一、电缆概述
1.1 什么是电缆
电缆是一种用以传输电（磁）能，信息和实现电磁能转换的线材产品。广义的电缆亦简称为电线，即裸电线、漆包线、绕包线等。
电缆的定义：
由一根或多根绝缘导电线芯置于密封护套中构成的绝缘导线。其外可加保护覆盖层，用于传输、分配电能或传送电信号。
1.2 电缆的基本构成
电缆通常由以下几个基本部分组成：
- 导体：传输电能的载体，通常为铜或铝
- 绝缘层：隔离导体与外界，防止漏电和短路
- 护套：保护电缆免受机械损伤和环境侵蚀
- 屏蔽层（中高压电缆）：均匀电场，防止局部放电
- 铠装层（特殊场合）：增强机械保护
1.3 电缆的应用领域
电力系统
输电线路、配电网络、变电站连接
工业领域
工厂供电、矿山开采、石油化工
建筑领域
楼宇供电、电梯电缆、消防系统
交通领域
轨道交通、船舶、电动汽车
通信领域
数据传输、光纤通信、网络布线
新能源领域
光伏发电、风力发电、储能系统
二、电缆分类
2.1 按电压等级分类
| 分类 | 电压范围 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 低压电缆 | U₀/U ≤ 1kV | 建筑配电、家用电器、照明 |
| 中压电缆 | 3kV ~ 35kV | 城市配电网、工业供电 |
| 高压电缆 | 66kV ~ 220kV | 区域输电、大型工业 |
| 超高压电缆 | ≥ 330kV | 跨区域输电、海底电缆 |
2.2 按绝缘材料分类
| 绝缘类型 | 代号 | 特点 | 工作温度 |
|---|---|---|---|
| 聚氯乙烯（PVC） | V | 成本低、阻燃性好、耐化学腐蚀 | 70℃ |
| 聚乙烯（PE） | Y | 介电性能优异、耐潮湿 | 70℃ |
| 交联聚乙烯（XLPE） | YJ | 耐热性好、机械强度高、载流量大 | 90℃ |
| 乙丙橡胶（EPR） | E | 柔软性好、耐臭氧、耐候性 | 90℃ |
| 硅橡胶 | G | 耐高温、耐寒、柔软 | 180℃ |
2.3 按用途分类
- 电力电缆：传输和分配电能
- 控制电缆：传输控制信号
- 架空绝缘电缆：架空线路敷设
- 矿用电缆：煤矿等特殊环境
- 船用电缆：船舶电力系统
- 汽车电缆：汽车电气系统
- 光伏电缆：太阳能发电系统
- 风电电缆：风力发电系统
- 机器人电缆：工业机器人
2.4 按导体材料分类
铜芯电缆
导电性好、机械强度高、耐腐蚀，但成本较高。适用于对导电性能要求高的场合。
铝芯电缆
重量轻、成本低，但导电性较差。适用于大截面、长距离输电。
铝合金电缆
兼顾铝的轻便和铜的部分性能，性价比高。近年来应用逐渐增多。
三、电缆结构
3.1 典型电缆结构示意图
中高压电力电缆结构（由内到外）
导体（Conductor）
传输电能的金属芯线，可以是铜或铝材料，可以是实心或绞合结构。
↓
导体屏蔽（Conductor Screen）
半导电层，均匀导体表面电场，消除导体表面不光滑引起的电场集中。
↓
绝缘层（Insulation）
隔离导体与外界，承受工作电压。材料有XLPE、EPR、PVC等。
↓
绝缘屏蔽（Insulation Screen）
半导电层，均匀绝缘表面电场，与金属屏蔽紧密接触。
↓
金属屏蔽（Metallic Screen）
铜带或铜丝编织，提供故障电流通路，屏蔽电场。
↓
填充与内衬层（Filler & Inner Sheath）
填充缆芯间隙，使电缆圆整；内衬层保护绝缘线芯。
↓
铠装层（Armor）
钢带或钢丝，增强机械保护，适用于直埋或有外力作用的场合。
↓
外护套（Outer Sheath）
保护电缆免受机械损伤、化学腐蚀、水分侵入。
3.2 各结构层作用详解
| 结构层 | 主要作用 | 常用材料 |
|---|---|---|
| 导体 | 传输电能 | 铜、铝、铝合金 |
| 导体屏蔽 | 均匀电场、消除尖端放电 | 半导电聚烯烃 |
| 绝缘层 | 隔离导体、承受电压 | XLPE、EPR、PVC |
| 绝缘屏蔽 | 均匀电场、改善界面接触 | 半导电聚烯烃 |
| 金属屏蔽 | 故障电流回路、电场屏蔽 | 铜带、铜丝 |
| 填充 | 填充间隙、使电缆圆整 | 聚丙烯绳、无纺布 |
| 内衬层 | 保护绝缘线芯 | PVC、PE |
| 铠装层 | 承受径向/轴向压力 | 钢带、钢丝 |
| 外护套 | 防水、防腐、防机械损伤 | PVC、PE、阻燃材料 |
3.3 低压电缆结构特点
低压电缆（1kV及以下）结构相对简单：
- 通常只有导体、绝缘层、护套三层结构
- 部分型号有屏蔽层（如屏蔽软电缆）
- 部分型号有铠装层（如VV22、YJV22）
- 不设导体屏蔽和绝缘屏蔽（电场强度较低）
四、导体材料
4.1 铜导体
铜导体特性
- 导电率：100% IACS（国际退火铜标准）
- 电阻率：1.724×10⁻⁸ Ω·m（20℃）
- 密度：8.89 g/cm³
- 熔点：1083℃
- 特点：导电性好、机械强度高、耐腐蚀、易加工
铜导体类型（GB/T 3956）
| 导体类型 | 代号 | 结构特点 | 柔软性 | 应用场合 |
|---|---|---|---|---|
| 第1种 | 实心导体 | 单根实心铜线 | ★☆☆☆☆ | 固定敷设、布电线 |
| 第2种 | 绞合导体 | 多根绞合（7根、19根、37根等） | ★★☆☆☆ | 固定敷设电力电缆 |
| 第5种 | 软导体 | 大量细丝绞合，外层绞向与内层相反 | ★★★★☆ | 移动设备、软电缆、安装线 |
| 第6种 | 特软导体 | 极细铜丝束绞，最柔软结构 | ★★★★★ | 电焊机电缆、机器人电缆、特软电线 |
导体分类详解
第1种导体（Class 1）- 实心导体
- 结构：由单根圆形实心铜线构成
- 特点：结构最简单、成本最低、刚性最大
- 优点：连接方便、接头可靠性高
- 缺点：柔软性差、弯曲半径大、不耐振动
- 应用：固定敷设的布电线（BV线）、母线槽
- 标准：GB/T 3956-2008 第1种
第2种导体（Class 2）- 绞合导体
- 结构：由多根单线绞合而成（7、12、19、37、61根等）
- 特点：柔软性优于第1种，是电力电缆最常用的导体
- 绞合方式：正规绞合（7根=1+6，19根=1+6+12，37根=1+6+12+18）
- 优点：兼顾柔软性和机械强度，载流量大
- 缺点：成本略高于第1种
- 应用：中高压电力电缆、大部分固定敷设电缆
- 标准：GB/T 3956-2008 第2种
第2种导体绞合根数与截面对应关系（常用）：
| 标称截面(mm²) | 单线根数 | 单线直径(mm) | 导体外径(参考)(mm) |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 7 | 0.52 | 1.6 |
| 2.5 | 7 | 0.67 | 2.0 |
| 4 | 7 | 0.85 | 2.6 |
| 6 | 7 | 1.04 | 3.1 |
| 10 | 7 | 1.35 | 4.0 |
| 16 | 7 | 1.70 | 5.1 |
| 25 | 7 | 2.13 | 6.4 |
| 35 | 7 | 2.52 | 7.6 |
| 50 | 19 | 1.83 | 9.2 |
| 70 | 19 | 2.16 | 10.8 |
| 95 | 19 | 2.52 | 12.6 |
| 120 | 37 | 2.03 | 14.2 |
| 150 | 37 | 2.27 | 15.9 |
| 185 | 37 | 2.52 | 17.6 |
| 240 | 61 | 2.25 | 20.3 |
| 300 | 61 | 2.52 | 22.7 |
| 400 | 61 | 2.90 | 26.1 |
| 500 | 61 | 3.25 | 29.3 |
| 630 | 91 | 3.00 | 33.0 |
第5种导体（Class 5）- 软导体
- 结构：由大量细铜丝绞合而成，通常采用复绞结构
- 特点：非常柔软，可反复弯曲不断裂
- 单线直径：通常为0.2mm~0.5mm的细铜丝
- 优点：柔软性优异、耐弯曲、使用寿命长
- 缺点：成本较高、接头制作要求高
- 应用：移动设备电源线、电梯电缆、行车电缆、安装线
- 标准：GB/T 3956-2008 第5种
第6种导体（Class 6）- 特软导体
- 结构：由极细铜丝束绞而成，采用束绞+复绞结构
- 特点：柔软性最好，适用于需要极高柔韧性的场合
- 单线直径：通常为0.1mm~0.2mm的极细铜丝
- 优点：极度柔软、耐高频弯曲、抗振动
- 缺点：成本最高、载流量相对较低
- 应用：电焊机电缆、机器人电缆、拖链电缆、特软电线
- 标准：GB/T 3956-2008 第6种
导体分类对比表
| 项目 | 第1种（实心） | 第2种（绞合） | 第5种（软） | 第6种（特软） |
|---|---|---|---|---|
| 单线根数 | 1根 | 7~61根 | 几十~几百根 | 几百~上千根 |
| 单线直径 | 等于导体直径 | 1.0~3.0mm | 0.2~0.5mm | 0.1~0.2mm |
| 柔软性 | 最差 | 一般 | 良好 | 最好 |
| 弯曲次数 | 极少 | 较少 | 多次 | 非常多 |
| 成本 | 最低 | 较低 | 较高 | 最高 |
| 载流量（同截面） | 100% | 100% | 约95% | 约90% |
| 适用标准 | GB/T 3956 | GB/T 3956 | GB/T 3956 | GB/T 3956 |
4.2 铝导体
铝导体特性
- 导电率：61% IACS
- 电阻率：2.826×10⁻⁸ Ω·m（20℃）
- 密度：2.70 g/cm³
- 熔点：658℃
- 特点：重量轻（铜的1/3）、成本低，但导电性较差
铝导体规格
| 导体标称截面(mm²) | 铝导体电阻20℃(Ω/km) | 铜导体电阻20℃(Ω/km) | 电阻比(铝/铜) |
|---|---|---|---|
| 16 | 1.91 | 1.15 | 1.66 |
| 25 | 1.20 | 0.727 | 1.65 |
| 35 | 0.868 | 0.524 | 1.66 |
| 50 | 0.641 | 0.387 | 1.66 |
| 70 | 0.443 | 0.268 | 1.65 |
| 95 | 0.320 | 0.193 | 1.66 |
| 120 | 0.253 | 0.153 | 1.65 |
| 150 | 0.206 | 0.124 | 1.66 |
| 185 | 0.164 | 0.0991 | 1.65 |
| 240 | 0.125 | 0.0754 | 1.66 |
| 300 | 0.100 | 0.0601 | 1.66 |
| 400 | 0.0778 | 0.0470 | 1.66 |
铜铝截面换算关系：
铝截面 ≈ 铜截面 × 1.66
例：需要替代50mm²铜电缆，应选用70mm²铝电缆
铝截面 ≈ 铜截面 × 1.66
例：需要替代50mm²铜电缆，应选用70mm²铝电缆
4.3 铝合金导体
铝合金导体特性
- 导电率：约53% IACS
- 抗拉强度：比纯铝提高30%以上
- 延伸率：比纯铝提高约50%
- 特点：兼顾铝的轻便和较好的机械性能
铝合金导体型号
| 型号 | 名称 | 特点 |
|---|---|---|
| LHA1 | 1系列铝合金 | 导电率约61%，强度一般 |
| LHA2 | 2系列铝合金 | 导电率约53%，强度较高 |
| LHXL | 稀土铝合金 | 综合性能优异 |
4.4 直流电阻基础知识
什么是直流电阻？
直流电阻指导体在直流电场作用下所呈现的电阻值，是电缆最基本的电气性能指标之一。直流电阻的大小直接影响电缆的载流量、电压降和电能损耗。
直流电阻计算公式
电阻基本公式：
R = ρ × L / S
其中：
R = 导体电阻（Ω）
ρ = 导体材料电阻率（Ω·mm²/m）
L = 导体长度（m）
S = 导体截面积（mm²）
20℃时铜的电阻率： ρ = 0.017241 Ω·mm²/m
20℃时铝的电阻率： ρ = 0.028264 Ω·mm²/m
R = ρ × L / S
其中：
R = 导体电阻（Ω）
ρ = 导体材料电阻率（Ω·mm²/m）
L = 导体长度（m）
S = 导体截面积（mm²）
20℃时铜的电阻率： ρ = 0.017241 Ω·mm²/m
20℃时铝的电阻率： ρ = 0.028264 Ω·mm²/m
温度换算公式
直流电阻温度换算（换算到20℃）：
R₂₀ = R_t × [1 + α(t - 20)]
其中：
R₂₀ = 20℃时导体电阻（Ω）
R_t = t℃时实测导体电阻（Ω）
t = 测量时导体温度（℃）
α = 导体材料温度系数
铜：α = 0.00393（20℃时）
铝：α = 0.00403（20℃时）
R₂₀ = R_t × [1 + α(t - 20)]
其中：
R₂₀ = 20℃时导体电阻（Ω）
R_t = t℃时实测导体电阻（Ω）
t = 测量时导体温度（℃）
α = 导体材料温度系数
铜：α = 0.00393（20℃时）
铝：α = 0.00403（20℃时）
铜导体直流电阻最大值（GB/T 3956）
第1种和第2种导体（固定敷设）- 20℃直流电阻最大值：
| 标称截面(mm²) | 铜导体电阻(Ω/km) | 铝导体电阻(Ω/km) | 允许偏差 |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 12.1 | - | 第1种：不考核 第2种：≤规定值 |
| 2.5 | 7.41 | - | |
| 4 | 4.61 | 7.41 | |
| 6 | 3.08 | 4.91 | |
| 10 | 1.83 | 3.08 | |
| 16 | 1.15 | 1.91 | |
| 25 | 0.727 | 1.20 | |
| 35 | 0.524 | 0.868 | |
| 50 | 0.387 | 0.641 | |
| 70 | 0.268 | 0.443 | |
| 95 | 0.193 | 0.320 | |
| 120 | 0.153 | 0.253 | |
| 150 | 0.124 | 0.206 | |
| 185 | 0.0991 | 0.164 | |
| 240 | 0.0754 | 0.125 | |
| 300 | 0.0601 | 0.100 | |
| 400 | 0.0470 | 0.0778 | |
| 500 | 0.0366 | 0.0605 | |
| 630 | 0.0283 | 0.0469 | |
| 800 | 0.0221 | 0.0367 | |
| 1000 | 0.0176 | 0.0291 |
第5种和第6种导体（软导体/特软导体）- 20℃直流电阻要求：
软导体和特软导体的直流电阻要求比第1种和第2种导体放宽约5%，这是因为：
- 软导体采用更多细丝绞合，单线间接触电阻增加
- 绞合结构的填充系数低于实心导体
- 束绞结构的电流路径更长
第5种/第6种导体电阻最大值 = 第2种导体电阻最大值 × 1.05
各类型导体直流电阻对比（以50mm²铜导体为例）
| 导体类型 | 结构 | 20℃电阻最大值(Ω/km) | 相对电阻比 |
|---|---|---|---|
| 第1种（实心） | 1根实心圆线 | 0.387 | 1.00 |
| 第2种（绞合） | 19根绞合 | 0.387 | 1.00 |
| 第5种（软导体） | 多根细丝绞合 | 0.406 | 1.05 |
| 第6种（特软导体） | 极细丝束绞 | 0.406 | 1.05 |
直流电阻测量方法
直流电阻测量步骤：
- 取样要求：从成品电缆上截取长度至少1m的试样
- 预处理：试样应在适当温度的试验室内存放至少12h
- 温度测量：同时记录环境温度和导体温度
- 电阻测量：使用精度不低于0.1%的直流电桥或微欧计
- 长度测量：精确测量试样长度（精度±1mm）
- 数据处理：将测量值换算到20℃标准温度
直流电阻测量注意事项
测量注意事项：
- 温度控制：大截面导体应存放足够时间（24h以上）确保温度均匀
- 接触电阻：测量夹具应与导体良好接触，避免接触电阻影响
- 测量电流：测量电流不应过大导致导体发热
- 多芯电缆：每根导体应单独测量
- 绞合导体：测量时应确保所有单线都参与导电
直流电阻不合格原因分析
| 不合格现象 | 可能原因 | 预防措施 |
|---|---|---|
| 电阻偏大 | 导体截面偏小 | 加强拉丝工序控制 |
| 电阻偏大 | 材料纯度不够 | 严格原材料进厂检验 |
| 电阻偏大 | 导体氧化 | 控制存放环境和时间 |
| 电阻偏大 | 绞合不良（断丝） | 加强绞合工序检验 |
| 电阻偏小 | 截面偏大（材料浪费） | 优化拉丝工艺参数 |
直流电阻的实际意义
直流电阻的重要性：
- 载流量基础：电阻决定了导体的发热功率（P=I²R），直接影响载流量
- 电压降计算：ΔU = I × R × L，长距离供电必须校验
- 电能损耗：电阻越大，线路损耗越大，运行成本越高
- 质量控制：直流电阻是出厂必检项目，反映导体质量
- 发热控制：电阻超标会导致电缆运行温度过高，影响绝缘寿命
各温度下铜导体电阻换算系数
常用温度换算系数Kt（换算到20℃）：
| 测量温度t(℃) | 换算系数Kt | 计算公式 |
|---|---|---|
| 5 | 0.9412 | Kt = 1 + 0.00393×(t-20) |
| 10 | 0.9609 | |
| 15 | 0.9805 | |
| 20 | 1.0000 | |
| 25 | 1.0197 | |
| 30 | 1.0393 | |
| 35 | 1.0590 | |
| 40 | 1.0787 | |
| 45 | 1.0983 | |
| 50 | 1.1180 | |
| 55 | 1.1377 | |
| 60 | 1.1573 | |
| 65 | 1.1770 | |
| 70 | 1.1967 | |
| 75 | 1.2163 | |
| 80 | 1.2360 |
使用示例：在25℃时测得电阻为0.4Ω/km，则20℃时电阻 = 0.4 × 1.0197 = 0.408Ω/km
五、绝缘材料
5.1 聚氯乙烯（PVC）
PVC绝缘特性
- 工作温度：70℃（普通型）、90℃（耐热型）
- 优点：成本低、阻燃性好、耐化学腐蚀、易加工
- 缺点：介电性能一般、低温性能差、含有卤素
- 应用：低压电缆、控制电缆、布电线
PVC绝缘性能要求
| 性能指标 | 要求 | 试验方法 |
|---|---|---|
| 抗张强度 | ≥12.5 MPa | GB/T 2951.11 |
| 断裂伸长率 | ≥150% | GB/T 2951.11 |
| 老化后抗张强度变化率 | ≤±30% | 100℃×68h |
| 高温压力试验 | 压痕深度≤50% | 80℃×4h |
| 低温卷绕 | -15℃不开裂 | GB/T 2951.14 |
5.2 聚乙烯（PE）
PE绝缘特性
- 工作温度：70℃
- 优点：介电性能优异、耐潮湿、化学稳定性好
- 缺点：易燃、耐环境应力开裂性差
- 应用：通信电缆、低压电力电缆
5.3 交联聚乙烯（XLPE）
XLPE绝缘特性
- 工作温度：90℃（短路温度250℃）
- 优点：耐热性好、机械强度高、载流量大、介电性能优异
- 缺点：成本较高、加工工艺复杂
- 应用：中高压电力电缆（6kV~500kV）
XLPE绝缘的交联方式：
- 化学交联：过氧化物交联（最常用）
- 辐照交联：电子束辐照
- 硅烷交联：温水交联
XLPE绝缘性能要求
| 性能指标 | 要求 | 试验条件 |
|---|---|---|
| 抗张强度 | ≥12.5 MPa | 老化前 |
| 断裂伸长率 | ≥200% | 老化前 |
| 热延伸率 | ≤175% | 200℃×15min，20N/cm² |
| 永久变形 | ≤15% | 冷却后 |
| 体积电阻率 | ≥10¹⁴ Ω·cm | 20℃ |
5.4 乙丙橡胶（EPR）
EPR绝缘特性
- 工作温度：90℃（短路温度250℃）
- 优点：柔软性好、耐臭氧、耐候性优异
- 缺点：成本较高
- 应用：矿用电缆、船用电缆、移动设备电缆
5.5 绝缘材料性能对比
| 性能 | PVC | PE | XLPE | EPR |
|---|---|---|---|---|
| 工作温度 | 70℃ | 70℃ | 90℃ | 90℃ |
| 短路温度 | 160℃ | 130℃ | 250℃ | 250℃ |
| 介电性能 | 一般 | 优秀 | 优秀 | 良好 |
| 机械强度 | 良好 | 一般 | 优秀 | 良好 |
| 柔软性 | 良好 | 一般 | 一般 | 优秀 |
| 阻燃性 | 优秀 | 差 | 一般 | 良好 |
| 成本 | 低 | 较低 | 较高 | 较高 |
六、护套材料
6.1 护套的作用
外护套的主要功能：
- 机械保护：防止电缆受到挤压、摩擦、冲击等机械损伤
- 化学防护：抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀
- 防潮防水：阻止水分侵入电缆内部
- 阻燃防火：阻止火焰蔓延（阻燃型电缆）
- 防紫外线：防止户外老化（架空电缆）
6.2 常用护套材料
| 材料类型 | 代号 | 工作温度 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| 聚氯乙烯 | ST₁/ST₂ | 80℃/90℃ | 阻燃、耐化学、成本低 | 一般场合 |
| 聚乙烯 | ST₃/ST₈ | 80℃/90℃ | 耐候、耐潮湿、高频性能好 | 户外、架空 |
| 无卤阻燃 | ST₇ | 90℃ | 低烟无卤、环保 | 地铁、商场等公共场所 |
| 氯丁橡胶 | SE | 85℃ | 耐油、耐磨、耐候 | 矿用、船用 |
| 氯磺化聚乙烯 | SE | 85℃ | 耐热、耐候、耐化学 | 特种场合 |
6.3 护套厚度计算
外护套标称厚度计算公式（GB/T 12706）：
t = 0.035D + 1.0
其中：
t = 外护套标称厚度（mm）
D = 挤包护套前电缆假设直径（mm）
最小厚度限制：
单芯电缆：t ≥ 1.4mm
多芯电缆：t ≥ 1.8mm
t = 0.035D + 1.0
其中：
t = 外护套标称厚度（mm）
D = 挤包护套前电缆假设直径（mm）
最小厚度限制：
单芯电缆：t ≥ 1.4mm
多芯电缆：t ≥ 1.8mm
6.4 无卤低烟护套
无卤低烟护套性能要求（GB/T 17650、IEC 61034）：
| 试验项目 | 要求 |
|---|---|
| 卤酸气体含量 | ≤0.5%（以HCl表示） |
| 氟含量 | ≤0.1% |
| pH值 | ≥4.3 |
| 电导率 | ≤10 μS/mm |
| 烟密度（透光率） | ≥60% |
七、电压等级
7.1 额定电压的定义
电缆额定电压参数说明：
- U₀：导体与大地或金属屏蔽之间的额定工频电压（相电压）
- U：多芯电缆或单芯电缆系统中任何两相导体之间的额定工频电压（线电压）
- U_m：设备可使用的"最高系统电压"的最大值
对于三相系统：U = √3 × U₀
7.2 常用电压等级
| 电缆类型 | 额定电压U₀/U(kV) | 最高电压U_m(kV) | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 低压电缆 | 0.6/1 | 1.2 | 建筑配电、工业供电 |
| 中压电缆 | 3.6/6 | 7.2 | 城市配电网 |
| 中压电缆 | 6/10 | 12 | 工业供电 |
| 中压电缆 | 8.7/15 | 17.5 | 城市配电网 |
| 中压电缆 | 12/20 | 24 | 大型工业 |
| 中压电缆 | 18/30 | 36 | 区域输电 |
| 高压电缆 | 26/35 | 40.5 | 高压输电 |
7.3 系统接地分类
| 系统类别 | 接地故障特点 | 电缆选择 |
|---|---|---|
| A类 | 单相接地故障能在1min内切除 | 标准选择 |
| B类 | 单相接地故障可短时运行（≤1h） | 标准选择 |
| C类 | 不属于A、B类的所有系统 | 需特殊考虑 |
八、电缆型号
8.1 型号组成
电缆型号表示方法：
[系列代号][导体材料代号][绝缘材料代号][护套材料代号][铠装代号][派生代号]
示例：YJV22-8.7/10-3×240
YJ = 交联聚乙烯绝缘
V = 聚氯乙烯护套
22 = 钢带铠装
8.7/10 = 电压等级
3×240 = 3芯，每芯240mm²
[系列代号][导体材料代号][绝缘材料代号][护套材料代号][铠装代号][派生代号]
示例：YJV22-8.7/10-3×240
YJ = 交联聚乙烯绝缘
V = 聚氯乙烯护套
22 = 钢带铠装
8.7/10 = 电压等级
3×240 = 3芯，每芯240mm²
8.2 常用代号
| 类别 | 代号 | 含义 |
|---|---|---|
| 系列代号 | VV | 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 |
| YJV | 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 | |
| JK | 架空绝缘电缆 | |
| KV | 控制电缆 | |
| 导体材料 | T（省略） | 铜导体 |
| L | 铝导体 | |
| LH | 铝合金导体 | |
| 绝缘材料 | V | 聚氯乙烯（PVC） |
| Y | 聚乙烯（PE） | |
| YJ | 交联聚乙烯（XLPE） | |
| E | 乙丙橡胶（EPR） | |
| 护套材料 | V | 聚氯乙烯（PVC） |
| Y | 聚乙烯（PE） | |
| F | 弹性体 | |
| 铠装代号 | 22 | 钢带铠装 |
| 23 | 钢带铠装+聚乙烯外护套 | |
| 32 | 细钢丝铠装 | |
| 42 | 粗钢丝铠装 |
8.3 常见电缆型号
| 型号 | 名称 | 主要用途 |
|---|---|---|
| VV | 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 | 室内、隧道、管道 |
| VV22 | 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆 | 直埋、隧道 |
| YJV | 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 | 室内、隧道、管道 |
| YJV22 | 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆 | 直埋、隧道 |
| YJV32 | 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套细钢丝铠装电力电缆 | 竖井、水下 |
| YJY | 交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆 | 对防水有要求场合 |
| JKV | 聚氯乙烯绝缘架空电缆 | 架空线路 |
| JKYJ | 交联聚乙烯绝缘架空电缆 | 架空线路 |
| KVV | 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆 | 控制系统 |
| KVVP | 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套屏蔽控制电缆 | 抗干扰控制系统 |
8.4 光伏电缆型号
| 型号 | 名称 | 标准 |
|---|---|---|
| PV1-F | 光伏系统用单芯电缆 | EN 50618 |
| H1Z2Z2-K | 光伏系统用直流电缆 | EN 50618 |
| PN1500 | 光伏系统用电缆 | TÜV 2PfG 1169 |
| GFWD | 光伏发电系统用铝合金导体电缆 | TÜV 2PfG 2642 |
九、电缆规格
9.1 规格表示方法
电缆规格表示：
芯数 × 导体标称截面(mm²)
示例：
1×240 = 单芯，240mm²
3×240+2×120 = 3芯240mm² + 2芯120mm²（三相五线制）
4×240+1×120 = 4芯240mm² + 1芯120mm²
芯数 × 导体标称截面(mm²)
示例：
1×240 = 单芯，240mm²
3×240+2×120 = 3芯240mm² + 2芯120mm²（三相五线制）
4×240+1×120 = 4芯240mm² + 1芯120mm²
9.2 常用导体截面规格
| 标称截面(mm²) | 导体外径(参考值)(mm) | 导体根数(绞合) | 载流量近似值(A) |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 1.4 | 7 | 15 |
| 2.5 | 1.8 | 7 | 21 |
| 4 | 2.3 | 7 | 28 |
| 6 | 2.8 | 7 | 36 |
| 10 | 3.6 | 7 | 50 |
| 16 | 4.5 | 7 | 68 |
| 25 | 5.6 | 7/19 | 89 |
| 35 | 6.5 | 7/19 | 110 |
| 50 | 7.6 | 19/19 | 135 |
| 70 | 9.0 | 19/19 | 170 |
| 95 | 10.6 | 19/37 | 210 |
| 120 | 11.8 | 37/37 | 245 |
| 150 | 13.2 | 37/37 | 285 |
| 185 | 14.8 | 37/37 | 330 |
| 240 | 16.8 | 37/61 | 395 |
| 300 | 18.5 | 61/61 | 460 |
| 400 | 21.5 | 61/61 | 545 |
| 500 | 24.0 | 61/91 | 635 |
| 630 | 27.0 | 91/91 | 745 |
注意：
载流量数值为参考值，实际载流量受敷设方式、环境温度、土壤热阻系数等因素影响，应根据实际情况进行修正。
9.3 单芯与多芯电缆
| 类型 | 优点 | 缺点 | 应用场合 |
|---|---|---|---|
| 单芯电缆 | 敷设方便、载流量大、无涡流损耗 | 需分别敷设、占用空间大 | 高压电缆、大截面电缆 |
| 多芯电缆 | 结构紧凑、敷设简单 | 散热较差、存在涡流 | 低压电缆、控制电缆 |
十、使用与敷设
10.1 电缆敷设方式
| 敷设方式 | 特点 | 适用场合 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 直埋敷设 | 成本低、散热好 | 城市配电网、工业园区 | 需铠装电缆、注意防腐 |
| 隧道敷设 | 维护方便、可扩容 | 建筑内部、地下通道 | 注意防火、通风 |
| 管道敷设 | 保护性好、美观 | 城市道路、建筑群 | 注意弯曲半径、排水 |
| 架空敷设 | 成本低、散热好 | 农村、山区 | 使用架空绝缘电缆 |
| 水下敷设 | 跨越江河湖海 | 跨江电缆、海底电缆 | 需特殊结构设计 |
10.2 最小弯曲半径
| 电缆类型 | 最小弯曲半径 | 说明 |
|---|---|---|
| 无铠装单芯电缆 | 20D | D为电缆外径 |
| 无铠装多芯电缆 | 15D | |
| 铠装单芯电缆 | 15D | |
| 铠装多芯电缆 | 12D | |
| 铅套电缆 | 15D | 铅套易变形 |
10.3 敷设环境温度
电缆敷设温度要求：
- PVC绝缘电缆：敷设温度不低于-20℃
- XLPE绝缘电缆：敷设温度不低于-20℃
- 橡皮绝缘电缆：敷设温度不低于-15℃
- PE绝缘电缆：敷设温度不低于-20℃
当环境温度低于上述要求时，应将电缆预热后敷设。
10.4 电缆储存要求
电缆储存注意事项：
- 电缆应避免露天存放，电缆盘不允许平放
- 储存场所应干燥、通风、无腐蚀性气体
- 电缆盘应直立存放，定期转动防止变形
- 电缆端头应密封保护，防止进水受潮
- 储存期限一般不超过产品规定
10.5 电缆选型原则
电缆选型应考虑的主要因素：
- 额定电压：电缆额定电压应不低于系统标称电压
- 载流量：根据负载电流选择合适的导体截面
- 敷设条件：根据敷设方式选择结构（铠装、护套等）
- 环境条件：考虑温度、湿度、腐蚀性等
- 短路容量：确保电缆能承受短路电流
- 电压降：长距离供电需校验电压降
- 经济性：综合考虑初期投资和运行成本
10.6 电缆的载流量校正
载流量校正系数：
实际载流量 = 基准载流量 × K₁ × K₂ × K₃ × ...
K₁ = 环境温度校正系数
K₂ = 敷设方式校正系数
K₃ = 土壤热阻校正系数（直埋）
K₄ = 并列敷设校正系数
实际载流量 = 基准载流量 × K₁ × K₂ × K₃ × ...
K₁ = 环境温度校正系数
K₂ = 敷设方式校正系数
K₃ = 土壤热阻校正系数（直埋）
K₄ = 并列敷设校正系数