電氣裝備如何用電線電纜

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1 范圍
本標準規(guī)定了額定電壓450V/750V及以下聚氯乙烯 (及其他材料) 絕緣、護套電線電纜的選用要求。本標準適用于線纜設(shè)計時的材料選用。

規(guī)范性引用文件
GB/T 2681-1981        電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色
GB 4943-2001                   信息技術(shù)設(shè)備的安全（eqv IEC 60950:1999）
GB 5023.1~5023.7-1997 額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜（idt IEC 227-1:1993）
GB 7947-1997         導(dǎo)體的顏色或數(shù)字標識（idt IEC 446:1989）

術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標準。
氧指數(shù)
指在規(guī)定的條件下，試樣在氧、氮混合氣體流中，維持穩(wěn)定燃燒所需要的最低氧含量，是評價材料燃燒性能的一種方法。

2 電線電纜的基本特性
2.1 電性能
導(dǎo)電性能：導(dǎo)電線芯的電阻（導(dǎo)線的直流電阻）、載流量。
電絕緣性能：絕緣電阻、耐電壓特性等。
2.2 力學(xué)特性
指抗拉強度、伸長率、彎曲性、彈性、柔軟性、耐振動性、耐磨性以及耐沖擊性等。
2.3 熱性能
指產(chǎn)品的耐熱等級、工作溫度、電纜的發(fā)熱和散熱特性、載流短路和過載能力、合成材料的熱變形和耐熱沖擊性、材料的熱膨脹性及浸漬或涂層材料的滴落性能等。
2.4 腐蝕和耐氣候性能
指耐電化腐蝕、耐生物和細菌侵蝕、耐化學(xué)藥品（油、酸、堿、化學(xué)溶劑等）侵蝕、耐鹽霧、耐日光、耐寒、防霉及防潮性能等。
2.5 老化性能
指在機械（力）應(yīng)力、電應(yīng)力、熱應(yīng)力以及其他各種外加因素的作用下，或外界氣候條件下，產(chǎn)品及其組成材料保持其原有性能的能力。
2.6 其他性能
包括材料的特性（如金屬材料的硬度、蠕變、高分子材料的相容性）以及產(chǎn)品的某些特殊使用特性（如阻燃等）。

3 電線電纜的選用
3.1 電線電纜選用的要求
3.1.1 選擇時應(yīng)充分了解電線電纜的品種規(guī)格、結(jié)構(gòu)與性能特點，以保證產(chǎn)品的使用性能和延長使用壽命。電氣裝備用電線電纜有耐高溫的、有耐寒的、有不同柔軟度的，還有具有屏蔽性能的，必須根據(jù)使用條件合理地選擇。
3.1.2 電線電纜的選擇還應(yīng)與連接器的使用、整機合理布線設(shè)計結(jié)合起來考慮，在電線電纜線路布線設(shè)計中，應(yīng)盡量避免各種外來的破壞與干擾的因素（機械、熱、雷、電等因素）或采取相應(yīng)的防護措施。對于敷設(shè)中的距離、位差、固定的方式和間距，接頭連接器的形式和性能、配置方式、與其他線路設(shè)備的配合等等，都必須認真周密研究，正確地設(shè)計，以保證電線電纜的可靠使用。
3.2 電線電纜的選擇要素

選取線纜時必須根據(jù)線纜的性能和使用條件，確定線纜的要素，按要素來選用線纜。一般用途電纜，必須考慮表1所列的要素。

表1 電氣裝備用電線電纜的要素

序號	要素名稱	說明	舉例
1	電纜顏色	黑、黃綠等	黑
2	承受最大電流（載流量）	A	15A
3	導(dǎo)體截面或線規(guī)	25 mm²、24AWG等	14AWG
4	耐壓水平	1000V	600V
5	環(huán)境工作溫度	℃	105℃
6	類型	BVR、UL等	UL1015
7	導(dǎo)體直流電阻	Ω/Km	9.46
8	阻燃要求	氧指數(shù)	28
9	安規(guī)認證	如：UL	UL
10	附加說明	雙層護套、多芯等等

3.3 電線電纜幾個主要要素選擇要求
3.3.1 電線電纜顏色的選用要求
3.3.1.1 機柜內(nèi)電線電纜選用要求
除工程或外接用（從機器內(nèi)接往外部設(shè)備）導(dǎo)線外，所有產(chǎn)品內(nèi)部導(dǎo)線只使用黑色和黃綠色兩種顏色，其中可用黑色加彩色熱縮套管或者根據(jù)產(chǎn)品使用增加標簽標識等表示安裝要求，黃綠色線只用于接保護地，其用法如表2所示。對于六芯電源線等在不同的信號間有短接關(guān)系的線纜組件，彩色熱縮套管的選用請按照主要信號要求來選擇，與短接線無關(guān)。
表2 機柜內(nèi)部導(dǎo)線套彩色套管用法

信號	導(dǎo)線	套管顏色	信號	導(dǎo)線	套管顏色
+5V	黑	紅	+12V	黑	紅
-5V	黑	藍	-12V	黑	藍
-48V（-48VIN）	黑	藍	-48V地（-48VGND）	黑	黑
保護地（PE）	黃/綠	黃/綠	工作地（GND）	黑	黑

注1：根據(jù)GB 7947-1997 idtIEC446:1989“導(dǎo)體的顏色或數(shù)字標識”等標準，保護導(dǎo)體應(yīng)用黃/綠雙色標識。黃/綠雙色只用于保護導(dǎo)體的識別，不用作其他目的。故規(guī)定保護地采用黃/綠線。

注2：根據(jù)GB 2681-81標準規(guī)定：棕色線用作直流電路的正極，藍色是用作直流電路的負極。為壓縮品種，我們規(guī)定取消棕色線，以紅色線代，以紅色線表示正電位線，以藍色表示負電位。
注3：標準規(guī)定淡藍色用于標識中性導(dǎo)體或中間導(dǎo)體；在沒有中性導(dǎo)體或中間導(dǎo)體的情況下，多芯電纜中的淡藍色也可用作除保護導(dǎo)體外的其他導(dǎo)體的標識。為壓縮品種，我們規(guī)定不用淡藍色線，以黑色線代替，表示接地線。
注4：當(dāng)難以分辨線纜端頭信號或極性時，必須在線纜組件的兩端加(彩色)熱縮套管進行標識。
3.3.1.2 工程或外接線纜選用要求
工程或外接線纜可使用紅、藍、黑、黃綠四種顏色。
a) 電力電纜顏色按國家標準選用
多芯電纜絕緣線芯采用不同顏色標志，應(yīng)符合下列規(guī)定(GB5013.1、GB5023.1)：
3芯電纜黃/綠色、淺藍色、棕色，或是淺藍色、黑色、棕色；
4芯電纜黃/綠色、淺藍色、黑色、棕色，或是淺藍色、黑色、棕色、黑色或棕色；其中顏色紅、黃、綠用于主線芯，淺藍用于中性線。
b) 機柜外布線
機柜外布線直流電路中電纜線顏色要求：
正極 ---------------------------------------------------------------紅色
負極 ---------------------------------------------------------------藍色
接地(PE) -------------------------------------------------------------黑色
機柜外布線單相交流電路中電纜線顏色要求：
相線（L） ------------------------------------------------------------紅色
中線（N） -----------------------------------------------------------藍色
接地（PE） -----------------------------------------------------------黑線
機柜外布線三相交流電路中電纜線顏色要求：
A、B、C相(L1、L2、L3) ---------------------------------------------黃、綠、紅色（見注）
零線（N） -----------------------------------------------------------藍色
保護地（PE） ----------------------------------------------------------黃/綠
注: 采用同一顏色紅色做相線（保護地用黃綠線，中線、零線用藍色），須在電纜兩端加顏色標識。顏色標識(如下)：
A相（L1） -----------------------------------------------------------黃色熱縮套管
B相（L2） -----------------------------------------------------------綠色熱縮套管
C相（L3） -----------------------------------------------------------紅色熱縮套管
3.3.2電源線的使用規(guī)格
電源線的選用按：10平方以下的導(dǎo)線使用RV規(guī)格，10平方（含10平方）以上的使用BVRZ和RV-Z規(guī)格。
3.3.3載流量
3.3.3.1單芯電線載流量
載流量的大小取決于產(chǎn)品最高允許工作溫度，同時與通電的工作制度（如長期連續(xù)負荷、變負荷、間斷負荷運行等）以及電線電纜的敷設(shè)方式、環(huán)境條件等有很大的關(guān)系。通常所說的載流量表示長期連續(xù)負荷運行情況下的允許工作電流,在其他情況下要進行相應(yīng)的折算。
選用線纜時，應(yīng)考慮線纜各部分損耗所產(chǎn)生的熱量，并不會使電纜溫度超過其最高允許溫度。大多數(shù)情況下，線纜的傳輸容量是由它的最高允許溫度確定的。線纜最高允許溫度，主要取決于所用絕緣材料的熱老化性能。如線纜的工作溫度過高，絕緣材料會加速老化，線纜壽命大大縮短，如在最高允許溫度下運行，電纜能夠長期（30年以上）安全工作。表3、表4列出BV、BVR、RV、RVV等型號電纜在一定條件下（導(dǎo)體最高允許工作溫度：70℃，環(huán)境溫度：30℃的載流量）。
表3 BV、BVR型單芯電線單根敷設(shè)長期連續(xù)負荷允許載流量

導(dǎo)體截面(mm²)	0.75	1.0	1.5	2.5	4	6	10	16	25	35	50	70	95	120	150	185
載流量A	15	18	23	31	42	54	78	105	140	175	225	275	340	365	425	490

注：表3摘自《電線電纜手冊》第1卷第815頁表5-2-195 BV、BVR型單芯電纜單根敷設(shè)載流量

表4 RV、RVV、RVB型塑料軟線和護套單根敷設(shè)載流量

導(dǎo)體截面(mm²)	長期連續(xù)負荷允許載流量A
導(dǎo)體截面(mm²)	0.3	0.4	0.5	0.75	1.0	1.5	2.5	4	6	10	16	25	35	50	70
一芯	8	10	12	14	17	22	29	40	51	74	100	135	165	215	260
二芯	6	8	9	11	13	17	24	—	—	—	—	—	—	—	—
三芯	4	5	7	8	10	11	18	—	—	—	—	—	—	—	—

注：表4 摘自《電線電纜手冊》第1卷第815頁表5-2-196 RV、RVV、RVB、RVS型塑料軟線和護套單根敷設(shè)載流量。
3.3.3.2載流量校正系數(shù)η
線纜的最大允許載流量還需要根據(jù)布線情況（單根或成束）、重要程度以及實際環(huán)境乘以一個校正系數(shù)η（η≤1）。
a）環(huán)境溫度校正系數(shù)
環(huán)境溫度變化時載流量校正系數(shù)見表5。
表5 環(huán)境溫度變化時載流量校正系數(shù)η

導(dǎo)體工作溫度℃	空氣環(huán)境溫度℃
導(dǎo)體工作溫度℃	5	10	15	20	25	30	35	40	45
65	1.35	1.29	1.22	1.15	1.08	1.0	0.91	0.82	0.72
70	1.32	1.26	1.20	1.13	1.07	1.0	0.92	0.84	0.76
80	1.26	1.21	1.16	1.11	1.05	1.0	0.94	0.87	0.80
90	1.22	1.18	1.13	1.09	1.04	1.0	0.95	0.90	0.84
105	1.15	1.13	1.10	1.06	1.03	1.0	0.97	0.93	0.89

注1：表5摘自《電線電纜手冊》第1卷第817頁表5-2-203
注2：環(huán)境溫度指當(dāng)?shù)刈罡咴缕骄鶞囟取?/span>
b）電線多根并列敷設(shè)時的載流量校正系數(shù)
并列敷設(shè)時的載流量校正系數(shù)見表6。
表6 并列敷設(shè)時的載流量校正系數(shù)

中心距	根數(shù)及排列方式
中心距	1根單根	2根水平排列	3根水平排列	4根水平排列	5根水平排列	4根二排正方形排列	6根二排方長形排列
S=d	1.0	0.9	0.85	0.82	0.80	0.80	0.75
S=2d	1.0	1.0	0.98	0.95	0.90	0.90	0.90
S=3d	1.0	1.0	1.0	0.98	0.96	1.0	0.96

注：表6摘自《電線電纜手冊》第1卷第817頁表5-2-204
根據(jù)GB 4943-2001《信息技術(shù)設(shè)備的安全》3.2.5電源軟線，連到交流電網(wǎng)電源上的電源軟線，其導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于表7的規(guī)定值。
表 7 導(dǎo)線的額定電流與規(guī)格

額定電流(A)	最小導(dǎo)線尺寸
額定電流(A)	標稱截面積 mm²	AWG或kcmil[截面積mm²] （見注）
≤6 >6～≤10 >10～≤13 >13～≤16 >16～≤25 >25～≤32 >32～≤40 >40～≤63 >63～≤80 >80～≤100 >100～≤125 >125～≤160 >160～≤190 >190～≤230 >230～≤260 >260～≤300 >300～≤340 >340～≤400 >400～≤460	0.75 (0.75) 1.00 (1.0)1.25 (1.0) 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	18 [0.8] 16 [1.3] 16 1.3] 14 [2] 12 [3] 10 [5] 8 [8] 6 [13] 4 [21] 2 [33] 1 [42] 0 [53] 000 [85] 0000 [107] 250kcmil[126] 300kcmil[152] 400 kcmil[202] 500 kcmil[253] 600 kcmil[304]

注1：對額定電流小于3A，如果軟線的長度不超過2m，允許標稱截面積為 0.5 mm2。
注2：如果軟線的長度不超過2m，則括號中的數(shù)值適用于裝有符合GB17465（C13、C15、C15AT C17型）規(guī)定的額定值為10A的連接器的可拆卸電源軟線。
注3：如果軟線的長度不超過2m，則括號中的數(shù)值適用于裝有符合GB17465（C19、C21和C23型）規(guī)定的額定值為16A的連接器的可拆卸電源軟線。
注4：所提供的AWG和Kciml尺寸僅供參考，括號中的相關(guān)截面積僅給出經(jīng)圓整的有效數(shù)。AWG是美國線規(guī)，術(shù)語“Kciml”系指圓密耳。1個圓密耳等于直徑為1密耳的圓面積。
3.3.4線纜的機械及耐環(huán)境特性
3.3.4.1使用環(huán)境溫度
橡塑護套線纜的機械及耐環(huán)境特性如表8所示，供線纜選型時參考。附錄A是我國平均氣溫情況一覽表。
表8 常用橡塑護套線纜特性一覽表

特性	名稱
	橡皮護套			聚氯乙烯護套				聚乙烯護套	聚酰胺護套	聚四氟乙烯護套
	一般	氯丁				柔軟	硬質(zhì)	聚乙烯護套	聚酰胺護套	聚四氟乙烯護套
機械強度	良	良	良	良	良	良	優(yōu)	良	優(yōu)	良
耐磨性	良	優(yōu)	優(yōu)	良	可	可	良	良	優(yōu)	良
柔軟性	優(yōu)	優(yōu)	良	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	差	優(yōu)	可	良
彈性	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	良	良	良	差	良	可	可
耐寒性	良	良	良	可	優(yōu)	優(yōu)	差	優(yōu)	可	優(yōu)
耐熱性	良	良	優(yōu)	良	可	可	良	良	良	優(yōu)
阻燃性	差	優(yōu)	良	優(yōu)	良	良	優(yōu)	差	良	優(yōu)
耐藥性	良	良	優(yōu)	良	良	良	良	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)
耐油性	差	良	良	良	良	良	良	良	優(yōu)	優(yōu)
透過性	良	良	良	良	良	良	良	優(yōu)	可	優(yōu)
耐氣候性	可	優(yōu)	優(yōu)	良	良	良	良	可	可	優(yōu)
防生物性	可	可	可	差	差	差	優(yōu)	差	良	可
注1：橡塑護套性能與材料配方及加工工藝密切相關(guān)，每一性能又可能有許具體項目，此表僅可作為一般參考。有關(guān)橡膠和塑料的復(fù)合物或二元及二元以上的共聚物，在某些性能上有較大的提高，但作為電纜護套應(yīng)用還比較少，未予列入。注2：摘自《電線電纜手冊》第一卷第1046頁。

目前國內(nèi)有一些較好溫度特性的電纜，如：
a）橡膠絕緣類電纜：
野外用橡皮絕緣電纜 WYJHDP 線芯長期工作溫度不超過-45～50℃。
野外用移動式橡皮絕緣電纜 WYJHQ 使用環(huán)境為-45～50℃。線芯長期允許工作溫度不超過65℃。
野外用橡皮絕緣耐寒電纜 YHD 使用環(huán)境為-50～50℃。線芯長期允許工作溫度不超過65℃。
b）氟塑料絕緣類電纜：
氟-46絕緣安裝線AF-200 使用環(huán)境為-60～200℃。
銅芯戶外進戶聚氯乙烯絕緣電線BVW（NC-BV），敷設(shè)溫度不低于-20℃。
鍍銀銅芯聚四氟乙烯絕緣電線電纜FF4-2 、FF4H3-2等用于固定敷衍設(shè)，使用額定電壓為600V；額定溫度為200℃；最低使用環(huán)境為-65℃。
鍍銀銅芯聚全氟乙丙烯絕緣電線電纜如FF46-2、FF46P21H6-2等，使用額定電壓為600V；額定溫度為200℃；最低使用環(huán)境為-65℃。
c）聚乙烯類電纜
聚乙烯絕緣同軸射頻電纜如SYV-75-1.5-1、SYV-75-2.5等使用溫度-40～+65℃；額定電壓為300V；安裝敷設(shè)溫度不低于-15℃。
聚乙烯絕緣及屏蔽電線 BV、BYR、BYR、BYP、BYVP（固定敷設(shè)使用）RY、RVP、RYVP（可移動使用）可在相對濕度為98%以下，使用溫度為-40～＋60℃。
d）聚氯乙烯類電纜
電信設(shè)備聚氯乙烯絕緣屏蔽安裝電纜AVP-1、AVP-3用于電信設(shè)備間的連接，使用環(huán)境溫度為-40～70℃，安裝溫度不低于-15℃。
銅芯聚氯乙烯絕緣和護套電力電纜VV、VCY最低工作溫度為-40℃，最高允許工作溫度為70℃，電纜敷設(shè)時環(huán)境溫度應(yīng)不低于0℃。
3.3.4.2線纜敷設(shè)環(huán)境低溫要求
線纜敷設(shè)環(huán)境低溫要求如表9所示。
表9 各種類型線纜的敷設(shè)溫度

電纜類型	線纜結(jié)構(gòu)	允許敷設(shè)溫度(≥℃)
油浸紙絕緣電力電纜	充油電纜	-10
油浸紙絕緣電力電纜	其他油紙電纜	0
橡膠絕緣電力電纜	橡膠或聚氯乙烯護套	-15
	裸鉛套	-20
	鉛護套鋼帶鎧裝	-7
塑料絕緣電力電纜		0
控制電纜	耐寒護套	-20
	橡膠絕緣聚氯乙烯護套	-15
	聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套	-10

3.3.5阻燃性
線纜的阻燃性，國家標準GB 5023.1~5023.7-1997（idt IEC 227-1:1993）已作了明確的規(guī)定，使用聚氯乙烯護套材料本身具有阻燃性，如選聚氯乙烯護套材料的線纜就符合這個要求，一般不必作更高的要求。
3.4電氣裝備用電線常用絕緣品種及使用場合
3.4.1常用電線絕緣品種
常用電線絕緣品種見表10。
表10 常用電線絕緣品種

型號	產(chǎn)品名稱
BV	銅芯聚氯乙烯絕緣電線
BVR	銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線
RV	銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線
AVR	銅芯聚氯乙烯絕緣安裝軟電線
AVR-105	銅芯耐熱105℃聚氯乙烯絕緣安裝軟電線
UL1015	銅芯聚氯乙烯絕緣電線
AF-200	氟-46絕緣安裝線

注: 型號中字母代表意義：
固定敷設(shè)用電纜（電線） -------------------------------------------- B
連接用軟電纜（軟線） --------------------------------------------- R
扁形（平型） ------------------------------------------------- B
雙絞型 ---------------------------------------------------- S
屏蔽型 ---------------------------------------------------- P
軟結(jié)構(gòu) ---------------------------------------------------- R
絕緣聚氯乙烯 ------------------------------------------------- V
護套聚氯乙烯 ------------------------------------------------- V
阻燃聚乙烯 -------------------------------------------------- VZ
3.4.2常用電線的使用場合
AVR銅芯聚氯乙烯絕緣安裝軟電線，用于儀器儀表、電子設(shè)備等內(nèi)部用軟接線。RV銅芯聚氯乙烯絕緣連接軟電線的特征是柔軟、易彎曲、外徑小、重量輕，易于布線，主要用于中輕型移動電器、儀器儀表、家用電器、動力照明等使用時要求柔軟的場合。BV銅芯聚氯乙烯絕緣電線，比較硬，用于固定敷設(shè)用，BV與RV的區(qū)別在于芯線的粗細不同，BV芯線粗，電纜硬，機內(nèi)布線較困難，機外布線沒問題，而且好成形, 成本低。BVR銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線，屬半硬，用于固定敷設(shè)時，要求敷設(shè)在柔軟的場合。

對于高溫場合，應(yīng)采用高溫線，如AF-200高溫導(dǎo)線，耐溫200℃，但十分昂貴，應(yīng)盡可能少用。即使用，也要根據(jù)實際環(huán)境溫度選用。盡量使用可以滿足要求的耐溫在80℃、90℃、105℃的導(dǎo)線。在低溫環(huán)境下使用的電線電纜，要求在允許的最低環(huán)境溫度和最小敷設(shè)的彎曲半徑下安裝時，電線電纜的絕緣層和護套層不開裂，并且在低溫條件下長期運行時不受彎曲預(yù)應(yīng)力作用或分子結(jié)構(gòu)力的作用而開裂。對于移動或半移動使用的電線電纜，則要求在低溫下能承受多次以較小的彎曲半徑彎曲時的機械應(yīng)力, 而絕緣層和護套層不被破壞，即要求線纜的絕緣和護套在低溫條件下仍能保持一定的柔軟性和彈性。對于有防電磁干擾要求的場合，還應(yīng)采用屏蔽電線。

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