民用建筑电线电缆主要技术应用探讨-中国电工技术学会电线电缆专业委员会2012学术年会论文

民用建筑电线电缆主要技术应用探讨
甘肃省建筑设计研究院袁幼哲朱晓西
内容简介：针对在民用建筑电线电缆选型比较常见的问题进行分析，结合电气规范及功能要求详细
说明电线电缆各项参数选型的综合应朋，并对电线电缆技术的发展提出一些新的观点和思路。
关键词：导体、铝合金导体电缆、基本电缆、防火电缆
电线电缆的选型技术参数指标主要有导体材料、绝缘水平、绝缘材料及护套选择、载流量、截
面选择等分项技术指标，其核心鹿用包括电线电缆的类型．jflI截面两部分内容。
电线、电缆类型的选择
1．导体材料
电缆电线可选用铜和锅两种，铜的导电率高，在载流量相同时，一般情况下铝线芯
的截面约为铜的1．5倍，采用铜线：薛损耗比较低，铜材的机械性能优于铝材，延展性好，
便于加工和安装，抗疲劳强度约为铝的1．7倍，但铝材比重小，在电阻值相同时，铝线
芯的质量仅为铜的一半，相对较轻。目前民用建筑电缆电线的使用铜导体占据了主导地
位，铝导体相对较少而且其使用场所也有明确限制，在规范条文中埘铜、铝导体的使用
有明文规定。
在《民用建筑电气设计规范》JGJl6—2008(以下简称《民规》)7．4条规定：电缆、
电线可选用铜芯或铝芯，民用建筑宜采用铜芯电缆或电线，下列场所应选用铜芯电缆或
电线：1)易燃、易爆场所；2)重要的公共建筑和居住建筑；3)特别潮湿场所和对铝有腐
蚀的场所；4)人员聚集较多的场所；5)重要的资料室、计算机房、重要的库房；6)移动
设备或有剧烈振动的场所；7)有特殊规定的其他场所。在《电力工程电缆设计规范》
GB50217—2007中规定用于下列情况的电力电缆，应选用铜导体： 1) 电机励磁、重要
电源、移动式电气设备等需保持连接具有高可靠性的回路。2)振动剧烈、有爆炸危险
．25．用交联聚乙烯绝缘电力电缆和电线：2)消防设备供电线路的选用，应符合本规范第13．10
节的规定：3)对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物，应采用阻燃
低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。在《民规》13．10
条中规定：消防设备供电及控制线路选择，应符合下列规定：l火灾自动报警系统保护
对象分级为特级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆：2火
灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，宜采用矿
物绝缘电缆：当线路的敷设保护措施符合防火要求时，可采用有机绝缘耐火类电缆；3火
灾自动报警保护对象分级为二级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，应采用有
机绝缘耐火类电缆；4消防设备的分支线路和控制线路，宜选用与消防供电干线或分支
干线耐火等级降一类的电线或电缆。根据这些规定，电缆绝缘材料及护套选择的主要应
用主要体现在以下两个方面。
(～)建筑物非消防用电线、电缆的选用
在这里首先提出一个基本电缆的概念，即一栋建筑物选用电缆绝缘材料及护套最低
等级，建筑物非消防用电线、电缆选用实际上就是基本电缆的选用，由于规范的内容比
较多且分散在不同章节，本文对其进行了一个归纳。
聚氯乙烯绝 阻燃低烟无 阻燃无烟无
聚氯乙烯 交联聚乙烯
缘聚氯乙烯 卤交联聚乙 卤交联聚乙
建筑形式 绝缘导线 绝缘电缆、 备注
护套电缆 烯绝缘电力 烯绝缘电力
(Bv导线) 电线
(vv电缆) 电缆、电线 电缆、屯线
多层
- - ▲ 一般建筑
建筑
二类高层
t ● ▲ 一般建筑
建筑
一类高层
√ √
建筑
重要的
√ √
公共建筑注：√指在正常条件下可选用。▲指有条件下选用，在二类高层建筑建议使用。
在这里本文做个补充，由于“重要的公共建筑”在规范中并无明文说明，根据埘相
关规范、技措的理解，笔者认为可将会融、剧场、影院、展厅、旅馆、医院、电信枢纽、
广电中心、计算中心、机场大厅、超市、中大型商场及地下商场、娱乐场所等重要或人
员密集的场所归入重要的公共建筑，一般建筑应主要指住宅及普通的办公建筑。实际上
这样划分也很难界定所有建筑类型，一些非典型建筑划分可按同类建筑类比原则确定。
(二)建筑物消防用电线、电缆的选用
建筑物消防用电线、电缆的选用与火灾自动报警系统保护对象分级基本相一致，在
《民规》13．10条很明确，均应采用耐火(NH)型电缆、电线；一类高层建筑其消防设
备供电干线及分支干线，宜采用矿物绝缘电缆，当线路的敷设保护措施符合防火要求时，
可采用有机绝缘耐火类电缆；对于超高层建筑均应采用矿物绝缘电缆。在这里补充两点，
…是对于普通的一类高层建筑由于矿物绝缘电缆投资大、安装难度相对较高，建议在采
取合理的敷设保护措施后采用耐火电缆，二是对于未设火灾报警系统的多层建筑，个别
情况有消防设备(如消防稳压泵等)，由予规范未明确，本文建议采用耐火线缆。
电缆绝缘材料及护套选择在新旧民规中差异性很大，主要体现在新民规对低烟无
卤、无烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线及矿物绝缘电缆的应用规定，这也与电缆
技术的发展及现代建筑复杂性相适应，只是由于长期的设计惯性，新民规自2008．08．01
正式执行以来，由于各区域经济发展及电线电缆市场的不平衡性，低烟无卤、无烟无卤
交联聚乙烯绝缘咆力电缆的设计及施工使用差异性很大，除消防设施配电由于其重要性
必须选用耐火型低烟无卤、无烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆外，其他低烟无卤、无烟
无卤交联聚乙烯绝缘电力线缆在一类高层建筑及重要的公共建筑作为基本电缆的使用
实际上还处于起步阶段，尤其是聚乙烯绝缘电线的使用还不太普及，在这一点上还需要
电气设计师自身的认识和推动。二． 电线、电缆的截面选择
在选择电线电缆截面时一般按下面原则选择：
1．电线电缆截面应满足允许持续载流量的要求。即电线电缆截面能满足长时间通过最
大工作电流的要求。满足允许持续载流量是电线电缆截面选择必须要满足的条件，该条
件直接影响电回路的安全性。
2．电线电缆的截面应能满足线路保护的要求。
3．电线电缆的截面应满足动稳定与热稳定的要求。在电线电缆流过非正常的短路电流
日寸‘，电线电缆应承受可能发生的最大短路电流导致的力效鹿和热效应。
4．电线电缆的截面应满足允许电压损失的要求。在电流流过导体时．将在导体上产生
电压损失，在负荷电流大时，需要校验电线电缆的电压损失能否满足负荷供电电压的要
求，不足时，要加大电线电缆截面。
5．电线电缆截面应满足最低机械强度的要求。电线电缆在敷设和使用过程中要承受一
定的压力，需要考虑电线电缆能否满足相应的机械强度，供电设计规范对电线电缆截面
有最小截面要求，所选择的导线截面应不低于最小截面。
6．用于负荷长期稳定的电线电缆，经技术经济比较确认合理时，可按经济电流密度选
择导体截面。电缆的经济电流密度是选择电缆的必要条件之一，对于选择电缆继而节省
能源、改善环境、提高电力运行可靠性有着重要的技术经济意义。
在民用建筑的电气设计中，通常按最大负载电流Imax来选择电缆截面，即按电缆
发热的允许电流Ial来选定。由于电缆的价格较贵，一般在考虑适当的发展余地后，选
定一个允许电流大予最大负载电流的电缆截面，至多加留一档的余地。例如，某一千线
最大负载电流Imax=lOOA，按常规的做法，选择电缆截面Sal=25mm2(假定埋地敷设)，
其允许电流Ial=llOA。考虑相应的环境温度、土壤热阻以及多根电缆并列等修正系数，
至多放大一档至Sal=35mm2。