电线/电缆的使用方法与选型要点
2022/09/18 10:59:29
用于传输电力和信号的电线电缆广泛应用于各种用途和场所。为了避免麻烦和事故，在选型时从使用场所和用途的角度考虑非常重要。在此，将介绍电线和电缆的基本使用方法以及选型时需要考虑的事项。
电线/电缆的使用方法
1）线卷/卷盘的使用
1. 线卷应存放在室内平坦场所，应尽可能抬起搬运而不应滚动。
2. 卷盘不可平放，否则会因缠绕在上面的线卷发生错位而无法拉出。
3. 不要滚动卷盘。当不得不滚动卷盘时，必须注意卷盘的滚动方向（朝电缆不会松开的方向滚动）。如果反方向转动，电缆会松动，很难将其拉出。
4. 堆放线卷、卷盘时，必须严格防止掉落。对电线和电缆的过度冲击可能会导致性能显著下降。尤其是在寒冷地区处理乙烯基电线时，必须小心，因为易于发生破裂。
2) 布线施工时的注意事项
1. 布线时，必须彻底清除鹅卵石、突出物、混凝土框架和其他障碍物。此外，在施工现场，异物坠落造成的冲击以及踏脚板上、木箱上的钉子很容易造成外伤等，必须充分予以注意。
2. 对缠绕在卷盘上的电线进行布线时，由于反复变化的张力让电线在长度方向上产生张紧或松动的变化，在卷绕开始口附近可能会出现电线弹出或弯曲的现象。为了抑制电线的弯曲，需要在卷盘卷绕开始时除去电线的末端，一边注意电线从卷绕开始端口突出的情况一边进行作业。对于长而细的电缆尤其需要注意。
3. 布线时，需要使用滚轮等来防止对线施加过大的张力。布线作业时的允许张力如下表1中所示。
表1.允许张力
布线用品 | 导体种类 | 允许张力 |
拉环 | 铜 | 68.6MPa（7kgf/mm2）×（电缆线芯数）×（导体截面积mm2）以下 |
铝 | 39.2MPa（4kgf/mm2）×（电缆线芯数）×（导体截面积mm2）以下 | |
金属丝网 （电缆网套） | 铜、铝 | 用乙烯基和聚乙烯网套为10MPa（1.02kgf/mm2）×（网套横截面积*mm2）但是，不得超过导体的允许张力。 |
注释
注1）在管线敷设等作业中将三根单芯电缆插入Ⅰ孔中时，按2芯计算电缆芯数。
注2）使用金属丝网拉出电缆线布线时，需要用500mm以上的金属丝网套住电缆，将金属丝网的末尖端捆扎好，注意让网套均匀受力。
*计算公式 S ＝πt（D - t ） S：网套截面积（mm2） t：网套厚度（mm） D：加工外径（mm） |
4. 橡胶和塑料电缆线与纸和铅包电缆相比具有一定的柔韧性，但如果极度弯曲，则其电气性能会下降。布线时，必须注意不要让弯曲程度低于下表2中所示的值。
表2.橡塑电缆允许弯曲半径
电缆的种类 | 单芯 | 多芯 | 备注 | |
非分割导体 | 分割导体 | |||
无屏蔽 | 8D | 12D | 6D | |
有屏蔽 | 10D | 12D | 8D | 含钢带铠装电缆 |
三芯 | - | - | 6D | |
(8D) | （ ）内为高压电缆 | |||
波纹钢管铠装 | - | - | 8D | |
铅屏蔽层/铁丝铠装 | 10D | 12D | 10D | |
平滑铝 | 20D | 20D | 20D | |
波纹铝 | 15D | 15D | 15D | |
*移动用 | 6D | - | 4D | 无屏蔽 低压橡胶电缆 |
注释
※该值不适用于可始终在固定位置反复弯曲的卷筒缠绕式、窗帘式电缆等。
D：电缆外径（mm），但三芯电缆是外接圆直径（mm） |
5. 如果电缆的根部有弯曲部分，则将电缆线拉出布线时，将电缆压在弯曲部分上的力会起作用。这种力称为侧压，如果侧压过大，则电缆性能会降低，因此在布线时需要确保侧压低于以下值。
· 圆形电缆：300kg/m
· 三芯电缆：250kg/m
· 通讯电缆：原则上应为0kg（需要与设计者确认条件）
（参考）
电缆侧压（P）为P（kg/m）=张力（kg）/ 弯曲半径（m）计算得出。
表3.通信用电缆允许弯曲半径
电缆分类 | 连接及支撑时的 弯曲半径 | 布设时的弯曲半径 |
PE（PVC）护套电缆（无屏蔽层） | 4D以上 | 10D以上 |
编织屏蔽电缆 | 4D 〃 | 10D 〃 |
层压护套电缆 | 6D 〃 | 15D 〃 |
铅屏蔽层电缆 | 6D 〃 | 15D 〃 |
波纹管护套电缆 | 6D 〃 | 15D 〃 |
铝护套电缆 | 8D 〃 | 20D 〃 |
铁丝铠装电缆 | 8D 〃 | 20D 〃 |
钢带铠装电缆 | 8D 〃 | 20D 〃 |
注释
注：一般来说，屏蔽带水平缠绕时的允许弯曲半径比垂直缠绕时的允许弯曲半径要小一些，而将波纹（波纹管）与扁平对比，波纹型可以稍微小一些。
表4.同轴电缆允许弯曲半径
电缆分类 | 连接及支撑时的弯曲半径 | 布设时的弯曲半径 |
外部导体为编织而成 | 4D以上 | 10D以上 |
外部导体编织+贴有金属箔的塑料带 （例如：FB、FB-LITE、SFA-LITE、HQ/SUPER） | 6D 〃 | 15D 〃 |
6. 除黑色以外的聚乙烯绝缘体在阳光直射下几个月就可能会发生破裂（紫外线劣化），因此需要在低压电缆绝缘体周围缠绕规定的保护胶带。
7. 电缆导体中的水分会显著降低电缆的使用寿命。尤其是拉入地下管线或管道等有水的地方时，需要将末端部分完全密封。如果电缆被切断后放置，需要立即用自粘胶带等对切断端进行防水处理。
8. 必须避免将单芯电缆铺设在带有钢筋的通风管内或用钢带固定电缆，以免因铁件温度升高而导致电缆劣化。
电线/电缆选型时需要考虑的事项
（1）使用温度条件
根据使用温度是常温、低温还是高温来考虑耐寒性和耐热性的程度。
表5.电缆选型
使用环境温度 |
-15℃～60℃ 普通PVC护套 |
-15℃～75℃ 耐热PVC护套 |
-30℃～60℃ 耐寒PVC护套 |
-50℃～75℃ PE护套 |
（2）使用环境
考虑耐化学性、耐油性、耐水性、耐压性、耐气体性、耐燃性、耐爆炸性的程度。
要接触化学药品类时 |
METASEAL电缆、MAZE电缆 |
阻燃性 |
阻燃：阻燃PVC护套 |
阻燃/低盐酸：阻燃低盐酸PVC护套 |
高阻燃无卤：阻燃环保电缆 |
阻燃性种类 | |||
①高阻燃 | ②阻燃 | ③非阻燃 | |
对应电缆案例 | · 阻燃PVC护套电缆 （F-CV等） · 阻燃无卤护套电缆/无卤阻燃PE护套电缆 （NH-CE等） · 高阻燃无卤耐火电缆 （NH-FP） · 高阻燃无卤耐热电缆 （NH-HP） | · 一般PVC护套电缆 （CV等） · 耐燃性PE护套电缆 （耐燃CE等） · 环保电缆 （EM CE/F等） · 耐火电缆 （EM-FP） · 耐热电缆 （HP） （EM-HP） · 通信电缆 （FCPEV） | · 一般PE护套电缆（CE等） |
要求特性示例 | 垂直托盘燃烧试验 | 倾斜试验 | - |
规格例 | JIS C 3521-1986 （IEEE Std. 383-1974） | JIS C 3005-2000 | - |
阻燃性顺序 | ① ＞ ② ＞ ③ | ||
（3）配线（敷设）方法
考虑设备内部布线、设备出口布线、室内布线、架空线、直埋、悬挂布线等配线（敷设）和方法的适当性。
（4）使用方法
考虑是固定使用还是移动使用，是否有弯曲或扭转，检查移动，弯曲、扭曲的程度、频率和持续时间等是否适当。
考虑振动、冲击、伸缩、压缩、张力等外力的程度、频率和持续时间。
考虑振动、冲击、伸缩、压缩、张力等外力的程度、频率和持续时间。
（5）施工方法上的限制
考虑运输、脚手架、电源、火灾、工具、工期、工程等条件，考虑作业人员的熟练度、连接、末端处理的有无以及难易程度等，探讨电线的可运用性。
（6）电压
考虑电路电压、电压波动、异常电压、AC/DC等确定电缆线的额定电压（标称电压）。
（7）电流、电压降低
根据正常电流、事故电流、负载系数、过载程度、允许压降、使用条件以及允许电流确定导体尺寸。在这种情况下，请考虑是使用多条单芯电缆还是使用多芯电缆。
（8）线芯数量
考虑允许电流、电感、线粗、端子板、有无连接、连接器等确定芯数。
（9）电路、线路构成方式
根据电路和电路方式的必要性确定绝缘电阻、高频特性、传输特性的程度，进而相应选择绝缘材料和电线结构。
（10）电感、串扰
屏蔽（静电、电磁）方式需根据要求的程度和接地系统的程度来确定，选择最佳的屏蔽结构（胶带屏蔽、编织屏蔽、铝屏蔽层等）。
（11）法规
探讨法规上的限制。
（12）经济性