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建筑论文

电力电缆在建筑电气工程中的应用

引言


电力电缆广泛应用于各行各业,在人们的日常生活中随处可见。本文对电力电缆在建筑电气工程中的应用进行了深入的分析和研究,重点分析了敷设方法、防火和截面选择,有助于促进电力电缆设计质量的不断提高,保证用户的用电需求。不同的场合对电力电缆有不同的要求,使得电缆产品的种类越来越多,给电缆的选择带来了很多问题。然而,电缆性能和敷设方法的不合理选择会给电力电缆的稳定运行带来很大的隐患。因此,本文对电力电缆的敷设方法、防火和截面选择进行了深入的分析和研究,有助于促进电力电缆设计水平的不断提高,进而选择合适的电力电缆,为电能的稳定输送提供可靠的保障。


1.电力电缆性能分析


1.1绝缘性能


电力电缆绝缘材料可分为聚氯乙烯材料(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)、橡胶绝缘、矿物绝缘等类型,这些绝缘类型的优缺点。PVC绝缘电力电缆在绝缘和防水性能上优于PVC电力电缆,但在火灾情况下,PVC会释放有害气体。普通PVC绝缘材料燃烧时不会产生有害气体,但不具有阻燃性能。为了提高绝缘阻燃性能,可以添加卤素阻燃剂,卤素燃烧时会产生有毒烟雾和气体,造成二次灾害。如果添加其他阻燃剂,如果不采用辐照交联工艺,电缆的机械和电气性能就会下降。JGJ16-2008第7.4.第一条规定:“对于高层建筑和重要公共场所,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”,目前市场采用辐照交联技术生产无有毒烟机械绝缘性能好,交联聚烯烃在电缆阻燃方面具有一定优势,但绝缘电阻低,受设备限制,生产难度大,价格昂贵。矿物绝缘电缆具有燃烧、无烟、无毒、耐火、耐高温、接地可靠等优点,主要用于火灾时仍需保持正常运行的线路或高温环境。根据不同的使用场合,延伸出不同类型的特种电缆不在这里讨论。双层共挤绝缘辐射交联电缆绝缘层采用双层结构设计(见图1),内绝缘层为辐射交联聚乙烯,外绝缘层为辐射交联聚烯烃,属于热固性绝缘材料,内绝缘体积电阻率大,电气性能稳定,外绝缘为阻燃材料,满足单不延燃性能要求,确保内绝缘不受机械外力的影响,两种绝缘材料通过辐射交联工艺有机结合,避免局部放电,侵蚀绝缘体,优势互补,保证电线电缆的绝缘性能。


1.2防火电力电缆


与普通电缆相比,防火电缆具有一定的防火性能。根据其防火性能,可分为矿物绝缘、低烟低卤、耐火和阻燃电缆。在实际应用过程中,应进行有针对性的选择。其中,阻燃电缆具有不延燃的特点,只有遇到明火时才会燃烧,没有明火时才会停止燃烧;耐火电缆发生火灾时,能承受一定时间的火焰燃烧而不着火,保证线路正常运行,但超过其承受的极限时间后会燃烧;低烟低卤电缆具有一定的阻燃性,燃烧时不会产生有毒有害气体,可有效降低其危害;矿物绝缘电缆具有优异的防爆性能,广泛应用于防爆要求高的场合。在实际选择过程中,要充分结合电力电缆的工作要求,做出有针对性的选择。


2电力电缆在建筑电气工程中的应用


2.1防火电缆敷设选择


防火电缆通常用于电力电缆数量多、密度高的地方,同一建筑物内的防火电缆应采用相同的防火等级。在敷设过程中,严禁将普通电缆与防火电缆敷设在一起,因为一旦普通电缆着火,会影响防火电缆的性能,导致其防火性能降低。对于火灾发生后需要正常运行一段时间的电缆,需要使用防火电缆,如应急照明、消防设备、消防电梯等重要电源电路,需要选择相应等级的防火电缆。低烟无卤阻燃电缆因其燃烧产生的烟雾和有毒气体较少而被广泛应用于人口密集的公共场所。矿物绝缘电缆用于重要木结构公共建筑的主要电源线路和特级、一级场所特别重要负荷的主要电源线路。


2.2电力电缆敷设方法研究


施工电气敷设电缆时,施工方法有隧道敷设法、架空敷设法、直埋敷设法、穿管敷设法、浅槽敷设法、沟敷设法等。这些敷设方法的选择需要根据工程的实际施工情况和施工电气的使用要求来判断。通过对电缆敷设施工经验的总结、调查和研究,从技术的角度进行分析,隧道敷设法和沟敷设法在电力电缆施工、维护和维护过程中具有很大的优势。公共隧道的敷设方法需要大量的资金投入和材料损耗。因此,它不适用于我国的建筑电力工程。直埋敷设方法投资成本低,在我国应用广泛。但是,这种敷设方法在发生电力故障时需要重新开挖电缆沟,以保证维护工作的实施,从而增加施工成本,影响人们的生活。


2.3电缆芯数


在选择电力电缆芯数的过程中,对于低压配电系统,需要充分结合其接地形式。使用TN-C、TN-C-L1接地系统可用于S接地系统、L2、L3和PEN四线进一步引入建筑物内的配电箱进行重复接地处理;TN-L1由变电站引出的L1接地系统、L2、L3、N、PE等五线。目前常见的电缆芯数为3+2和4+1。两者的区别在于N线的截面积不同。前者的三条相线截面积相同,而N线与PE线截面积相同,均为相线的1/2;后者的三条相线与N线截面积相同,而PE线截面积为相线的1/2。在大多数民用建筑中,其三相平衡负荷通常采用3+2电力电缆,如普通电力设备;单相和三相不平衡负荷采用4+1电力电缆,如住宅电缆,由于住宅由大量单相负荷组成,可能导致三相不平衡,建议采用4+1电力电缆。


结语


综上所述,电力电缆作为建筑工程的重要组成部分,对建筑工程各项功能的顺利实现具有重要的现实意义。本文的研究重点是电力电缆的截面选择、防火分析和敷设方法,对建筑电气设计具有一定的指导意义,有助于促进电气设计水平的不断提高,从而保证电气设计师选择适合建筑工程的电缆,既能保证用户的用电需求,又能在一定程度上降低施工成本,为企业带来良好的经济效益。


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