《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》核電站常規(guī)島電纜選擇與敷設(shè)

《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》

專題報(bào)告之四

核電站常規(guī)島電纜選擇與敷設(shè)

中廣核工程有限公司

東北電力設(shè)計(jì)院有限公司

2016.5

1概述

1.1背景

根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)函【2015】275號(hào)文——《工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)“電

力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范”大綱審查會(huì)會(huì)議紀(jì)要》要求，中廣核工程有限公司與東北電

力設(shè)計(jì)院作為參編單位，負(fù)責(zé)完成《核電站常規(guī)島電纜選擇與敷設(shè)專題報(bào)告》（以

下簡稱“本報(bào)告”）?？紤]到不同技術(shù)路線的核電工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本報(bào)告由中廣核工

程有限公司牽頭、東北電力設(shè)計(jì)院配合完成。其中東北電力設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)第5章《俄

羅斯機(jī)組常規(guī)島電纜選擇與敷設(shè)》，其余章節(jié)由中廣核工程有限公司完成。

本報(bào)告收集了我國大量已建、在建核電廠電纜設(shè)計(jì)工程資料，涵蓋了CPR1000、

EPR1700、AP1000等主流核電技術(shù)路線。

1.2目的

本報(bào)告全面梳理目前我國已建和在建的主流核電技術(shù)路線（包括二代及二代加

核電站如CPR1000以及三代核電站AP1000、EPR1700）的常規(guī)島及BOP電纜設(shè)計(jì)情

況，用以支持GB50217《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂工作。

由于CPR1000、EPR1700都是源自于法國的壓水堆核電技術(shù)，因此其對(duì)電纜設(shè)

計(jì)的通用技術(shù)要求是趨于一致的，而AP1000和田灣核電機(jī)組電纜工程設(shè)計(jì)則分別

源自美國和俄羅斯的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。本文重點(diǎn)介紹CPR1000、AP1000以及俄羅斯機(jī)

組三種技術(shù)路線下電纜工程設(shè)計(jì)情況。

1

2電纜型式與截面選擇

2.1電力電纜芯數(shù)

2.1.1CPR1000機(jī)組電力電纜芯數(shù)選擇

CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP中壓電纜的芯數(shù)與截面有關(guān)，一般情況下，導(dǎo)

體截面小于等于185mm2時(shí)采用三芯電纜，導(dǎo)體截面大于185mm2時(shí)采用單芯電纜，最

大單芯電纜截面為630mm2。

CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島低壓配電采用TN-S系統(tǒng)，中性線和PE線不配出，用

電設(shè)備的可導(dǎo)電金屬外殼采用就地接地方式。常規(guī)島內(nèi)低壓三相回路采用三芯電纜，

對(duì)于需要220V供電的用電設(shè)備，通過增設(shè)的隔離變引出中性線，隔離變至用電設(shè)

備的電纜選用四芯電纜。

CPR1000核電機(jī)組BOP低壓配電采用TN-S系統(tǒng)，中性線和PE線隨相線配出，

用電設(shè)備的可導(dǎo)電金屬外殼就地重復(fù)接地。BOP低壓三相回路采用五芯電纜，單相

回路選用三芯電纜。

2.1.2AP1000機(jī)組電力電纜芯數(shù)選擇

AP1000機(jī)組常規(guī)島和BOP所使用的中壓電纜是單芯結(jié)構(gòu)。低壓系統(tǒng)采用將N與

PE線分開的TN-S系統(tǒng)，低壓電力電纜為四芯（A、B、C、PE）或五芯（A、B、C、N、

PE）兩種。

2.1.3WWER機(jī)組電力電纜芯數(shù)選擇

WWER機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)由常規(guī)島設(shè)計(jì)院匯總設(shè)計(jì)，包括正常運(yùn)行供電系統(tǒng)

和正常運(yùn)行可靠供電系統(tǒng)的接線設(shè)計(jì)，并為應(yīng)急供電系統(tǒng)提供總電源。常規(guī)島高壓

廠用電系統(tǒng)的電力電纜根據(jù)電纜截面積大小選擇單芯或三芯電纜，其中由高壓廠用

變壓器直接供電的4段正常運(yùn)行供電母線（BBA、BBB、BBC、BBD段）的電源進(jìn)線電

纜由于截面積較大采用單芯電纜，其他電纜均采用三芯電纜。

WWER機(jī)組的常規(guī)島低壓廠用電系統(tǒng)采用將N與PE線分開的TN-S系統(tǒng)，其中為

各級(jí)母線供電的電源回路采用3+2芯電纜，為電動(dòng)機(jī)供電的回路采用3+1芯電纜，

將PE線由配電裝置引接至電動(dòng)機(jī)。

2.2電纜絕緣水平

2.2.1CPR1000機(jī)組電纜絕緣水平

2

CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP中壓系統(tǒng)一般為不接地或消弧線圈接地方式，

低壓系統(tǒng)一般為直接接地方式。CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP額定電壓為：

中壓電纜：U0=6.6kV，U=10kV；

低壓和控制電纜：U0=0.6kV，U=1kV；

儀表電纜：U0=0.3kV，U=0.5kV。

其中U0為導(dǎo)體與絕緣屏蔽或金屬層之間的額定電壓，U為導(dǎo)體間的額定電壓。

2.2.2AP1000機(jī)組電纜絕緣水平

a)AP1000機(jī)組中壓廠用電系統(tǒng)采用小電阻接地，電纜額定電壓要求如下：

U0=8.7kV，U=15kV，Um=17.5kV；

b)低壓采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，電纜額定電壓要求如下：

U0=0.6kV，U=1kV，Um=1.2kV

其中：

U0---電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體對(duì)地或金屬屏蔽之間的額定工頻電壓；

U---電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體間的額定工頻電壓；

Um---設(shè)備可承受的“最高系統(tǒng)電壓”的最大值。

2.2.3WWER機(jī)組電纜絕緣水平

WWER機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓為6kV，

單芯電纜絕緣水平按6kV配置，三芯電纜絕緣水平按6/10kV配置。

低壓廠用電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，動(dòng)力電纜絕緣水平按0.6/1kV配置。

控制電纜的絕緣水平要求與低壓動(dòng)力電纜相同。

儀表類電纜絕緣水平按450/750V配置。

2.3電纜絕緣類型

2.3.1CPR1000機(jī)組電纜絕緣類型

常規(guī)島和BOP電力電纜一般采用交聯(lián)聚乙烯低煙無鹵絕緣類型，耐火電纜在導(dǎo)

體外面包裹一層合成云母帶。

3

圖2.3.1-1CPR1000阻燃電力電纜結(jié)構(gòu)示意圖

圖2.3.2-2CPR1000耐火電力電纜結(jié)構(gòu)示意圖

2.3.2AP1000機(jī)組電纜絕緣類型

電纜絕緣為交聯(lián)聚烯烴[XLPO，包含交聯(lián)聚乙烯（XLPE）]或乙丙橡膠（EPR），

并具有已證明的熱老化特性，以支持電纜能夠在90℃的導(dǎo)體溫度下運(yùn)行60年。

4

2.3.3WWER機(jī)組電纜絕緣類型

WWER機(jī)組常規(guī)島電纜一般采用交聯(lián)聚乙烯絕緣，低煙、無鹵、阻燃電纜。對(duì)

UPS、直流系統(tǒng)以及和正常運(yùn)行可靠供電系統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組相關(guān)的電纜采用耐火

電纜。

2.4電纜護(hù)層類型

2.4.1CPR1000機(jī)組電纜護(hù)層類型

CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP電力電纜一般采用熱塑性聚烯烴低煙無鹵阻燃

護(hù)套。

2.4.2AP1000機(jī)組電纜護(hù)層類型

電纜護(hù)套材料應(yīng)為熱固性低煙、無鹵、阻燃型材料，并滿足IEC60332-3-23

的B類成束燃燒要求。護(hù)套的典型材料為交聯(lián)聚烯烴。

2.4.3WWER機(jī)組電纜護(hù)層類型

WWER核電機(jī)組常規(guī)島和BOP電力電纜一般采用熱塑性聚烯烴低煙無鹵阻燃護(hù)套。

2.5電力電纜導(dǎo)體截面

2.5.1CPR1000機(jī)組電力電纜導(dǎo)體截面

一般情況下，CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP三相中壓電纜導(dǎo)體截面小于等于

185mm2，導(dǎo)體截面大于185mm2時(shí)采用單芯電纜，最大單芯電纜截面為630mm2。

CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP三相低壓電纜最小截面為2.5mm2，最大截面為

185mm2。當(dāng)回路電流較大時(shí)，也可選用240mm2或400mm2的單芯電纜。

CPR1000核電機(jī)組常規(guī)島和BOP對(duì)于導(dǎo)線截面的選擇原則與GB50217-2007要

求一致。其中，電纜導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)最高溫度為90℃，導(dǎo)體短路(最長5秒)時(shí)最

高溫度為250℃。

2.5.2AP1000機(jī)組電力電纜導(dǎo)體截面

2.5.2.1最小截面要求

a)中壓電纜采用單芯結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)體的最小尺寸為120mm2。

b)對(duì)于額定電壓為380V的回路，電纜最小導(dǎo)體截面為4mm2；對(duì)于額定電壓

為220V交流、250V直流、220V直流的回路，電纜最小導(dǎo)體截面為2.5mm2。

c)除連接DCS系統(tǒng)的電纜可用1.5mm2導(dǎo)體外，其余情況下，控制電纜導(dǎo)體的

5

最小截面應(yīng)為2.5mm2。CT引線導(dǎo)體的最小截面為6mm2。

d)對(duì)于儀表和熱電偶補(bǔ)償電纜，1～2對(duì)電纜的導(dǎo)體最小尺寸為1.5mm2；3對(duì)

或3對(duì)以上電纜的導(dǎo)體最小尺寸為1.0mm2。

2.5.2.2按載流量選擇電纜截面的方法

電纜載流量的選擇應(yīng)根據(jù)如下步驟進(jìn)行確定：

1)確定絕緣正常溫度等級(jí)

2)確定環(huán)境條件

3)得到最大負(fù)荷電流（IMLC）

4)選擇基準(zhǔn)載流量和載流量校正系數(shù)（ACF）

5)將一系列不同規(guī)格電纜降容后的載流量（IA）與最大負(fù)荷電流（IMLC）進(jìn)行

比較。

根據(jù)電纜載流量選擇電纜截面時(shí)，除需要利用設(shè)備額定電流進(jìn)行選擇外，還應(yīng)

根據(jù)環(huán)境條件、敷設(shè)方式的不同進(jìn)行修正，以最嚴(yán)酷的工況下電纜仍能滿足性能和

完整性要求為原則。當(dāng)電纜敷設(shè)采用多種型式，穿越多種環(huán)境時(shí)，應(yīng)根據(jù)最嚴(yán)酷的

環(huán)境進(jìn)行載流量修正。

導(dǎo)體截面的選擇應(yīng)確保電纜降容（考慮散熱）后的載流量不小于指定設(shè)備的最

大電流，或按照NEC及其他授權(quán)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求，與上游的保護(hù)設(shè)備能適當(dāng)配合。

電纜載流量的選擇公式如下：

IA≥IMLC（式2.5.2-1）

其中

IA——電纜經(jīng)修正后的載流量，IA＝IBase*ACF，ACF為電纜載流量的修正因數(shù)，考慮溫度、

導(dǎo)體根數(shù)、間隔、防火材料、日照、蓋板類型及屏蔽環(huán)流等多種因素，其參數(shù)選擇見表

2.5.2-5。中低壓各截面電纜的基準(zhǔn)載流量IBase見表2.5.2-1、2.5.2-2；

IMLC——最大負(fù)荷電流，具體計(jì)算方法見本節(jié)C款；

IFLC——滿負(fù)荷電流，具體計(jì)算方法見本節(jié)C款。

6

表2.5.2-10.6/1kV銅芯電力電纜基準(zhǔn)載流量（IBase）

50Hz

電纜直徑mm

電纜截面橋架任意有間距敷接觸敷設(shè)排管

（in）（7）套管（4）

填充（1）設(shè)于橋架（2）于橋架（3）（5）

3/C-2.5mm210.3（0.406）8------24（156）22

3/C-4mm211.4（0.447）11------32（206）28

3/C-6mm212.7（0.498）15------40（306）35

3/C-10mm217（0.669）27------5747

3/C-16mm219.3（0.762）39------7861

3/C-25mm223.2（0.912）58------10279

3/C-35mm227.1（1.065）80------12595

3/C-50mm229.6（1.167）102------155112

3/C-70mm233.7（1.327）--/p>

3/C-95mm237.8（1.488）---228130233163

3/C-120mm243.9（1.727）---266169276185

3/C-150mm247.5（1.87）---305202323207

3/C-185mm251.4（2.023）---353245369233

3/C-240mm257（2.243）---417309429265

3/C-300mm264（2.519）---485385512297

3/C-400mm272（2.834）---554481577330

4/C（8）-70mm237（1.47）---185109193137

4/C（8）-95mm242（1.65）---228144233163

4/C（8）-120mm248（1.91）---266187276185

4/C（8）-150mm253（2.07）---305224323207

4/C（8）-185mm257（2.24）---353271369233

4/C（8）-240mm263（2.49）---417343429265

4/C（8）-300mm273（2.86）---485437512297

4/C（8）-400mm280（3.14）---554533577330

本表注釋：

1)截面50mm2及以下的電纜安裝在XA（低壓電纜層疊敷設(shè)）橋架中，其載流量基于填充

7

率40%，橋架高度3英寸（76.2mm），環(huán)境溫度40℃。

2)截面70mm2及以上的電纜安裝在XB（低壓電纜單層敷設(shè)）橋架中，其載流量基于環(huán)境

溫度40℃，單層間隔敷設(shè)，間隔為1/4～1OD（電纜外徑）；當(dāng)敷設(shè)間隔減小時(shí)，取

0.82的修正系數(shù)。

3)截面70mm2或更大的電纜安裝在XB（低壓電纜單層敷設(shè)）橋架中，環(huán)境溫度40℃，單

層接觸敷設(shè)。

4)該載流量基于安裝在自由空氣中或嵌入混凝土墻、地板中的導(dǎo)管，導(dǎo)管中最多敷設(shè)三

根導(dǎo)體，導(dǎo)管間距1OD（導(dǎo)管外徑），環(huán)境溫度40℃。

5)3/C排管電纜載流量基于6回路排管，土壤熱阻為90℃.cm/watt，至混凝土頂部的埋

深為30英寸（762mm），土壤環(huán)境溫度為30℃。

6)括號(hào)內(nèi)為用于照明和插座線路回路，導(dǎo)體溫度不大于60℃時(shí)對(duì)應(yīng)的載流量。

7)此處為電纜標(biāo)稱直徑，當(dāng)用于計(jì)算管道中電纜的填充率時(shí)應(yīng)增大5%。

8)僅有3根通電導(dǎo)體的4/C型電纜載流量—帶可忽略電流的中性線。如果所有4根導(dǎo)體

都帶電，例如直流，則使用式2.5.2-6中所列的ACF因子進(jìn)行校驗(yàn)。

8

表2.5.2-210/20kV銅芯電力電纜基準(zhǔn)載流量（IBase）

50Hz

1/C電纜直徑mm

種類有間距敷設(shè)于緊靠敷設(shè)于橋穿管敷設(shè)敷設(shè)于排

（in）（5）

橋架（1）架（2）（3）管（4）

3-1/C-120mm231（1.222）309243308192

3-1/C-150mm233.6（1.321）352290352213

3-1/C-185mm235.3（1.392）406342405239

3-1/C-240mm237.7（1.486）475416475272

3-1/C-300mm240.1（1.58）548493547304

3-1/C-400mm244.7（1.759）633613632339

3-1/C-500mm248.7（1.917）724745721374

本表注釋：

1)安裝在W橋架中，其載流量基于環(huán)境溫度40℃，單層間隔敷設(shè)，間隔1/4～1OD（電

纜外徑）；三根電纜品字型及并排敷設(shè)時(shí)，各組間隔為1/4～1OD（有效電纜直徑），

品字型敷設(shè)電纜的有效電纜直徑為2.15倍電纜直徑，并列敷設(shè)方式的有效電纜直徑

為3倍的電纜直徑。

2)安裝在W橋架中，其載流量基于環(huán)境溫度為40℃，單層接觸敷設(shè)。

3)穿管敷設(shè)載流量基于安裝于自由空氣或嵌入混凝土墻壁或地板的套管進(jìn)行確定，套管

中最多穿過3根導(dǎo)體，套管間的間距為1個(gè)管徑，且環(huán)境溫度為40℃。

4)3/C排管電纜載流量基于6回路排管，土壤熱阻為90℃.cm/watt，排管埋深為762mm

（30英寸），土壤環(huán)境溫度為30℃。

5)代表名義電纜直徑，為了計(jì)算通道中的電纜填充率需在原有基礎(chǔ)上增加5%

A電力電纜絕緣的額定正常溫度

乙丙橡膠（EPR）和交聯(lián)聚乙烯（XLPE）為電站電力電纜絕緣的推薦材料。這

些材料適用于長期工作溫度為90℃的潮濕或干燥工況。

B環(huán)境條件

當(dāng)在室內(nèi)或室外敷設(shè)電纜時(shí)，環(huán)境空氣溫度的最小值一般取40℃。用于計(jì)算電

纜載流量的環(huán)境溫度將作為設(shè)計(jì)正常溫度范圍的上限值。

9

土壤的熱阻系數(shù)應(yīng)通過對(duì)回填材料和土壤水分含量進(jìn)行試驗(yàn)或分析得到，排管

回填的土壤熱阻系數(shù)為0.9K.m/W。

C最大負(fù)荷電流的確定

最大負(fù)荷電流（IMLC）等于滿負(fù)荷電流（FLC）乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)。表2.5.2-3說

明了如何計(jì)算滿負(fù)荷電流及其對(duì)應(yīng)的系數(shù)，以用于計(jì)算最大負(fù)荷電流IMLC。系數(shù)考

慮了降壓工況期間增加的負(fù)荷電流，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的利用系數(shù)，以及一些裕度。

表2.5.2-3各種負(fù)荷的滿負(fù)荷電流及最大負(fù)荷電流計(jì)算

負(fù)載類型滿負(fù)荷電流（FLC），A最大負(fù)荷電流（IMLC），A

交流和直流控制盤80%的斷路器額定值1.25*FLC

通過供應(yīng)商提供的額定電壓計(jì)1.25*FLC

蓄電池充電器（交流輸入）

算

蓄電池充電器（直流輸出）充電器的額定載流量1.25*FLC

蓄電池引線電池15分鐘額定放電電流FLC

直流電動(dòng)機(jī)NEC表430-1471.25*FLC

柴油發(fā)電機(jī)引線通過額定電壓及額定容量計(jì)算1.25*FLC

消防泵電機(jī)NEC表430-1501.25*FLC

加熱器通過額定電壓及額定容量計(jì)算1.25*FLC

變頻器供應(yīng)商提供1.25*FLC

通過額定電壓下最高額定容量1.25*FLC

照明和配電變壓器

計(jì)算

負(fù)荷中心變壓器通過額定電壓下最高額定容量1.33*1.25*FLC（注2）

MCC的供電負(fù)荷同時(shí)產(chǎn)生的FLC加上最大電動(dòng)機(jī)FLC的25%

電機(jī)控制中心（MCC）

FLC的總和或設(shè)計(jì)載流量（1）

電動(dòng)機(jī)（2300V或更高）計(jì)算得到或供應(yīng)商提供1.25*FLC

NEC表430-150（380V電動(dòng)機(jī)1.25*FLC

電動(dòng)機(jī)（575V或更低）

的FLC見注3）

變頻器供電的電動(dòng)機(jī)（575V或NEC表430-150中數(shù)據(jù)乘1.51.25*FLC

更低）或銘牌上的額定值

電動(dòng)閥MOV（額定15分鐘或更NEC表430-150(380V電動(dòng)機(jī)的1.25*FLC

10

短）FLC見注3)

通過額定電壓下的最高額定容1.0*FLC

廠用變壓器引線

量計(jì)算（65℃）

通過額定電壓下的額定容量計(jì)1.25*FLC

不間斷供電電源

算

注：

1）MCC的設(shè)計(jì)額定載流量考慮了最大電動(dòng)機(jī)的25%FLC和規(guī)定的設(shè)計(jì)裕度。

2）1.33的系數(shù)是考慮了強(qiáng)迫風(fēng)冷的作用。

3）380V電動(dòng)機(jī)的滿負(fù)荷電流見下表。

11

表2.5.2-4380V電動(dòng)機(jī)的滿負(fù)荷電流值

額定功率（kW）FLC（A）額定功率（kW）FLC（A）

0.371.318.539.1

0.551.82245.5

0.752.43060.5

1.13.43774.7

1.54.04589.6

2.25.555109.3

38.375144.3

49.490174.3

5.512.5110204.9

7.516.3132245.9

1123.9150279.4

1531.4185346.9

D電纜基準(zhǔn)載流量和載流量校正系數(shù)（ACF）的選擇

電纜載流量隨敷設(shè)方式、環(huán)境溫度和電纜結(jié)構(gòu)的不同而變化，電纜載流量需要

根據(jù)敷設(shè)環(huán)境和方式進(jìn)行修正，并與IMLC進(jìn)行比較，從而選擇電纜截面。修正因數(shù)

需要考慮多種因素，修正因數(shù)ACF的計(jì)算方法參見表2.5.2-5。

根據(jù)式2.5.2-2，基準(zhǔn)載流量通過一個(gè)或多個(gè)載流量校正系數(shù)（ACF）進(jìn)行修正，

以得到降容后的電纜載流量（IA）。由于一根電纜可能敷設(shè)于多種類型的電氣通道中，

如橋架和排管，或者橋架和電纜管，因此，有必要對(duì)每一段通道都計(jì)算一個(gè)IA值，

并將IA的最小值與IMLC進(jìn)行比較。

IA=IBase×ACFTaTc×ACFMC×ACFCS×ACFSP×ACFFS×ACFRC×ACFSC×ACFSL×ACFSL

………………（式2.5.2-2）

式中：

ACFTaTc環(huán)境溫度和/或?qū)w溫度校正系數(shù)；

ACFMC多根導(dǎo)體校正系數(shù)；

ACFCS電纜管間距縮小校正系數(shù)；

12

ACFSP橋架中電纜間距縮小校正系數(shù)；

ACFFS防火封堵校正系數(shù)；

ACFRC橋架加高蓋板校正系數(shù)；

ACFSC橋架實(shí)底蓋板校正系數(shù)；

ACFSL日照校正系數(shù)；

ACFSH屏蔽層環(huán)流系數(shù)。

13

表2.5.2-5電纜基準(zhǔn)載流量和載流量校正系數(shù)（ACF）

通道/安裝方法載流量修正系數(shù)

ACFTa,Tc：基準(zhǔn)Ta是40℃，基準(zhǔn)TC是90℃，計(jì)算公式

見注1

ACFMC：參數(shù)選擇見注2

空氣中的管線（戶內(nèi)）ACFCS：參數(shù)選擇見注3

（4）

ACFFS：=1（防火材料對(duì)載流量無影響）

ACFSL：=1

ACFSH：=1

ACFTa,Tc：基準(zhǔn)Ta是40℃，基準(zhǔn)TC是90℃，計(jì)算公式

見注1

ACFSP：參數(shù)選擇見注2

（4）

ACFFS：=1（防火材料對(duì)載流量無影響）

橋架－單層1/4O.D敷設(shè)

ACFSL：=1

ACFRC：使用開啟或通風(fēng)的蓋板時(shí)取1

ACFSC：根據(jù)注6計(jì)算

ACFSH：=1

ACFTa,Tc：基準(zhǔn)Ta是40℃，基準(zhǔn)TC是90℃，計(jì)算公式

見注1

ACFMC：參數(shù)選擇見注2

（4）

橋架－單層無間距敷設(shè)ACFFS：=1（防火材料對(duì)載流量無影響）

ACFSL：=1

ACFRC：使用開啟或通風(fēng)的蓋板時(shí)取1

ACFSC：參數(shù)選擇見注6

ACFTa,Tc：基準(zhǔn)Ta是40℃，基準(zhǔn)TC是90℃，計(jì)算公式

見注1

橋架－自由填充（40％）ACFMC：參數(shù)選擇見注2

（4）

ACFFS：=1（防火材料對(duì)載流量無影響）

ACFSL：=1

14

通道/安裝方法載流量修正系數(shù)

ACFRC：使用開啟或通風(fēng)的蓋板時(shí)取1

ACFSC：參數(shù)選擇見注6

ACFTa,Tc：基準(zhǔn)Ta是40℃，基準(zhǔn)TC是90℃，計(jì)算公式

見注1

排管敷設(shè)

ACFMC：參數(shù)選擇見注2

ACFSH：=1

ACFTa,Tc：基準(zhǔn)Ta是40℃，基準(zhǔn)TC是90℃，計(jì)算公式

直埋敷設(shè)見注1

ACFSH：=1

注釋：

1）溫度修正系數(shù)的計(jì)算公式如下所示?！鱐D’和△TD可以忽略且不失準(zhǔn)確性。

Tc'Ta'TD'234.5+Tc

ACFTaTc=………………（式2.5.2-3）

TcaTTD234.5+Tc'

其中：

Tc導(dǎo)體溫度，℃

Tc基準(zhǔn)導(dǎo)體溫度，℃

Ta環(huán)境溫度，℃

Ta基準(zhǔn)環(huán)境溫度，℃

△TD’介電損耗溫升，℃

△TD介電損耗標(biāo)準(zhǔn)溫升，℃

對(duì)于鋁導(dǎo)體，234.5改為228.1。

2）接地導(dǎo)線和中性線不算作計(jì)算導(dǎo)體，但中性線在正常工況下有載流的情況出外。基于

此，多導(dǎo)體修正因數(shù)見下表。

表2.5.2-6多導(dǎo)體修正系數(shù)的選擇

導(dǎo)體數(shù)ACFMC

31.00

15

4-60.80

7-90.70

10-240.70

25-420.60

43或更多0.50

3）管線通常在管線圖中表示，電力電纜管線之間的間隔應(yīng)大于導(dǎo)管直徑，這點(diǎn)需在圖紙

中注明。如果不能保證該敷設(shè)間距，則采用下表中的系數(shù)進(jìn)行修正。

表2.5.2-7導(dǎo)體間隔修正系數(shù)－穿管

水平根數(shù)

垂直根數(shù)

123456

11.000.940.910.880.870.86

20.920.870.840.810.800.79

30.850.810.780.760.750.74

40.820.780.740.730.720.72

50.800.760.720.710.700.70

60.790.750.710.700.690.68

4）密度大于60lbs/ft3(961kg/m3)的防火材料一般不考慮電纜的降容。但當(dāng)使用低密度

的防火材料時(shí)，應(yīng)采用下表中的推薦數(shù)值（視在埋深的計(jì)算見注6）。

表2.5.2-8防火材料修正系數(shù)

銅導(dǎo)體

視在埋深防火材料厚度，inch（cm）

inch（cm）3.0（7.62）6.0（15.24）9.0（22.86）12.0（30.48）

1.0（2.54）94％91％88％85％

1.5（3.81）94％91％89％87％

2.0（5.08）94％92％90％88％

2.5（6.35）94％92％90％89％

3.0（7.62）94％92％91％90％

鋁導(dǎo)體

視在埋深防火材料厚度，inch（cm）

16

inch（cm）3.0（7.62）6.0（15.24）9.0（22.86）12.0（30.48）

1.0（2.54）93％90％86％82％

1.5（3.81）93％90％87％84％

2.0（5.08）93％91％89％86％

2.5（6.35）93％91％89％87％

3.0（7.62）93％91％90％88％

5）電纜間隔為一個(gè)電纜外徑時(shí)，不用考慮載流量降容。當(dāng)電纜間隔減為1/4電纜外徑時(shí)，

需采用如下的修正因數(shù)。

表2.5.2-9導(dǎo)體間隔修正系數(shù)－橋架

橫向根數(shù)

豎向根數(shù)

123456

11.000.930.870.840.830.82

20.890.830.790.760.750.74

30.800.760.720.700.690.68

40.770.720.680.670.660.65

50.750.700.660.650.640.63

60.740.690.640.630.620.61

6）蓋板的修正因數(shù)需根據(jù)電纜橋架的視在埋深進(jìn)行選擇，橋架的視在埋深計(jì)算式如下：

nd+nd+nd222+nd2

D=112233nn………………（式2.5.2-4）

W

其中：

n電纜中的導(dǎo)體數(shù)目

d電纜直徑，英寸

W橋架寬度，英寸

D視在埋深，也稱計(jì)算深度

通過視在埋深選擇蓋板的修正系數(shù)，見下表：

17

表2.5.2-10橋架蓋板修正系數(shù)

視在埋深D（英寸）ACFSC

10.78

1.50.80

20.81

2.50.82

30.83

3.50.84

40.85

18

2.5.2.3電纜電壓損失校驗(yàn)

為了驗(yàn)證根據(jù)載流量選擇的導(dǎo)體尺寸，滿足設(shè)計(jì)運(yùn)行工況下電壓損失的要求，

需進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)計(jì)算。設(shè)計(jì)運(yùn)行工況包括最低電源電壓工況下電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行

和啟動(dòng)，其通過負(fù)荷潮流計(jì)算進(jìn)行確定。計(jì)算電纜電壓降的矢量圖如下：

圖2.5.2-1線路電壓降示意圖

其中：

VS為電源電壓

VL為負(fù)荷電壓

為功率因數(shù)角

Φ為電纜阻抗角及功率因數(shù)角的差值

Rc、Xc為電纜阻抗值

U為電壓降

通常來講，應(yīng)根據(jù)回路電流及回路電阻來計(jì)算電壓降是否滿足要求，允許電

壓降的推薦值見表2.5.2-11。為了便于校驗(yàn)，也會(huì)根據(jù)負(fù)荷容量給出各截面電

纜的允許最大供電長度。同時(shí)，為對(duì)電源電壓提出要求，也可根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算

出電源側(cè)的最小要求電壓。

根據(jù)圖2.5.2-1得出電纜回路電壓降計(jì)算公式（式2.5.2-5）和最小電源電

壓計(jì)算公式（式2.5.2-6）：

19

1

L=V22-V（）sin2-Vcos式2.5.2-5

SLL

IZMLCC

22

V=SL（）（）Vcos+RcIMLCL+Vsin+XcIMLC式2.5.2-6

其中:

VS為電源相電壓標(biāo)量值

VL為負(fù)荷相電壓標(biāo)量值

為功率因數(shù)角，=cos1pf，pf為功率因數(shù)

-1XC1

Φ為電纜阻抗角及功率因數(shù)角的差值，=tgcospf，XC、RC為電纜的

RC

電抗及電阻值，參考值見附表4

22

Zc為電纜阻抗值，ZcR=CCX

IMLC為最大負(fù)荷電流

電纜阻抗可由表2.5.2-12得到。交流電阻包括集膚效應(yīng)、導(dǎo)體鄰近效應(yīng)、

屏蔽和管道效應(yīng)。如果電力電纜的敷設(shè)通過橋架和鋼套管，由于電纜穿過鋼套管

時(shí)交流電阻稍高一些，因此，在無其它說明的情況下，應(yīng)采用穿管敷設(shè)時(shí)的阻抗

值。

電纜的電抗基于電纜的額定電壓等級(jí)和敷設(shè)于橋架中的間距。當(dāng)確定電纜的

初始尺寸后，還需考慮電纜敷設(shè)中長度增加的可能性。

表2.5.2-11提供了電力電纜電源端和負(fù)荷端電壓的設(shè)計(jì)限值。此表格應(yīng)與

交流和直流電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配合使用。在大多數(shù)情況下，運(yùn)行工況下的電壓損失

準(zhǔn)則限定了電纜的長度，因此，在啟動(dòng)工況下，其實(shí)際電壓損失可能會(huì)小于下表

中所列出的值。

20

表2.5.2-11電壓損失準(zhǔn)則

運(yùn)行條件啟動(dòng)條件

最小負(fù)

負(fù)載類型最小源電最小源電最小負(fù)載

載電壓（7）電壓降電壓降

壓V壓V電壓（7）V

V

負(fù)荷中心供電的電機(jī)380V368V3.0%注1304V

負(fù)荷中心供電的MCC380V368V3.0%不適用不適用

MCC供電的交流電動(dòng)

368V360V2.0%注1304V

機(jī)

負(fù)荷中心供電的消防不能超

380V368V3.0%注1304V

泵過15%

MCC供電的變壓器、充

368V360V2.0%不適用不適用

電器、UPS和加熱器

MCC供電的交流電動(dòng)

不適用不適用不適用注1304V

閥

交流控制盤供電的設(shè)

220V213.4V3.0%不適用不適用

備

交流分支負(fù)荷213.4V209V2.0%不適用不適用

250V直流蓄電池導(dǎo)線

210V205V5V不適用不適用

（3）（6）

250V直流充電器供電

216V209V2.8%不適用不適用

至配電盤

250V直流電動(dòng)機(jī)（4）（6）205V200V5V205V(5)200V5V

250V直流配電盤、

MCC或控制盤至分支205V200V5V不適用不適用

負(fù)載（6）

220V直流蓄電池導(dǎo)

192190.90.5%不適用不適用

線（3）（6）

220V直流充電器供196.4190.92.5%不適用不適用

21

電至配電盤

220V直流電動(dòng)機(jī)（4）（6）190.9186.54.4V190.9(5)186.54.4V

220V直流配電盤、

MCC或控制盤至分支190.9186.54.4V不適用不適用

負(fù)載（6）

注：

1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電源電壓會(huì)低于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的電壓。在啟動(dòng)條件下的母線電

壓必須根據(jù)每一個(gè)的電動(dòng)機(jī)的容量來計(jì)算。

2）電壓降%是參照標(biāo)稱系統(tǒng)電壓10.5kV、400V、220V、250V進(jìn)行計(jì)算的。

3）250V直流系統(tǒng)的電壓準(zhǔn)則是基于120個(gè)電池（每個(gè)電池的放電終止電壓1.75V或

者蓄電池終端電壓為210V）的蓄電池設(shè)計(jì)。所有直流負(fù)載由直流配電盤、MCC或者

控制盤供電。對(duì)于220V非1E級(jí)系統(tǒng)的電壓準(zhǔn)則基于104個(gè)電池（每個(gè)電池的放電

終止電壓1.85V或者蓄電池終端電壓為192V）的蓄電池設(shè)計(jì)。

4）直流電動(dòng)機(jī)的電壓降準(zhǔn)則取決于直流起動(dòng)器的位置。

a)從配電盤至直流起動(dòng)器，是一個(gè)單一的直流電源。負(fù)載包括了電樞勵(lì)磁涌流和

勵(lì)磁電流。

b)從直流起動(dòng)器至電動(dòng)機(jī)，有兩路直流饋線供電至電動(dòng)機(jī)，允許對(duì)勵(lì)磁和電樞分

別供電。

c)允許的電壓降是配電盤和直流起動(dòng)器之間的電壓降及直流起動(dòng)器和電機(jī)之間

的電壓降之和。

5）直流電動(dòng)機(jī)的電纜電壓降計(jì)算取決于起動(dòng)器的位置和構(gòu)造。在啟動(dòng)條件下，勵(lì)磁出

線端的電壓降必須保持。在運(yùn)行條件下，電樞的電壓降也需要保持。導(dǎo)線的電阻必

須根據(jù)事故溫度的升高而調(diào)整。

6）蓄電池終端至任何負(fù)荷的總允許電壓降為10V（250V直流系統(tǒng)）以及5.5V（220V

直流系統(tǒng)）。在蓄電池、配電盤、MCC以及控制盤之間的電壓降分配需進(jìn)行調(diào)整以

減小導(dǎo)體截面。這必須記錄在項(xiàng)目計(jì)算書中。

7）這些數(shù)值必須根據(jù)設(shè)備技術(shù)規(guī)格書進(jìn)行確認(rèn)，如果需要，需進(jìn)行修改以確保和技術(shù)

規(guī)格書一致。