GB50217电力工程电缆设计规范方案说明.docx

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GB50217电力工程电缆设计规范方案说明

GB50217-2007电力工程电缆设计规范

前言

本规范是根据建设部《关于印发“二OO一～二OO二年度工程建设国家标准制定、临订计划”的通知》（建标[2002]85号）的要求，由中国电力工程顾问集团西南电力设汁院会同有关单位对《电力工程电缆设计规范》GB50217—1994修订而成的。

本规范修订的主要技术内容包括：

1．增加了中、高正电缆；冰数选择要求：

2．增加了电缆绝缘类别选择要求，取消了粘性浸渍纸绝缘电缆的相关内容：

3．增加了主芯截面400mm2＜S≤800mm2和S＞800mm2的保护地线允许最小截面选样要求；

4．增加了大电流负荷的供电回路由多根电缆并联时对电缆截面、材质等要求；

5．增加了电缆终端一般性选择要求：

6．增加了自接电缆实施金属层开断并作绝缘处理内容：

7．增加了交流系统三芯电缆的金属层接地要求：

8．增加了城市电缆系统的电缆与管道相互间允许距离相关规定：

9．增加了架空桥架检修通道设置要求；

10.增加了电缆隧道安全孔设置间距要求；

11.增加了附录B和附录F。

本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国电力企业联合会标准化中心负责具体管埋，由中国电力工程顾问集团西南电力设计院负责具体技术内容的解释：

本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，随时将意见和建议反馈给中国电力工程顾问集团西南电力设计院（地址：

四川省成都市东风路18号．邮编：

610021），以便今后修改时参考。

1总则

1．0．1为使电力工程电缆设计做到技术先进。

经济合理，安全适用、便于施工和维护，制定本规范。

1．0.2本规范适删于新建、扩建的电力工程中500kV及以下电力电缆和控制电缆的选择与敷设设计。

1．0．3电力工程的电缆设计，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语

2.0.1耐火性fireresistance

在规定试验条件下，试样在火焰中被燃烧而在一定时间内仍能保持正常运行的性能。

2.0.2耐火电缆fireresistantcable

具有耐火性的电缆。

2.0.3阻燃性flameretardancy

在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，且残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的特性。

2.0.4阻燃电缆flameretardantcable

具有阻燃性的电缆。

2.0.5干式交联dry－typecross－linked

使交联聚乙烯绝缘材料的制造能显著减少水分含量的交联工艺。

2.0.6水树watertree

交联聚乙烯电缆运行中绝缘层发生树枝状微细裂纹现象的略称。

2.0.7金属塑料复合阻水层metallic－plasticcompositewaterbarrier

由铝或铅箔等薄金属层夹于塑料层中特制的复合带沿电缆纵向包围构成的阻水层。

2.0.8热阻thermalresistance

计算电缆载流量采取热网分析法，以一维散热过程的热欧姆法则所定义的物理量。

2.0.9回流线auxiliatygroundwire

配置平行于高压单芯电缆线路、以两端接地使感应电流形成回路的导线。

2.0.10直埋敷设directburying

电缆敷设入地下壕沟中沿沟底铺有垫层和电缆上铺有覆盖层、且加设保护板再埋齐地坪的敷设方式。

2.0.11浅槽channel

容纳电缆数量较少未含支架的有盖槽式构筑物。

2.0.12工作井manhole

专用于安置电缆接头等附件或供牵拉电缆作业所需的有盖坑式电缆构筑物。

2.0.13电缆构筑物cablebuildings

专供敷设电缆或安置附件的电缆沟、浅槽、排管、隧道、夹层、竖（斜）井和工作井等构筑物。

2.0.14挠性固定slipfixing

使电缆随热胀冷缩可沿固定处轴向角度变化或稍有横移的固定方式。

2.0.15刚性固定rigidfixing

使电缆不随热胀冷缩发生位移的夹紧固定方式。

2.0.16电缆的蛇形敷设snakingofcable

按定量参数要求减少电缆轴向热应力或有助自由伸缩量增大而使电缆呈蛇形的敷设方式。

3电缆型式与截面选择

3.1电缆导体材质

3.1.1控制电缆应采用铜导体。

3.1.2用于下列情况的电力电缆，应选用铜导体：

1电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需保持连接具有高可靠性的回路。

2振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境。

3耐火电缆。

4紧靠高温设备布置。

5安全性要求高的公共设施。

6工作电流较大，需增多电缆根数时。

3.1.3除限于产品仅有铜导体和第3.1.1、3.1.2条确定应选用铜导体的情况外，电缆导体材质可选用铜或铝导体。

3.2电力电缆芯数

3.2.11kV及以下电源中性点直接接地时，三相回路的电缆芯数选择，应符合下列规定：

1保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时，应符合下列规定：

1）保护线与中性线合用同一导体时，应选用四芯电缆。

2）保护线与中性线各自独立时，宜选用五芯电缆；当满足本规范第5.1.16条的规定时，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成。

2受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用四芯电缆。

3.2.21kV及以下电源中性点直接接地时，单相回路的电缆芯数的选择，应符合下列规定：

1保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时，应符合下列规定：

1）保护线与中性线合用同一导体时，应选用两芯电缆。

2）保护线与中性线各自独立时，宜选用三芯电缆；在满足本规范第5.1.16条规定的规定时，也可采用两芯电缆与另外的保护线导体组成。

2受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用两芯电缆。

3.2.33～35kV三相供电回路的电缆芯数的选择，应符合下列规定：

1工作电流较大的回路或电缆敷设于水下时，每回可选用3根单芯电缆。

2除上述情况下，应选用三芯电缆；三芯电缆可选用普通统包型，也可选用3根单芯电缆绞合构造型。

3.2.4110kV三相供电回路，除敷设于湖、海水下等场所且电缆截面不大时可选用三芯型外，每回可选用3根单芯电缆。

110kV以上三相供电回路，每回应选用3根单芯电缆。

3.2.5电气化铁路等高压交流单相供电回路，应选用两芯电缆或每回选用2根单芯电缆。

3.2.6直流供电回路的电缆芯数的选择，应符合下列规定：

1低压直流供电回路，宜选用两芯电缆；也可选用单芯电缆。

2高压直流输电系统，宜选用单芯电缆；在湖、海等水下敷设时，也可选用同轴型两芯电缆。

3.3电缆绝缘水平

3.3.1交流系统中电力电缆导体的相间额定电压，不得低于使用回路的工作线电压。

3.3.2交流系统中电力电缆导体与绝缘屏蔽或金属层之间额定电压的选择，应符合下列规定：

1中性点直接接地或经低电阻接地的系统，接地保护动作不超过1min切除故障时，不应低于100%的使用回路工作相电压。

2除上述供电系统外，其他系统不宜低于133%的使用回路工作相电压；在单相接地故障可能持续8h以上，或发电机回路等安全性要求较高的情况，宜采用173%的使用回路工作相电压。

3.3.3交流系统中电缆的耐压水平，应满足系统绝缘配合要求。

3.3.4直流输电电缆绝缘水平，应具有能随极性反向、直流与冲击叠加等的耐压考核；使用的交联聚乙烯电缆应具有抑制空间电荷积聚及其形成局部高场强等适应直流电场运行的特性。

3.3.5控制电缆额定电压的选择，不应低于该回路工作电压，并应符合下列规定：

1沿高压电缆并行敷设的控制电缆（导引电缆），应选用相适合的额定电压。

2220kV及以上高压配电装置敷设的控制电缆，应选用450/750V。

3除上述情况外，控制电缆宜选用450/750V；外部电气干扰影响很小时，可选用较低的额定电压。

3.4电缆绝缘类型

3.4.1电缆绝缘类型的选择，应符合下列规定：

1在使用电压、工作电流及其特征和环境条件下，电缆绝缘特性不应小于常规预期使用寿命。

2应根据运行可靠性、施工和维护的简便性以及允许最高工作温度与造价的综合经济性等因素选择。

3应符合防火场所的要求，并应利于安全。

4明确需要与环境保护协调时，应选用符合环保的电缆绝缘类型。

3.4.2常用电缆的绝缘类型的选择，应符合下列规定：

1中、低压电缆绝缘类型选择应符合本规范第3.4.3～3.4.7条的规定外，低压电缆宜选用聚氯乙烯或交联聚乙烯型挤塑绝缘类型，中压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘类型。

明确需要与环境保护协调时，不得选用聚氯乙烯绝缘电缆。

2高压交流系统中电缆线路，宜选用交联聚乙烯绝缘类型。

在有较多的运行经验地区，可选用自容式充油电缆。

3高压直流输电电缆，可选用不滴流浸渍纸绝缘、自容式充油类型。

在需要提高输电能力时，宜选用以半合成纸材料构造的型式。

直流输电系统不宜选用普通交联聚乙烯型电缆。

3.4.3移动式电气设备等经常弯移或有较高柔软性要求的回路，应使用橡皮绝缘等电缆。

3.4.4放射线作用场所，应按绝缘类型的要求，选用交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐射线辐照强度的电缆。

3.4.560℃以上高温场所，应按经受高温及其持续时间和绝缘类型要求，选用耐热聚氯乙烯、交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐热型电缆；100℃以上高温环境，宜选用矿物绝缘电缆。

高温场所不宜选用普通聚氯乙烯绝缘电缆。

3.4.6－15℃以下低温环境，应按低温条件和绝缘类型要求，选用交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。

低温环境不宜用聚氯乙烯绝缘电缆。

3.4.7在人员密集的公共设施，以及有低毒阻燃性防火要求的场所，可选用交联聚乙烯或乙丙橡皮等不含卤素的绝缘电缆。

防火有低毒性要求时，不宜选用聚氯乙烯电缆。

3.4.8除按本规范第3.4.5～3.4.7条明确要求的情况外，6kV以下回路，可选用聚氯乙烯绝缘电缆。

3.4.9对6kV重要性回路或6kV以上的交联聚乙烯电缆，应选用内、外半导电与绝缘层三层共挤工艺特征的型式。

3.5电缆外护层类型

3.5.1电缆护层的选择，应符合下列要求：

1交流系统单芯电力电缆，当需要增强电缆抗外力时，应选用非磁性金属铠装层，不得选用未经非磁性有效处理的钢制铠装。

2在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，其金属层、加强层、铠装上应有聚乙烯外护层，水中电缆的粗钢丝铠装应有挤塑外护层。

3在人员密集的公共设施，以及有低毒阻燃性防火要求的场所，可选用聚氯乙烯或乙丙橡皮等不含卤素的外护层。

防火有低毒性要求时，不宜选用聚氯乙烯外护层。

4除-15℃以下低温环境或药用化学液体浸泡场所，以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外护层宜选用聚乙烯外，其他可选用聚氯乙烯外护层。

5用在有水或化学液体浸泡场所的6～35kV重要性或35kV以上交联聚乙烯电缆，应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造。

敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆应具有纵向阻水构造。

3.5.2自容式充油电缆的加强层类型，当线路未设置塞止式接头时最高与最低点之间高差，应符合下列规定：

1仅有铜带等径向加强层时，容许高差应为40m；但用于重要回路时宜为30m。

2径向和纵向均有铜带等加强层时，容许高应差为80m；但用于重要回路时宜为60m。

3.5.3直埋敷设时电缆外护层的选择，应符合下列规定：

1电缆承受较大压力或有机械损伤危险时，应具有加强层或钢带铠装。

2在流砂层、回填土地带等可能出现位移的土壤中，电缆应有钢丝铠装。

3白蚁严重危害地区用的挤塑电缆，应选用较高硬度的外护层，也可在普通外护层上挤包较高硬度的薄外护层，其材质可采用尼龙或特种聚烯烃共聚物等，也可采用金属套或钢带铠装。

4地下水位较高的地区，应选用聚乙烯外护层。

5除上述情况外，可选用不含铠装的外护层。

3.5.4空气中固定敷设时电缆护层的选择，应符合下列规定：

1小截面挤塑绝缘电缆直接在臂式支架上敷设时，宜具有钢带铠装。

2在地下客运、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的场所，塑料绝缘电缆应具有金属包带或钢带铠装。

3电缆位于高落差的受力条件时，多芯电缆应具有钢丝铠装，交流单芯电缆应符合本规范第3.5.1条第1款的规定。

4敷设在桥架等支承密集的电缆，可不含铠装。

5明确需要与环境保护相协调时，不昨采用聚氯乙烯外护层。

6除应按本规范第3.5.1条第3、4款和本条第5款的规定，以及60℃以上高温场所应选用聚乙烯等耐热外护层的电缆外，其他宜选用聚氯乙烯外护层。

3.5.5移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔软性要求回路的电缆，应选用橡皮外护层。

3.5.6放射线作用场所的电缆，应具有适合耐受放射线辐照强度的聚氯乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等外护层。

3.5.7保护管中敷设的电缆，应具有挤塑外护层。

3.5.8水下敷设电缆护层的选择，应符合下列规定：

1在沟渠、不通航小河等不需铠装层承受拉力的电缆，可选用钢带铠装。

2江河、湖海中电缆，选用的钢丝铠装型式应满足受力条件。

当敷设条件有机械损伤等防范要求时，可选用符合防护、耐蚀性增强要求的外护层。

3.5.9路径通过不同敷设条件时电缆护层的选择，应符合下列规定：

1线路总长未超过电缆制造长度时，宜选用满足全线条件的同一种或差别尽量小的一种以上型式。

2线路总长超过电缆制造长度时，可按相应区段分别采用适合的不同型式。

3.6控制电缆及其金属屏蔽

3.6.1双重化保护的电流、电压，以及直流电源和跳闸控制回路等需增强可靠性的两套系统，应采用各自独立的控制电缆。

3.6.2下列情况的回路，相互间不应合用同一根控制电缆：

1弱电信号、控制回路与强电信号、控制回路。

2低电平信号与高电平信号回路。

3交流断路器分相操作的各相弱电控制回路。

3.6.3弱电回路的每一对往返导线，应属于同一根控制电缆。

3.6.4电流互感器、电压互感器每组二次绕组的相线和中性线应配置于同一根电缆内。

3.6.5强电回路控制电缆，除位于高压配电装置或与高压电缆紧邻并行较长，需抑制干扰的情况外，其他可不含金属屏蔽。

3.6.6弱电信号、控制回路的控制电缆，当位于存在干扰影响的环境又不具备有效抗干扰措施时，宜具有金属屏蔽。

3.6.7控制电缆金属屏蔽类型的选择，应按可能的电气干扰影响，计入综合抑制干扰措施，并应满足降低干扰或过电压的要求，同时应符合下列规定：

1位于110kV以上配电装置的弱电控制电缆，宜选用总屏蔽或双层式总屏蔽。

2用于集成电路、微机保护的电流、电压和信号接点的控制电缆，应选用屏蔽型。

3计算机监控系统信号回路控制电缆的屏蔽选择，应符合下列规定：

1）开关量信号，可选用总屏蔽。

2）高电平模拟信号，宜选用对绞线芯总屏蔽，必要时也可选用对绞线芯分屏蔽。

3）低电平模拟信号或脉冲量信号，宜选用对绞线芯分屏蔽，必要时也可选用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽。

4其他情况，应按电磁感应、静电感应和地电位升高等影响因素，选用适宜的屏蔽型式。

5电缆具有钢铠、金属套时，应充分利用其屏蔽功能。

3.6.8需降低电气干扰的控制电缆，可增加一个接地的备用芯，并应在控制室侧一点接地。

3.6.9控制电缆金属屏蔽的接地方式，应符合下列规定：

1计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，应集中式一点接地。

2集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层，应在开关安置场所与控制室同时接地。

3除上述情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大时，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大时，可采用一点接地。

双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分别采用一点、两点接地。

4两点接地的选择，还宜在暂态电流作用下屏蔽层不被烧熔。

3.6.10强电控制回路导体截面不应小于1.5mm2，弱电控制回路不应小于0.5mm2。

3.7电力电缆截面

3.7.1电力电缆导体截面的选择，应符合下列规定：

1最大工作电流作用下的电缆导体温度，不得超过电缆使用寿命的允许值。

持续工作回路的电缆导体工作温度,应符合本规范附录A的规定。

2最大短路电流和短路时间作用下的电缆导体温度，应符合本规范附录A的规定。

3最大工作电流作用下连接回路的电压降，不得超过该回路允许值。

410kV及以下电力电缆截面除应符合上述1～3款的要求外，尚宜按电缆的初始投资与使用寿命期间的运行费用综合经济的原则选择。

10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法宜符合本规范附录B的规定。

5多芯电力电缆导体最小截面，铜导体不宜小于2.5mm2，铝导体不宜小于4mm2。

6敷设于水下的电缆，当需要导体承受拉力且较合理时，可按抗拉要求选择截面。

3.7.210kV及以下常用电缆按100％持续工作电流确定电缆导体允许最小截面，宜符合本规范附录C和附录D的规定，其载流量按照下列使用条件差异影响计入校正系数后的实际允许值应大于回路的工作电流。

1环境温度差异。

2直埋敷设时土壤热阻系数差异。

3电缆多根并列的影响。

4户外架空敷设无遮阳时的日照影响。

3.7.3除本规范第3.7.2条规定的情况外，电缆按100％持续工作电流确定电缆导体允许最小截面时，应经计算或测试验证，计算内容或参数选择应符合下列规定：

1含有高次谐波负荷的供电回路电缆或中频负荷回路使用的非同轴电缆，应计入集肤效应和邻近效应增大等附加发热的影响。

2交叉互联接地的单芯高压电缆，单元系统中三个区段不等长时，应计入金属层的附加损耗发热的影响。

3敷设于保护管中的电缆，应计入热阻影响；排管中不同孔位的电缆还应分别计入互热因素的影响。

4敷设于封闭、半封闭或透气式耐火槽盒中的电缆，应计入包含该型材质及其盒体厚度、尺寸等因素对热阻增大的影响。

5施加在电缆上的防火涂料、包带等覆盖层厚度大于1.5mm时，应计入其热阻影响。

6沟内电缆埋砂且无经常性水份补充时，应按砂质情况选取大于2.0K·m/W的热阻系数计入对电缆热阻增大的影响。

3.7.4电缆导体工作温度大于70℃的电缆，计算持续允许载流量时，应符合下列规定：

1数量较多的该类电缆敷设于未装机械通风的隧道、竖井时，应计入对环境温升的影响。

2电缆直埋敷设在干燥或潮湿土壤中，除实施换土处理等能避免水份迁移的情况外，土壤热阻系数取值不宜小于2.0K·m/W。

3.7.5电缆持续允许载流量的环境温度，应按使用地区的气象温度多年平均值确定,并应符合表3.7.5的规定。

表3.7.5电缆持续允许载流量的环境温度（℃）　

电缆敷设场所

有无机械通风

选取的环境温度

土中直埋

-

埋深处的最热月平均地温

　水　下

-

最热月的日最高水温平均值

户外空气中、电缆沟

-

最热月的日最高温度平均值

有热源设备的厂房

有

通风设计温度

无

最热月的日最高温度平均值另加5℃

一般性厂房、室内

有

通风设计温度

无

最热月的日最高温度平均值

户内电缆沟

无

最热月的日最高温度平均值另加5℃*

隧　道

隧　道

有

通风设计温度

注：

当*属于本规范第3.7.4条1款的情况时，不能直接采取仅加5℃。

3.7.6通过不同散热条件区段的电缆导体截面的选择，应符合下列规定：

1回路总长未超过电缆制造长度时，应符合下列规定：

1）重要回路，全长宜按其中散热较差区段条件选择同一截面。

2）非重要回路，可对大于10m区段散热条件按段选择截面，但每回路不宜多于3种规格。

3）水下电缆敷设有机械强度要求需增大截面时，回路全长可选同一截面。

2回路总长超过电缆制造长度时，宜按区段选择电缆导体截面。

3.7.7对非熔断器保护回路，应按满足短路热稳定条件确定电缆导体允许最小截面，并应按照本规范附录E的规定计算。

3.7.8选择短路计算条件，应符合下列规定：

1计算用系统接线，应采用正常运行方式，且宜按工程建成后5～10年发展规划。

2短路点应选取在通过电缆回路最大短路电流可能发生处。

3宜按三相短路计算。

4短路电流作用时间，应取保护动作时间与断路器开断时间之和。

对电动机等直馈线，保护动作时间应取主保护时间；其他情况，宜取后备保护时间。

3.7.91kV以下电源中性点直接接地时，三相四线制系统的电缆中性线截面，不得小于按线路最大不平衡电流持续工作所需最小截面；有谐波电流影响的回路，尚宜符合下列规定：

1气体放电灯为主要负荷的回路，中性线截面不宜小于相芯线截面。

2除上述情况外，中性线截面不宜小于50%的相芯线截面。

3.7.101kV以下电源中性点直接接地时，配置保护接地线、中性线或保护接地中性线系统的电缆导体截面的选择，应符合下列规定：

1中性线、保护接地中性线的截面，应符合本规范第3.7.9条的规定；配电干线采用单芯电缆作保护接地中性线时，截面应符合下列规定：

1）铜导体，不小于10mm2。

2）铝导体，不小于16mm2。

2保护地线的截面，应满足回路保护电器可靠动作的要求，并应符合表3.7.10的规定。

表3.7.10按热稳定要求的保护地线允许最小截面（mm2）　

电缆相芯线截面

保护地线允许最小截面

S≤16

S

16＜S≤35

16

35＜S≤400

S/2

400＜S≤800

200

S＞800

S/4

3采用多芯电缆的干线，其中性线和保护地线合一的导体，截面不应小于4mm2。

3.7.11交流供电回路由多根电缆并联组成时，各电缆宜等长，并应采用相同材质、相同截面的导体；具有金属套的电缆，金属材质和构造截面也应相同。

3.7.12电力电缆金属屏蔽层的有效截面，应满足在可能的短路电流作用下温升值不超过绝缘与外护层的短路允许最高温度平均值。

 4电缆附件的选择与配置

4.1一般规定

4.1.1电缆终端的装置类型的选择，应符合下列规定：

1电缆与六氟化硫全封闭电器直接相连时，应采用封闭式GIS终端。

2电缆与高压变压器直接相连时，应采用象鼻式终端。

3电缆与电器相连且具有整体式插接功能时，应采用可分离式（插接式）终端。

4除上述情况外，电缆与其他电器或导体相连时，应采用敞开式终端。

4.1.2电缆终端的构造类型的选择，应按满足工程所需可靠性、安装与维护简便和经济合理等因素综合确定，并应符合下列规定：

1与充油电缆相连的终端，应耐受可能的最高工作油压。

2与六氟化硫全封闭电器相连的GIS终端，其接口应相互配合；GIS终端应具有与SF6气体完全隔离的密封结构。

3在易燃、易爆等不允许有火种场所的电缆终端，应选用无明火作业的构造类型。

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