选择合适的电缆类型，尺寸和安装的基本技巧

在电缆中，电压通常在伏特（V）中测量，并且电缆根据其电压额定值进行分类。电压额定值表示电缆可以安全处理的最大工作电压。这是电缆，其相应应用和标准的主要电压类别：

1. 低压（LV）电缆

• 电压范围：最多1 kV（1000V）
• 申请：用于住宅，商业和工业建筑中，用于发电，照明和低功耗系统。
• 通用标准:
  • IEC 60227：用于PVC绝缘电缆（用于电源分配）。
  • IEC 60502：对于低压电缆。
  • BS 6004：对于PVC绝缘电缆。
  • UL 62：对于美国的柔性绳

2. 中电压（MV）电缆

• 电压范围：1 kV至36 kV
• 申请：用于电力传输和分销网络，通常用于工业或公用事业应用。
• 通用标准:
  • IEC 60502-2：用于中电压电缆。
  • IEC 60840：用于高压网络中使用的电缆。
  • IEEE 383：用于发电厂中使用的高温电缆。

3. 高压（HV）电缆

• 电压范围：36 kV至245 kV
• 申请：用于电力，高压变电站和发电设施的长距离传输。
• 通用标准:
  • IEC 60840：用于高压电缆。
  • IEC 62067：用于高压AC和DC传输中的电缆。
  • IEEE 48：用于测试高压电缆。

4. 高电压（EHV）电缆

• 电压范围：高于245 kV
• 申请：用于超高压传输系统（用于长距离的大量电力的传输）。
• 通用标准:
  • IEC 60840：对于额外的高压电缆。
  • IEC 62067：适用于高压直流传输的电缆。
  • IEEE 400：EHV电缆系统的测试和标准。

5. 特殊电压电缆（例如，低压DC，太阳能电缆）

• 电压范围：变化，但通常以下1 kV
• 申请：用于特定应用，例如太阳能电池板系统，电动汽车或电信。
• 通用标准:
  • IEC 60287：用于计算电缆的当前承载能力。
  • UL 4703：对于太阳能电缆。
  • tüv：对于太阳能电缆认证（例如，Tüv2pfg1169/08.2007）。

低压（LV）电缆和高压（HV）电缆可以进一步细分为特定类型，每种电缆都根据其材料，结构和环境设计为特定应用。这是一个详细的故障：

低压（LV）电缆亚型：

1. 配电电缆

   • 描述：这些是最常用的低压电缆，用于住宅，商业和工业环境中的电源。
   • 申请:
     • 建筑物和机械的电源。
     • 配电面板，开关板和通用电路。
   • 示例标准：IEC 60227（PVC绝缘），IEC 60502-1（总用途）。

2. 装甲电缆（钢丝装甲 - SWA，铝线装甲 - AWA）

   • 描述：这些电缆具有钢或铝线装甲层，可提供额外的机械保护，使其适合于物理损害的室外和工业环境。
   • 申请:
     • 地下装置。
     • 工业机械和设备。
     • 在恶劣环境中的户外安装。
   • 示例标准：IEC 60502-1，BS 5467和BS 6346。

3. 橡胶电缆（柔性橡胶电缆）

   • 描述：这些电缆是用橡胶绝缘和护套制成的，具有柔韧性和耐用性。它们设计用于临时或灵活的连接。
   • 申请:
     • 移动机械（例如起重机，叉车）。
     • 临时功率设置。
     • 电动汽车，建筑工地和室外应用。
   • 示例标准：IEC 60245（H05RR-F，H07RN-F），UL 62（用于柔性绳索）。

4. 无卤素（低烟）电缆

   • 描述：这些电缆使用不含卤素的材料，使其适合当务之急的环境。如果发生火灾，它们会散发出低烟，不会产生有害气体。
   • 申请:
     • 机场，医院和学校（公共建筑）。
     • 消防安全至关重要的工业区。
     • 地铁，隧道和封闭区域。
   • 示例标准：IEC 60332-1（火灾行为），EN 50267（低烟）。

5. 控制电缆

   • 描述：这些用于在不需要电源分配的系统中传输控制信号或数据。他们有多个绝缘导体，通常是紧凑的形式。
   • 申请:
     • 自动化系统（例如，制造，PLC）。
     • 控制面板，照明系统和电动机控制。
   • 示例标准：IEC 60227，IEC 60502-1。

6. 太阳电缆（光伏电缆）

   • 描述：专门用于太阳能系统。它们具有防紫外线，防风雨，能够承受高温。
   • 申请:
     • 太阳能装置（光伏系统）。
     • 将太阳能电池板连接到逆变器。
   • 示例标准：Tüv2pfg1169/08.2007，UL 4703。

7. 平坦的电缆

   • 描述：这些电缆具有平坦的轮廓，使其非常适合在狭窄的空间和圆形电缆太大的区域中使用。
   • 申请:
     • 有限空间中的住宅电源分配。
     • 办公设备或设备。
   • 示例标准：IEC 60227，UL 62。

8. 防火电缆

   • 紧急系统电缆:
     这些电缆旨在在极端火灾条件下保持电导率。它们确保了紧急系统的连续操作，例如警报，烟雾提取器和消防泵。
     申请：公共场所，消防安全系统和建筑物的紧急循环。

9. 仪表电缆

   • 屏蔽电缆用于信号传输:
     这些电缆设计用于在具有高电磁干扰（EMI）的环境中数据信号的传输。它们被屏蔽以防止信号丢失和外部干扰，从而确保最佳数据传输。
     申请：工业装置，数据传输和具有高EMI的区域。

10. 特殊电缆

    • 独特应用的电缆:
      特殊电缆是为利基安装设计的，例如贸易展览会上的临时照明，高架起重机的连接，淹没的泵和净水系统。这些电缆是为水族馆，游泳池或其他独特装置的特定环境而设计的。
      申请：临时装置，淹没系统，水族馆，游泳池和工业机械。

11. 铝电缆

    • 铝制电源电缆:
      铝电缆用于室内和室外安装中的电力传输和分配。它们轻巧且具有成本效益，适用于大规模的能源分配网络。
      申请：电力传输，室外和地下装置以及大规模分布。

中电压（MV）电缆

1。RHZ1电缆

• XLPE绝缘电缆:
  这些电缆是为具有交联聚乙烯（XLPE）绝缘的中型电压网络而设计的。它们是无卤素和非火焰传播的，使其适合中型电压网络中的能量运输和分布。
  申请：中型电压电源分布，能源运输。

2。HEPRZ1电缆

• HEPR绝缘电缆:
  这些电缆具有高能耐药的聚乙烯（HEPR）绝缘材料，不含卤素。它们非常适合中型电压能量传输，在消防安全的环境中。
  申请：中型电压网络，对火敏感的环境。

3。MV-90电缆

• XLPE绝缘电缆按照美国标准:
  这些电缆专为中型电压网络而设计，符合XLPE绝缘的美国标准。它们用于在中型电压电气系统中安全地运输和分配能量。
  申请：中型电压网络中的电力传输。

4。RHVHMVH电缆

• 特殊应用的电缆:
  这些铜线和铝电缆是专门为暴露于油，化学物质和碳氢化合物风险的环境而设计的。它们是在化学植物等恶劣环境中安装的理想选择。
  申请：特殊的工业应用，具有化学或石油暴露的区域。

高压（HV）电缆亚型：

1. 高压电缆

   • 描述：这些电缆用于高压（通常为36 kV至245 kV）的长距离发射电力。它们用可以承受高压的材料层隔热。
   • 申请:
     • 电力传输网格（电力传输线）。
     • 变电站和发电厂。
   • 示例标准：IEC 60840，IEC 62067。

2. XLPE电缆（交联的聚乙烯绝缘电缆）

   • 描述：这些电缆具有交联的聚乙烯绝缘材料，可提供出色的电性能，耐热性和耐用性。通常用于中型至高压应用。
   • 申请:
     • 工业环境中的电源分配。
     • 变电站电源线。
     • 长距离传输。
   • 示例标准：IEC 60502，IEC 60840，UL 1072。

3. 充满油的电缆

   • 描述：电缆在导体和绝缘层之间填充油，以增强介电特性和冷却。这些用于极端电压要求的环境。
   • 申请:
     • 离岸油钻机。
     • 深海和水下传播。
     • 高要求的工业设置。
   • 示例标准：IEC 60502-1，IEC 60840。

4. 气体绝缘电缆（GIL）

   • 描述：这些电缆使用气体（通常是硫六氟化物）作为绝缘培养基而不是实心材料。它们通常用于空间有限的环境中。
   • 申请:
     • 高密度城市地区（变电站）。
     • 需要高度传输可靠性的情况（例如，城市网格）。
   • 示例标准：IEC 62271-204，IEC 60840。

5. 潜艇电缆

   • 描述：专门为水下电力传输而设计，这些电缆是为了抵抗水分和压力而设计的。它们通常用于洲际或近海可再生能源系统中。
   • 申请:
     • 国家或岛屿之间的海底电力传播。
     • 离岸风电场，水下能源系统。
   • 示例标准：IEC 60287，IEC 60840。

6. HVDC电缆（高压直流电流）

   • 描述：这些电缆的设计用于高压在长距离内发射直流电流（DC）功率。它们用于很长的距离进行高效的电力传输。
   • 申请:
     • 长距离功率传输。
     • 连接来自不同地区或国家的电网。
   • 示例标准：IEC 60287，IEC 62067。

电缆的组件

电缆由几个关键组件组成，每个组件都具有特定功能，以确保电缆安全有效地执行其预期目的。电缆的主要组件包括：

1。导体

这导体是电流流通过的电缆的中心部分。它通常由材料制成，这些材料是铜或铝等电力的良好导体。导体负责将电能从一个点携带到另一点。

导体类型：

• 裸铜导体:

  • 描述：铜是最广泛使用的导体材料之一，由于其出色的电导率和耐腐蚀性。裸铜导体通常用于电源分配和低压电缆。
  • 申请：电源电缆，控制电缆以及住宅和工业装置中的电线。

• 罐装铜导体:

  • 描述：锡铜是铜，已涂有薄薄的锡层，以增强其对腐蚀和氧化的抗性。这在海洋环境或电缆暴露于恶劣天气状况的地方特别有用。
  • 申请：用于户外或高摩斯环境中的电缆，海洋应用。

• 铝制导体:

  • 描述：铝是铜的更轻，更具成本效益的替代品。尽管铝的电导率低于铜的电导率，但由于其轻巧的特性，它通常用于高压功率传输和长距离电缆。
  • 申请：配电电缆，中型和高压电缆，航空电缆。

• 铝合金导体:

  • 描述：铝合金导体将铝与少量其他金属（例如镁或硅）相结合，以提高其强度和电导率。它们通常用于架空传输线。
  • 申请：高架电源线，中压分布。

2。绝缘

这绝缘围绕导体对于防止电击和短路至关重要。绝缘材料是根据抵抗电气，热和环境应力的能力来选择的。

绝缘的类型：

• PVC（聚氯乙烯）绝缘:

  • 描述：PVC是一种用于低压电缆的广泛使用的绝缘材料。它具有柔韧性，耐用性，并具有良好的抵抗力对磨损和湿气。
  • 申请：电源电缆，家用接线和控制电缆。

• XLPE（交联聚乙烯）绝缘:

  • 描述：XLPE是一种高性能的绝缘材料，可抵抗高温，电应力和化学降解。它通常用于中型和高压电缆。
  • 申请：中型和高压电缆，用于工业和室外使用的电源电缆。

• EPR（丙烯橡胶）绝缘:

  • 描述：EPR绝缘层具有出色的电气性能，热稳定性以及对水分和化学物质的耐药性。它用于需要灵活耐用的绝缘材料的应用中。
  • 申请：电源电缆，灵活的工业电缆，高温环境。

• 橡胶绝缘:

  • 描述：橡胶绝缘材料用于需要灵活性和弹性的电缆。它通常用于电缆需要承受机械应力或运动的环境中。
  • 申请：移动设备，焊接电缆，工业机械。

• 无卤素绝缘（LSZH - 低烟雾零卤素）:

  • 描述：LSZH绝缘材料的设计几乎没有烟雾，没有烟气，没有卤素气体暴露在火上，这使其非常适合需要高火安全标准的环境。
  • 申请：公共建筑，隧道，机场，对火敏感区域的控制电缆。

3。屏蔽

屏蔽通常添加到电缆中以保护导体和绝缘膜免受电磁干扰（EMI）或射频干扰（RFI）的影响。它也可以用于防止电缆发射电磁辐射。

屏蔽类型：

• 铜辫子屏蔽:

  • 描述：铜辫子为EMI和RFI提供了极好的保护。它们通常用于仪表电缆和电缆中，在没有干扰的情况下需要传输高频信号。
  • 申请：数据电缆，信号电缆和敏感电子设备。

• 铝箔屏蔽:

  • 描述：铝箔屏蔽层用于提供对EMI的轻巧和灵活的保护。它们通常在需要高灵活性和高屏蔽效率的电缆中发现。
  • 申请：柔性信号电缆，低压电缆。

• 箔和编织组合屏蔽:

  • 描述：这种类型的屏蔽层结合了箔和辫子，可以在保持灵活性的同时提供双重保护。
  • 申请：工业信号电缆，敏感控制系统，仪表电缆。

4。夹克（外套）

这夹克是电缆的最外层，可为环境因素（例如水分，化学物质，紫外线辐射和物理磨损）提供机械保护和保障措施。

夹克的类型：

• PVC夹克:

  • 描述：PVC夹克提供了防止磨损，水和某些化学物质的基本保护。它们被广泛用于通用电缆和控制电缆。
  • 申请：住宅布线，轻型工业电缆，通用电缆。

• 橡胶夹克:

  • 描述：橡胶夹克用于需要灵活性和对机械应力和严格环境条件的高电阻的电缆。
  • 申请：灵活的工业电缆，焊接电缆，室外电缆。

• 聚乙烯（PE）夹克:

  • 描述：PE夹克用于电缆暴露于室外条件的应用中，需要抵抗紫外线辐射，水分和化学物质。
  • 申请：室外电缆，电信电缆，地下装置。

• 无卤素（LSZH）夹克:

  • 描述：LSZH夹克用于消防安全至关重要的地方。这些材料在发生火灾时不会释放有毒烟雾或腐蚀气体。
  • 申请：公共建筑，隧道，运输基础设施。

5。装甲（可选）

对于某些电缆类型，装甲用于提供机械保护免受物理损害，这对于地下或室外装置尤为重要。

• 钢丝装甲（SWA）电缆:

  • 描述：钢丝装甲增加了防止机械损坏，压力和撞击的额外保护层。
  • 申请：室外或地下设施，物理损坏的高风险区域。

• 铝线装甲电缆:

  • 描述：铝装甲用于与钢制装甲相似的目的，但提供了更轻的替代方法。
  • 申请：室外装置，工业机械，电源分配。

在某些情况下，电缆配备了金属盾牌 or 金属屏蔽层提供额外的保护并增强性能。这金属盾牌具有多种目的，例如防止电磁干扰（EMI），保护导体并为安全提供基础。这是主要的金属屏蔽类型和他们特定功能:

电缆中的金属屏蔽类型

1。铜辫子屏蔽

• 描述：铜辫子屏蔽由包裹在电缆绝缘的铜线的编织链组成。它是电缆中使用的最常见的金属屏蔽类型之一。
• 功能:
  • 电磁干扰（EMI）保护：铜辫子可对EMI和射频干扰（RFI）提供出色的屏蔽。这在电噪声高水平的环境中尤为重要。
  • 接地：编织的铜层也是通往地面的道路，通过防止危险电荷的积累来确保安全。
  • 机械保护：它为电缆增加了一层机械强度，从而使其更耐磨损和外力损坏。
• 申请：用于敏感电子设备的数据电缆，仪表电缆，信号电缆和电缆。

2。铝箔屏蔽

• 描述：铝箔屏蔽由包裹在电缆周围的一层薄层组成，通常与聚酯或塑料膜结合使用。这种屏蔽是轻巧的，可在导体周围提供连续的保护。
• 功能:
  • 电磁干扰（EMI）屏蔽：铝箔可针对低频EMI和RFI提供出色的屏蔽，有助于保持电缆中信号的完整性。
  • 水分屏障：除了保护EMI保护外，铝箔还充当湿度屏障，防止水和其他污染物进入电缆。
  • 轻巧且具有成本效益：铝比铜更轻，更实惠，使其成为屏蔽的经济高效解决方案。
• 申请：通常用于电信电缆，同轴电缆和低压电缆。

3。辫子和箔屏屏蔽

• 描述：这种类型的屏蔽层结合了铜辫子和铝箔以提供双重保护。铜辫子提供了强度和防止物理损害的保护，而铝箔则提供了连续的EMI保护。
• 功能:
  • 增强的EMI和RFI屏蔽：辫子和箔罩的组合为广泛的电磁干扰提供了优越的保护，从而确保了更可靠的信号传输。
  • 灵活性和耐用性：这种双屏蔽提供机械保护（编织）和高频干扰保护（箔），使其非常适合柔性电缆。
  • 接地和安全：铜辫子还充当接地路径，从而提高了电缆安装的安全性。
• 申请：用于工业控制电缆，数据传输电缆，医疗设备接线以及其他需要机械强度和EMI屏蔽的应用。

4。钢丝装甲（SWA）

• 描述：钢丝装甲涉及将钢丝缠绕在电缆的绝缘材料上，通常与其他类型的屏蔽或绝缘材料结合使用。
• 功能:
  • 机械保护：SWA提供了强烈的物理保护，以防止影响，压碎和其他机械应力。它通常是在需要承受重型环境（例如建筑工地或地下装置）的电缆中使用的。
  • 接地：钢丝还可以用作安全的基础路径。
  • 耐腐蚀性：钢丝装甲，尤其是当镀锌时，可以防止腐蚀，这对在苛刻或室外环境中使用的电缆有益。
• 申请：用于室外或地下装置，工业控制系统以及机械损坏风险很高的环境中的电缆。

5。铝线装甲（AWA）

• 描述：类似于钢丝装甲，铝线装甲用于为电缆提供机械保护。它比钢丝装甲更轻，更具成本效益。
• 功能:
  • 物理保护：AWA提供防止物理损害的保护，例如压碎，影响和磨损。它通常用于地下和室外装置，该装置可能会暴露于机械应力。
  • 接地：像SWA一样，铝线也可以帮助提供安全目的。
  • 耐腐蚀性：铝在暴露于水分或化学物质的环境中更好地抵抗腐蚀。
• 申请：用于电源电缆，尤其是用于室外和地下装置中的中压分布。

金属盾牌功能摘要

• 电磁干扰（EMI）保护：金属盾牌，例如铜辫子和铝箔阻止不需要的电磁信号，从而影响电缆的内部信号传输或逃避和干扰其他设备。
• 信号完整性：金属屏蔽确保在高频环境中，尤其是在敏感设备中的数据或信号传输的完整性。
• 机械保护：装甲盾牌，无论是由钢还是铝制成，都可以保护电缆免受碎屑，撞击或擦伤造成的物理损害，尤其是在恶劣的工业环境中。
• 水分保护：某些类型的金属屏蔽，例如铝箔，还有助于阻止水分进入电缆，从而防止内部组件损坏。
• 接地：金属盾牌，尤其是铜辫子和装甲电线，可以提供接地路径，从而通过防止电气危险来提高安全性。
• 耐腐蚀性：某些金属（如铝和镀锌钢）提供了增强的防御腐蚀保护，使其适合户外，水下或严峻的化学环境。

金属屏蔽电缆的应用:

• 电信：对于同轴电缆和数据传输电缆，可确保高信号质量和对干扰的阻力。
• 工业控制系统：对于重型机械和控制系统中使用的电缆，需要机械和电气保护。
• 室外和地下装置：用于在物理损坏或暴露于恶劣条件的环境中使用的电源电缆或电缆。
• 医疗设备：对于在医疗设备中使用的电缆，信号完整性和安全性都至关重要。
• 电气和电源分配：对于中型和高压电缆，尤其是在容易受到外部干扰或机械损坏的位置。

通过选择合适的金属屏蔽类型，您可以确保电缆满足特定应用中性能，耐用性和安全性的要求。

电缆命名约定

1. 绝缘类型

2. 屏蔽类型

3. 内线

4. 装甲类型

5. 外套

6. 导体类型

7. 电压等级

8. 控制电缆

9. 示例电缆名称故障

电缆设计法规按区域

按区域按重要设计元素

有关标准的其他注释：

• 中国的GB标准主要集中于一般安全和质量控制，但还包括针对中国国内需求的独特法规，例如环境保护。

• 美国的UL标准在火灾和安全测试中被广泛认可。他们通常专注于电气危害，例如过热和耐火性，对于在住宅和工业建筑中的安装至关重要。

• IEC标准在欧洲和世界许多其他地区都在全球认可和应用。它们旨在协调安全和质量措施，使电缆可在各种环境中安全使用，从房屋到工业设施。

• JIS标准在日本，主要专注于产品安全性和灵活性。他们的法规确保电缆在工业环境中可靠地执行，并符合严格的安全标准。

这导体的尺寸标准由各种国际标准和法规定义，以确保导体的正确维度和特性，以实现安全有效的电气传输。以下是主要的导体尺寸标准:

1。材料的导体尺寸标准

电导体的大小通常是根据横截面区域（以mm²为单位）或测量（AWG或KCMIL），取决于区域和导体材料的类型（铜，铝等）。

一个。铜导体：

• 横截面区域（mm²）：大多数铜导体的横截面大小，通常从0.5mm² to 400平方米或更多用于电源电缆。
• AWG（美国电线量表）：对于较小的量规导体，尺寸在AWG（美国电线量表）中表示24 AWG（非常细的电线）4/0 AWG（非常大的电线）。

b。铝制导体：

• 横截面区域（mm²）：铝导体也通过其横截面区域进行测量，共同大小从1.5平方米 to 500平方米或更多。
• awg：铝线尺寸通常从10 AWG to 500 kcmil.

c。其他导体：

• 为了罐装铜 or 铝用于专业应用的电线（例如，海洋，工业等），导体尺寸标准也表示mm² or awg.

2。导体大小的国际标准

一个。 IEC（国际电工委员会）标准：

• IEC 60228：该标准指定了绝缘电缆中使用的铜和铝导体的分类。它定义了导体大小mm².
• IEC 60287：考虑导体的大小和绝缘类型，涵盖电缆当前额定值的计算。

b。 NEC（国家电气法）标准（美国）：

• 在美国，NEC指定导体尺寸，共同大小从14 awg to 1000 kcmil，取决于应用程序（例如，住宅，商业或工业）。

c。 JIS（日本工业标准）：

• JIS C 3602：该标准定义了各种电缆及其相应材料类型的导体尺寸。尺寸通常在mm²用于铜和铝制导体。

3。基于当前等级的导体尺寸

• 这电流携带能力导体的材料，绝缘类型和尺寸取决于。
• 为了铜导体，尺寸通常范围从0.5mm²（对于低电流应用（例如信号线））1000平方米（用于大功率传输电缆）。
• 为了铝制导体，尺寸通常从1.5平方米 to 1000平方米或更高的重型应用程序。

4。特殊电缆应用的标准

• 灵活的导体（用于活动部件的电缆，工业机器人等）可能有较小的横截面但旨在承受重复的弯曲。
• 耐火和低烟电缆通常遵循导体尺寸的专业标准，以确保在极端条件下的性能，例如IEC 60332.

5。导体尺寸计算（基本公式）

这导体尺寸可以使用横截面区域的公式进行估算：

面积（mm²）=4π×d2

在哪里：

• $dd$

  D =导体的直径（以mm为单位）

• 区域=导体的横截面区域

典型导体尺寸的摘要：

电缆横截面区域与量规，当前评级和用法

列的说明：

1. 横截面区域（mm²）：导体的横截面区域，这是确定电线携带电流能力的关键。
2. AWG量规：用于尺寸电缆的American Dier量表（AWG）标准，较大的量规数表示较薄的电线。
3. 当前评分（a）：基于其材料和绝缘材料，电缆可以安全地携带的最大电流可以安全地携带。
4. 用法：每个电缆尺寸的典型应用，指示基于电源要求通常使用电缆的位置。

笔记:

• 铜导体与铝制导体由于铜的电导率较高而导致相同的横截面区域。
• 这绝缘材料（例如，PVC，XLPE）和环境因素（例如，温度，环境条件）会影响电缆的电流能力。
• 这个表是指示性应始终检查特定的本地标准和条件，以进行准确的尺寸。

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