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根單芯絞合型分支電纜與多芯分支電纜的差異

摘要:文章簡(jiǎn)要介紹了多根單芯預(yù)制分支電力電纜絞合后所形成的絞合型
多芯分支電纜，在電感、電容的分布，運(yùn)行中的電磁吸力、電磁斥力、電磁振動(dòng)
等方面，尤其是在不平衡負(fù)載情況下的影響。同時(shí)也簡(jiǎn)要的介紹了建筑電氣設(shè)計(jì)
規(guī)范的相關(guān)要求，供廣大建筑電氣設(shè)計(jì)部門(mén)在設(shè)計(jì)、選型時(shí)參考。

關(guān)鍵詞:單芯預(yù)制分支電纜;絞合;多芯預(yù)制分支電纜;差異

1 單芯和多芯電力電纜

電力電纜的問(wèn)世，使發(fā)、輸、變、供、配、用電的安全性得到了很大提高，
最早出現(xiàn)的是單芯電力電纜。由于在實(shí)際使用中三相四線(xiàn)供電、三相五線(xiàn)供電和
多回路供電的場(chǎng)合越來(lái)越多，對(duì)占用空間和敷設(shè)場(chǎng)合的要求也越來(lái)越高。當(dāng)需要
多根、多層敷設(shè)，且占用空間和敷設(shè)條件受到限制時(shí)，單芯電力電纜就不能很方
便地使用。因此，多芯電力電纜被研制開(kāi)發(fā)并很快地進(jìn)入到電力應(yīng)用領(lǐng)域中，被
廣大用戶(hù)接受和使用。

2 母線(xiàn)槽

隨著電力電纜使用量的快速增長(zhǎng)，在實(shí)際使用過(guò)程中即使采用單芯電力電
纜，但對(duì)其接頭和分支采用現(xiàn)場(chǎng)剝?nèi)プo(hù)套、絕緣，壓接分支或接頭后再選用環(huán)氧
樹(shù)脂等絕緣材料進(jìn)行包封處理的方法，仍存在著施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地占用大、施工時(shí)間
長(zhǎng)、費(fèi)用高、設(shè)備多、技術(shù)條件要求高、難度大等弊端，尤其是現(xiàn)場(chǎng)施工完成后
的接頭或分支，其絕緣強(qiáng)度、可靠性、一致性都很難得到保證。因而才使母線(xiàn)槽
被研制，開(kāi)發(fā)投入市場(chǎng)后，便很快被廣大用戶(hù)接受和大量使用。

隨著用戶(hù)使用量的增加又發(fā)現(xiàn)：母線(xiàn)槽同樣也存在著一些缺陷，例如依靠
螺釘聯(lián)接的部位過(guò)多，安裝施工復(fù)雜；同時(shí)維護(hù)量大、維護(hù)費(fèi)用高。在運(yùn)行過(guò)程
中常遇到電磁振動(dòng)、熱漲冷縮、澎脹系數(shù)、外力等等因素的影響，這些都會(huì)造成
螺釘?shù)乃蓜?dòng)。假使一只螺釘出現(xiàn)松動(dòng)，都會(huì)出現(xiàn)故障點(diǎn)發(fā)熱、高溫等現(xiàn)象，影響
整條母線(xiàn)槽的運(yùn)行穩(wěn)定性。尤其是對(duì)五線(xiàn)母線(xiàn)槽的不當(dāng)使用，還會(huì)造成ＰＥ線(xiàn)接
觸電阻增大違反《建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范》中明文規(guī)定的"ＰＥ線(xiàn)應(yīng)確保
其連續(xù)性（不允許斷線(xiàn)）"的基本要求。但母線(xiàn)槽在大容量的情況下，還是存在
著其自身的優(yōu)勢(shì)的。因?yàn)楫?dāng)電流達(dá)到數(shù)千安培時(shí)，如果采用電纜，即使是單芯電


纜也要多根進(jìn)行敷設(shè)，否則達(dá)不到相應(yīng)的大電流容量，此時(shí)母線(xiàn)槽就體現(xiàn)出自身

的優(yōu)勢(shì)。

3 預(yù)制分支電纜

隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的遞增，又研制開(kāi)發(fā)出預(yù)制分支電纜，并由單
芯預(yù)制分支電纜發(fā)展到多芯預(yù)制分支電纜，這其中也包括阻燃、耐火，直至鎧裝
預(yù)制分支電纜。即是在工廠(chǎng)內(nèi)按照建筑設(shè)計(jì)圖紙所規(guī)定的電纜規(guī)格、型號(hào)、截面
及各分支的具體位置，在專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)上采用專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備和模具，均可一次性制
作完成。其優(yōu)點(diǎn)在于：絕緣強(qiáng)度高，包封注塑的分支接頭聯(lián)接體和電纜的外層絕
緣護(hù)套緊密的粘接在一起，有極好的水密性和氣密性；由于是工廠(chǎng)專(zhuān)用設(shè)備和模
具制作，因此有極好的可靠性和一致性；用戶(hù)安裝使用極其方便，在垂直安裝時(shí)
只將主電纜均勻緊固在相應(yīng)的支架上即可；在水平、預(yù)埋、架空、隧道、機(jī)場(chǎng)跑
道、港口碼頭、礦井、現(xiàn)代化工業(yè)廠(chǎng)房等環(huán)境條件下施工安裝，則更為簡(jiǎn)單、方
便；安裝施工過(guò)程中對(duì)場(chǎng)地、設(shè)備、施工人員技術(shù)水平、費(fèi)用等方面的要求都大
大低于施工現(xiàn)場(chǎng)處理電纜分支或母線(xiàn)槽；運(yùn)行過(guò)程中又節(jié)省了大量的維護(hù)費(fèi)用，
減少了停電時(shí)間；在某些場(chǎng)合，可以達(dá)到免維護(hù)的效果。在電纜豎井、電纜通道
較小的情況下，更能顯示其特有的優(yōu)越性。因此在中、小容量的供電場(chǎng)合中，分
支電纜是取代母線(xiàn)槽的理想產(chǎn)品。

4 絞合型、擰絞型預(yù)制分支電纜

隨著預(yù)制分支電纜被廣大用戶(hù)接受，在使用量猛增的情況下，各種各樣的
預(yù)制分支電纜都進(jìn)入了市場(chǎng)，這種局面就給建筑電氣設(shè)計(jì)人員在選型上帶來(lái)了一
定的困難。下面就絞合型（也稱(chēng)擰絞型）分支電纜的選擇作一介紹。

4.1 絞合型的缺陷
所謂絞合型、擰絞型，就是多根單芯電力電纜"擰絞"在一起。對(duì)于電力電
纜的芯線(xiàn)來(lái)說(shuō)，多股銅線(xiàn)或鋁線(xiàn)擰絞的目的是為了增大導(dǎo)線(xiàn)截面。因?yàn)樗鼈儽旧?BR>都是同相位和相同的電磁角，不會(huì)因?yàn)槿魏坞姶畔辔唤堑牟町惗�出現(xiàn)電容、電感
的分布和變化問(wèn)題。但同樣也出現(xiàn)了散熱的影響和載流值的下降，因此，截面越
大單位截流值越低。而且還是在專(zhuān)用設(shè)備上，按規(guī)定的節(jié)距和絞合力，一次性整
條制作完成。這種絞合無(wú)論是在力距、節(jié)距和均勻度上都是一致的，不會(huì)出現(xiàn)節(jié)
距的變化或松緊不均勻現(xiàn)象。以下僅以圓形導(dǎo)電線(xiàn)芯為例，其絞合規(guī)則如下：


(1)中心一般為一根單線(xiàn)，第二層為六根單線(xiàn)，以后每一層相對(duì)于里面一層
的原有數(shù)量再增加六根。單線(xiàn)采用相同的線(xiàn)徑；
(2)每層單線(xiàn)的絞合方向應(yīng)和前一層相反，一般最外層采用左向絞合。
而絞合型、擰絞型預(yù)制分支電纜，即多根單芯電力電纜絞合后作為三相三
線(xiàn)、三相四線(xiàn)或三相五線(xiàn)制供電回路使用。首先從"絞合"說(shuō)起，這種"絞合"無(wú)論
是在預(yù)制分支電纜的生產(chǎn)廠(chǎng)，還是在施工安裝現(xiàn)場(chǎng)完成"絞合"工序，都是既沒(méi)有
專(zhuān)業(yè)化的專(zhuān)用"絞合"設(shè)備，也沒(méi)有相應(yīng)的節(jié)距、力度、松緊、均勻的規(guī)定或要求
可以遵循。更難以對(duì)付的是諸多大小尺寸、所在位置沒(méi)有規(guī)則的分支電纜、分支
聯(lián)接體，就足以決定了這種"絞合"后的"多芯電纜"，無(wú)論是在力距、節(jié)距、密度、
松緊、均勻性、外形尺寸等方面，都將是一個(gè)未知數(shù)。因此也就決定了這種"絞
合"后的"多芯電纜"，在電感、電容的分布、在電磁的振動(dòng)、吸力和斥力等電磁
理論方面一些最基本的參數(shù)和指標(biāo)上，變成了雜亂無(wú)章的"布朗運(yùn)動(dòng)"。

在施工安裝后的實(shí)際運(yùn)行中，一是電感、電容的分布和節(jié)距、松緊的雜亂
無(wú)章，必將導(dǎo)致整個(gè)供電回路和某些局部散熱和溫升雜亂無(wú)章。即使是數(shù)條不帶
分支和沒(méi)有分支聯(lián)接體的電力電纜，在可以嚴(yán)格控制其絞合力度、松緊、節(jié)距的
條件下而絞合完成的電力電纜，在散熱和溫升的影響下，其實(shí)際允許的載流量，
也不可以和按照規(guī)范水平或垂直敷設(shè)的單芯電力電纜相提并論。

其次在平衡或不平衡電流的運(yùn)行狀態(tài)下，在負(fù)載電流、溫度、環(huán)境變化或
影響時(shí)，各條電纜間和各條電纜自身，在吸、斥、伸、縮、上、下等方面的受力
和運(yùn)動(dòng)情況不規(guī)則。此種現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)供電回路的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性極為不利，
甚至?xí)�在安裝和緊固電纜的位置上，出現(xiàn)護(hù)套、絕緣損壞而引發(fā)事故。

再次，這種多條雜亂無(wú)章"絞合"而成的電力電纜，放在電纜井或電纜通道
中，也實(shí)在有礙觀(guān)瞻。同時(shí)也會(huì)給電氣系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和電氣系統(tǒng)施工及工程質(zhì)量
上，帶來(lái)一個(gè)未能按照"橫平豎直"的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的缺陷。

4.2 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定
4.2.1 電纜并列敷設(shè)時(shí)的規(guī)定
國(guó)家建設(shè)部 93年發(fā)布并實(shí)施的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中 9.10.4規(guī)定：
"相同電壓的電纜明敷時(shí)，電纜的凈距離不應(yīng)小于35mm，并不應(yīng)小于電纜外徑。
"在條文說(shuō)明的 9.10.4中規(guī)定："電纜并列敷設(shè)時(shí)，電纜之間應(yīng)保持一定距離是


為了保證電纜安全運(yùn)行和維護(hù)、檢修的需要；避免電纜在發(fā)生故障時(shí)，燒壞相鄰
電纜；電纜靠近會(huì)影響散熱，降低載流量、影響檢修且勞造成機(jī)械損傷。"另外，
電感、電容的分布和影響也是造成運(yùn)行溫度升高、載流量下降的重要原因。顯然，
"絞合型"、"擰絞型"無(wú)法滿(mǎn)足該條規(guī)定的要求。

4.2.2 電纜選型的規(guī)定
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》7.3.1.1(9)中規(guī)定："三相四線(xiàn)制線(xiàn)路使用的電
力電纜，應(yīng)選用四芯電纜。"在條文說(shuō)明 7.3.1.1中規(guī)定："在三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中，
如用三芯電纜另加一根導(dǎo)線(xiàn)或單芯電纜作中性線(xiàn)，當(dāng)三相系統(tǒng)不平衡時(shí)，相當(dāng)于
單芯電纜的運(yùn)行狀態(tài)，容易引起工頻干擾。對(duì)于裸鎧裝電纜還會(huì)加速金屬護(hù)套和
鎧裝層的腐蝕，所以要求選用四芯電纜。"此條文說(shuō)明雖未明確提出電感、電容
的分布和變化問(wèn)題，但也間接的指出了它們的影響。三芯電力電纜外加一根作為
中性線(xiàn)尚且不可以，更何況四根、五根單芯電力電纜的"絞合"、"擰絞"？顯然，
"絞合型"、"擰絞型"也無(wú)法滿(mǎn)足該條規(guī)定的要求。

4.2.3 電力電纜敷設(shè)的規(guī)定
電力電纜的敷設(shè)，無(wú)論是室內(nèi)還是室外，無(wú)論是《建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建
筑電氣施工規(guī)范》、各種電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工"規(guī)范"中，也無(wú)論是中國(guó)的"規(guī)范
"，還是 IEC標(biāo)準(zhǔn)、NEC"法規(guī)"、日本標(biāo)準(zhǔn)和其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，都有一條明文規(guī)定：
無(wú)論是垂直或水平安裝時(shí)，都必須達(dá)到"橫平豎直"的要求，才能保證工程質(zhì)量的
驗(yàn)收通過(guò)。顯然，"絞合型"、"擰絞型"也無(wú)法滿(mǎn)足該項(xiàng)規(guī)定的要求。

縱觀(guān)電力電纜的發(fā)展歷史，從單芯電力電纜問(wèn)世至今，在理論研究和使用
實(shí)踐中都充分的認(rèn)識(shí)到：將四根、五根單芯電力電纜"絞合"、"擰絞"在一起，作
為建筑設(shè)施內(nèi)部三相四線(xiàn)、三相五線(xiàn)制供電回路來(lái)使用，是不可取的，也是行不
通的。我國(guó)一直沿用并列敷設(shè)的慣例和規(guī)定，這是有它的理論和實(shí)踐依據(jù)的。如
果為了減少或壓縮它的敷設(shè)、使用空間，僅僅依靠"絞合"或"擰絞"就可滿(mǎn)足從理
論到實(shí)踐的各方面要求的話(huà)，那么，多芯電力電纜也沒(méi)有問(wèn)世的必要�？v觀(guān)國(guó)內(nèi)
外的"標(biāo)準(zhǔn)"、"規(guī)范"、"法規(guī)"和各優(yōu)秀知名建筑的實(shí)例，均無(wú)規(guī)定或允許將四根、
五根單芯電力電纜"擰絞"、"絞合"后作為三相三線(xiàn)、三相四線(xiàn)、三相五線(xiàn)制供電
回路使用的先例。不規(guī)范的、小型的、零星的建筑設(shè)施場(chǎng)合下，用"絞合"或"擰
絞"后的多根單芯電力電纜，作為三相三線(xiàn)、三相四線(xiàn)、三相五線(xiàn)供電回路使用


例外。

國(guó)外在土壤預(yù)埋的供電回路中，允許使用三根單芯電力電纜絞合后預(yù)埋。
其目的在于：絞合后的電纜具有一定的伸縮性，當(dāng)?shù)匦巫兓�、土地沉降等�?duì)電纜
造成傷害、沖擊時(shí)，可以起到一定的緩沖作用。但必須是在工廠(chǎng)內(nèi)部嚴(yán)格按照規(guī)
定的節(jié)距和力度進(jìn)行絞合，且不允許有分支。

5 多芯預(yù)制分支電纜

多芯電力電纜是將A、B、C相 A、B、C、Ｎ或A、B、C、N、PE的芯線(xiàn)導(dǎo)體
各自獨(dú)立絕緣后，共同平行的總體包封在同一個(gè)外層護(hù)套內(nèi)。在整條電力電纜的
外層護(hù)套內(nèi)部，無(wú)論是鎧裝還是非鎧裝的，所有經(jīng)過(guò)獨(dú)立絕緣包封處理的各條電
力電纜芯線(xiàn)，都是平行的、緊密的包封在外層絕緣護(hù)套內(nèi)部。在整個(gè)外層絕緣護(hù)
套的包封過(guò)程中，不允許任何部位、任何一條電力電纜在其護(hù)套內(nèi)部有"跨越"、
"錯(cuò)位"、"擰絞"的現(xiàn)象出現(xiàn)。當(dāng)然，更不允許 "絞合"。如果出現(xiàn)上述任何一種
現(xiàn)象，整條電力電纜都將被判定為"不合格"而不允許出廠(chǎng)。因此，多芯電力電纜
本身是在專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)內(nèi)使用專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備，并嚴(yán)格的按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)的合
格產(chǎn)品。無(wú)論是在電感、電容的分布情況和任何部位矢量和都等于零的基本要求
方面，也能夠保證很好的一致性。這是任何"絞合型"、"擰絞型"都無(wú)法達(dá)到的，
是電力配電回路上必須保證的基本要求。因此，采用合格的多芯電力電纜制作而
成的預(yù)制多芯分支電纜，才能保證各種技術(shù)參數(shù)和基本要求不會(huì)被破壞，才能保
證運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)然，多芯預(yù)制分支電纜和單芯預(yù)制分支電纜相比，
無(wú)論是所要求的技術(shù)水平、制作工藝的復(fù)雜程度，直至生產(chǎn)設(shè)備和投資，都要更
加復(fù)雜、困難得多。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，三相三線(xiàn)、三相四線(xiàn)、三相五線(xiàn)制供電回路中用"絞合型"或"擰
絞型"預(yù)制分支電纜作為供電回路使用，對(duì)其安全運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性都是極
為不利的。筆者也查閱了IEC、NEC等相關(guān)資料、法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，這些都明
確的規(guī)定了并列敷設(shè)時(shí)電纜與電纜間的距離，及在各種不同距離下（1d、2d、3d）
電纜載流量的修正系數(shù)。筆者認(rèn)為：這也足以說(shuō)明了電力電纜的使用，從設(shè)計(jì)到
敷設(shè)的系列過(guò)程都要充分考慮運(yùn)行過(guò)程中電容和電感的分布、電磁吸力、斥力、
振動(dòng)等影響；運(yùn)行過(guò)程中的溫升（電容和電感的分布、電磁吸力、斥力、振動(dòng)等


都是'溫升'的組成部分）和散熱環(huán)境、條件等。故而，只規(guī)定在不同的距離時(shí)對(duì)
載流量的不同修正系數(shù)，就足以說(shuō)明問(wèn)題的本身和實(shí)質(zhì)。更何況，這些都是被理
論和實(shí)踐所證明的事實(shí)。