定。
10.1.2.10 PE线采采用单芯绝缘导线时，按机械强度要求，截面不应小于下列数
值：
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3楼
10.1.2.11 装置外可导电部分严禁用作PEN线。
10.1.2.12 在TN－C系统中，PEN线严禁接入开关设备。
注：TN－C系统——在TN系统中，整个系统的中性线与保护线是合一的。其定义应符合现行国家标准《交流电气装置接地设计规范》的规定。
TN系统——在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过PE线与该点连接。其定义应符合现行国家标准《交流电气装置接地设计规范》的规定。
10.1.1 3~35kV配电装置导体的选择
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4楼
10.2 电缆设计选择的原则
10.2.1 电缆型式的选择
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5楼
10.2.2 电缆芯线材质
10.2.2.1 控制电缆应采用铜芯。
10.2.2.2 电力电缆一般采用铝芯，但用于下列情况的电力电缆，应采用铜芯：
（1）电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需要保持连续具有高可靠性的回路。
（2）振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境。
（3）耐火电缆。
10.2.2.3 用于下列情况的电力电缆，宜采用铜芯：
（1）紧靠高温设备配置。
（2）安全性要求高的重要公共设施中。
（3）水下敷设当工作电流较大需增多电缆根数时。
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6楼
10.2.3 电力电缆芯数
10.2.3.1 1kV及其以下电源中性点直接接地时，三相回路的电缆芯数选择应符合下列规定：
（1）保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地的情况：
1）保护线与中性线各自独立时，应采用四芯电缆。
2）保护线与中性线各自独立时，宜用五芯电缆；当满足10.5.1.14条的规定的情况下，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成，
（2）受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立的情况，应采用四芯电缆。
10.2.3.2 1kV及其以下电源中性点直接接地时，单相回路的电缆芯数选择应符合下列规定：
（1）保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地的情况：
1）保护线与中性线合用同一导体时，应采用两芯电缆。
2）保护线与中性线各自独立时，宜采用三芯电缆；在满足10.5.1.14条规定的情况下，也可采用两芯电缆与另外的保护线导体组成。
（2）受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立的情况，应采用两芯电缆。
10.2.3.3 工作电流较大的回路或水下敷设时，当技术经济比较合理，可采用单芯电缆。
10.2.3.4 除1~3条的规定情况外，交流供电回路宜用三芯电缆。
10.2.3.5 直流供电回路，宜采用两芯电缆；当需要时可采用单芯电缆。
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7楼
10.2.4 电缆绝缘水平
10.2.4.1 交流系统中电力电缆缆芯的相间额定电压，不得低于使用回路的工作线电压。
10.2.4.2 交流系统中电力电缆缆芯与绝缘屏蔽或金属套之间额定电压的选择，应符合下列规定：
（1）中性点直接接地或经低阻抗接地的系统当接地保护动作不超过1min切除故障时，应按100%的使用回路工作相电压。
（2）对于（1）项外的供电系统，不宜低于133%的使用回路工作电压；在单相接地故障可能持续8h以上，或发电机回路等安全性要求较高的情况，宜采取173%的使用回路工作相电压。
10.2.4.3 交流系统中电缆的冲击耐压水平，应满足系统绝缘配合要求。
10.2.4.4 控制电缆额定电压的选择，应不低于该回路工作电压，一般宜选用450/750V；当外部电气干扰影响很小时，可选用较低的额定电压。
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8楼
10.2.5 电缆绝缘类型
10.2.5.1 油浸纸绝缘电缆的选择，应符合下列规定：
（1）当电缆线路最高与最低点之间的高差，未超过粘性油浸纸绝缘电缆允许高差时（见表10−2−5），宜采用粘性油浸纸绝缘电缆。
（2）除（1）项外，应采用不滴流油浸纸绝缘电缆。
表10−2−5 粘性油浸纸绝缘电缆的允许高差
额定电压（kV） 电缆线路的特征 允许高差（m）
1~3 有铠装 25
无铠装 20
6~10 15
35 有防止油干枯的补加措施 10
无防止油干枯的补加措施 5
注 防止油干枯的补加措施，如采用能补充注油的充油式终端等。
10.2.5.2 移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔软性要求的回路，应使用橡皮绝缘电缆。
10.2.5.3 放射线作用场所，应按绝缘型类要求选用交联聚乙烯、乙丙橡皮绝缘等耐射线辐照强度的电缆。
10.2.5.4 60℃以上高温场所，应按经受高温及其持续时间和绝缘型类要求，选用耐热聚氯乙烯、普通交联聚乙烯、辐照式交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等适合的耐热型电缆；
10.2.5.5 低温−20℃以下环境，应按低温条件和绝缘型类要求，选用油浸纸绝缘类或交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。
10.2.5.6 有低毒难燃性防火要求的场所，可采用交联聚乙烯、聚乙烯或乙丙橡皮等绝缘不含卤素的电缆。
防火有低毒性要求时，不宜用聚氯乙烯电缆。
10.2.5.7 除按10.2.5.4~10.2.5.6条明确要求的情况外，6kV以下回路，可用聚氯乙烯绝缘电缆；非重要性的6kV回路，经技术经济比较合理时也可用聚氯乙烯绝缘电缆。
10.2.5.8 用在中、高压回路的交联聚乙烯电缆，应选择属于具备耐水树特性的绝缘构造型式。
对重要回路的6kV及以上电压回路，宜采用含有干式交联和内、外半导电与绝缘层三层共挤工艺特征的电缆。
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9楼
10.2.6 电缆外护层类型
10.2.6.1 电缆的外护层，应符合下列要求：
（1）交流单相回路的电力电缆，不得有未经非磁性处理的金属带、钢丝铠装。
（2）在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，金属套、加强层、铠装上应有挤塑外套，水中电缆的粗钢丝铠装尚应有纤维外被。
（3）除低温−20℃以下环境或药用化学液体浸泡场所，以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外套宜用聚乙烯外，可采用聚氯乙烯外套。
（4）用在有水或化学液体浸泡场所的6~35kV重要性或35kV以上交联聚乙烯电缆，应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、铅套、铝套或膨胀式阻水带等防水构造。
敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆还宜是有纵向阻水构造。
10.2.6.2 直埋敷设电缆的外护层选择，应符合下列规定：
（1）电缆承受较大压力或有机械损伤危险时，应有加强层或钢带铠装。
（2）在流砂层、回填土地带等可能出现位移的土壤中，电缆应有钢丝铠装。
（3）白蚁严重危害且塑料电缆未有尼龙外套时，可采用金属套或钢带铠装。
（4）除本条（1）~（3）项外的情况，可采用不带铠装的外护层。
10.2.6.3 空气中固定敷设电缆时的外护层选择，应符合下列规定：
（1）油浸纸绝缘铅套电缆直接在臂式支架上敷设时，应具有钢带铠装。
（2）小截面挤塑绝缘电缆直接在臂式支架上敷设时，它具有钢带铠装。
（3）在地下客运、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的场所，塑料绝缘电缆可具有金属套或钢带铠装。
（4）电缆位于高落差的受力条件需要时，可含有钢丝铠装。
（5）除本条（1）~（4）项外，敷设在梯架或托盘等支承密接的电缆，可不含铠装。
（6）除应按10.2.6.1条（3）项的规定采用，以及高温60℃以上场所应采用聚乙烯等耐热外套的电缆外，宜用聚氯乙烯外套。
（7）严禁在封闭式通道内使用纤维外被的明敷电缆。
10.2.6.4 移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔软性要求回路的电缆，应采用橡皮外护层。
10.2.6.5 放射线作用场所的电缆，应具有适合耐受放射线辐照强度的聚氯乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等防护外套。
10.2.6.6 敷设于保护管中的电缆，应具有挤塑外套；油浸纸绝缘铅套电缆，尚宜含有钢铠层。
10.2.6.7 水下敷设电缆和外护层选择，应符合下列规定：
（1）在沟渠、不通航小河等不需铠装层承受拉力的电缆，可选用钢带铠装。
（2）江河、湖海中电缆，采用的钢丝铠装型式应满足受力条件。当敷设条件有机械损伤等防范需要时，可选用符合防护、耐蚀性增强要求的外护层。
10.2.6.8 路径通过不同敷设条件时电缆外护层的选择，应符合下列规定：
（1）线路总长未超过电缆制造长度时，宜选用满足全线条件的同一种或差别尽量少的一种以上型式。
（2）线路部长超过电缆制造长度时，可按相应区段分别采用适合的不同型式。
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10楼
10.2.7 控制电缆及其金属屏蔽
10.2.7.1 双重化保护的电流、电压以及直流电源和跳闸控制回路等需增强可靠性的两套系统，应采用各自独立的控制电缆。
10.2.7.2 下列情况的回路，相互间不宜合用同一根控制电缆：
（1）弱电信号、控制回路与强电信号、控制回路。
（2）低电平信号与高电平信号回路。
（3）交流断路器分相操作的各相弱电控制回路。
10.2.7.3 弱电回路的每一对往返导线，宜属于同一根控制电缆。
10.2.7.4 强电回路控制电缆，除位于超高压配电装置或与高压电缆紧邻并行较长，需抑制干扰的情况外，可不含金属屏蔽。
10.2.7.5 弱电信号、控制回路的控制电缆，当位于存在干扰影响的环境又不具备有效抗干扰措施时，宜有金属屏蔽。
10.2.7.6 控制电缆金属屏蔽型类的选择，应按可能的电气干扰影响，计入综合抑制干扰措施，满足需降低干扰或过电压的要求。
（1）计算机监测系统信号回路控制电缆的屏蔽选择，应符合下列规定：
1）开关量信号，可用总屏蔽。
2）高电平模拟信号，宜用对绞线芯总屏蔽，必要时也可用对绞线芯分屏蔽。
3）低电平模拟信号或脉冲量信号，宜用对绞线芯分屏蔽，必要时也可用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽。
（2）其他情况，应按电磁感应、静电感应和地电位升高等影响因素，采用适宜的屏蔽型式。
（3）敷设方式要求电缆具有钢铠、金属套时，应充分利用其屏蔽功能。
10.2.7.7 需降低电气干扰的控制电缆，可在工作芯数外增加一个接地的备用芯。
10.2.7.8 控制电缆金属屏蔽的接地方式，应符合下列规定：
（1）计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，宜用集中式一点接地。
（2）除（1）项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大，宜采用两个接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。
双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点、两点接地。
（3）两点接地的选择，还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。
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11楼
10.2.8 电缆截面选择的有关规定及计算方法[15]
电缆截面应满足持续允许电流、短路热稳定、允许压降等要求，较长距离的大电流回路，还宜按经济电流密度选择。
铝芯电缆截面不宜小于4mm2。
10.2.8.1 按持续允许电流选择
敷设在空气中和土壤中的电缆载流量按下式计算
≥ （10−2−1）
式中 ——计算工作电流，A；
——电缆在标准敷设条件下的额定载流量；
——不同敷设条件下综合校正系数：
空气中单根 ；
土壤中单根 ；
土壤中多根 ；
空气中多根 ；
桥架上多层重叠 ；
户外无遮阳 ；
空气中穿管 ；
——环境温度（取值见表10−2−6）不同于标准敷设温度（空气中为40℃，土壤中为25℃）的校正系数，见表10−2−7；
——直埋电缆当土壤热阻不同于1.2℃m/W时的校正系数，见表10−2−8；
——直埋多根并行敷设校正系数，见表10−2−9；
——空气中多根并行敷设校正系数，见表10−2−10；
——桥架多层重叠敷设校正系数，见表1−2−11；
——户外明敷无遮阳校正系数，见表10−2−12；
——空气中穿管敷设时的校正系数，电压为10kV及以下截面为95mm2及以下取0.9；截面为120~185mm2取0.85。
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