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中国船舶工业总公司部标准
舰艇电缆选择规则
RegUIatiOnS Of Cable SeIeCtiOn for naval ShiPS
1999-06-01 实施
中国船舶工业总公司 发布
中国船舶工业总公司部标准 舰艇电缆选择规则
CB/Z 221-98
分类号:U 19
, 代 ⅛CB∕Z 221-86
RegUlatiOnS Of Cable selection for naval ShiPS
1范围
1∙1主题内容
本标准规定了舰艇上0. 6/1 kV及以下的电缆选择规则。
1.2适用范围
本标准适用于舰艇,军辅船亦可参照使用。
2引用文件
GJB 774-89舰船用电缆和软线通用规范
GJB 1916-94舰船用低烟电缆和软线通用规范
3定义
本章无条文。
4 一般要求
' ⅛
4.1电缆选择原则
舰艇电缆的选择除应符合本标准要求外,还应符合GJB 1916的规定;经军方同意,也可选用GJB 774规定的电缆或船用电缆。
4.2电缆分类
电缆一般分为电力电缆(包括动力、照明)、控制电缆、通信电缆(包括通信、信号、计算机)和射频电 缆。其产品代号及表示方法按GJB 774的规定。
4-3选择概要
4.3.1电力、控制及通信电缆的选择
4.3.1.1根据敷设位置的环境条件、使用系统及工作条件,确定绝缘、护套、编织层及结构,选择电缆型 号。在同一艘舰艇上应尽量选用相同耐温等级的电缆,否则应按成束中所有电缆的温升都不超过耐温等 级最低的电缆来选择。若跨越多个舱室或区域,则应按条件最恶劣情况来选择。
4∙3.1.2由实际工作电流、同期系数、工作制、环境温度、敷设情况和允许电压降等确定导体截面积,并 确定线芯数,选择电缆规格。
4.3.1.3选择电缆程序见图1。
中国船舶工业总公司19 98-12-29批准
1999-06-01 实施
1
is
I 图1选择电缆程序框图
4.3.2射频电缆的选择
射频电缆应按工作频率、电缆匹配要求(特性阻抗)、传输功率大小和允许衰减等加以选择。
4.3.3特种电缆的选择
对于在特殊场合和条件下使用的特种电缆,还应有针对性地选择,以适合于其特殊条件或要求。
5详细要求
5.1电力及控制电缆的选择
5.1.1绝缘的选择
5-1-1.1舰艇上任何电缆的额定电压应不低于它所在线路的标称电压。对于容易遇到如接触器操作的 高电感电路所产生的冲击电压的电缆,应作特殊考虑.
5-1.1.2绝缘材料的允许最高工作温度至少应比电缆安装场所可能岀现的最高环境温度高IO c以 上,耐温60 C的电缆一般不用在机炉舱内,
5.1.1.3绝缘材料的性能;
乙丙橡胶耐温等级高,电绝缘性能好,适用于一般场所用a
交联聚乙烯具有电气绝缘性能好,耐温等级高,重量轻.与一般的聚乙烯相比,提高耐热变形性,改 善了高温下的机械性能,改进龟裂性能和耐老化性能,增强了耐化学稳定性.适合于电缆密集的舰艇使 用。
硅橡胶具有使用温度范围广,电绝缘性能优良,吸水性及防霉性好。耐燃、耐辐射、耐油,但抗拉强 度、撕裂强度和耐磨性比普通橡胶低得多,耐酸碱性能差.适合于特殊回路或有特殊要求时用。
聚氯乙烯耐电压和绝缘电阻比较高,耐燃、耐油、耐化学腐蚀和良好的耐水性能,但易产生热塑性变 形。它也可以选择恰当的配合剂,以满足不同的使用要求。适宜于低压及通信用。
矿物绝缘具有耐高温、防火、防爆、不老化、机械强度高、安全可靠,适合于舰船特殊恶劣的工作环 境。
其它绝缘材料的使用应经军方同意。
5.1.1.4绝缘材料工作温度见表1:
表1 C
绝缘材料 |
导体允许长期工作温度 |
备 注 |
普通型聚氯乙烯 |
60 |
动力电缆不准使用 |
耐热型聚氯乙烯 |
75 |
(小艇的24 V电力系统允许例外) |
交联聚乙烯 |
85 |
小艇优先选用 |
乙丙橡胶 |
85 | |
硅橡胶 |
95 | |
矿物绝缘 |
95 |
— |
5∙1∙2护套和防护覆盖层的选择
护套材料有交联聚烯炷、氯丁橡胶、硅橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、聚氯乙烯及尼龙塑料等。
防护覆盖层一般指镀锌钢丝编织层(主要作机械保护)和镀锡铜丝编织层(主要作屏蔽)两种。为了 防腐蚀或单点接地需要,在编织层外加外护套。外护套材料有交联聚烯炷、聚氯乙烯、氯丁橡胶三种。
5.1.2.1从环境要求的角度选择
5.1.2.1.1机炉舱(包括主、辅机舱、锅炉舱和舵机舱等)内电缆,一般不宜采用塑料护套电缆。用于舰 艇顶部,舷侧或舱壁上敷设的电缆(通信、广播、雷达等电子设备系统电缆除外),宜采用氯丁橡胶护套电 缆;从机械保护的角度出发,可考虑带钢丝编织层。对小艇除穿越舱室多、且截面积较小的电缆外,•可不 带钢丝编织层,但在过道或易碰的局部需加防护罩。在这些舱室底部(包括铺板线以下)敷设的电缱,宜 选用耐油较好的氯磺化聚乙烯护套电缆,或者带编织层再外加护套的电缆. "
5.1.2.1.2盥洗室、厕所、浴室、厨房内电缆要求密封性好,可选用氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯及聚氯乙烯 护套等而不需要金属编织层。若这些舱室位于上甲板,可采用穿管敷设,或选用带金属编织层再外加护 套的电缆。
5.1.2.1.3冷库内电缆应使用防水、防渗及耐寒性好的护套,如氯磺化聚乙烯或氯丁橡胶护套。不能使 用塑料护套,且不能带金属编织套。
5∙1. 2.1.4蓄电池室、油漆间内电缆,一般应选择氯磺化聚乙烯或聚氯乙烯护套,还可以选用带金属编 织层外加聚氯乙烯护套的电缆,或者穿管敷设。
5.1.2.1.5工作舱室(包括无线电室、雷达室、集控室、电航室、作战指挥中心、指挥仪室及驾驶室等)内 电缆宜选用氯丁橡胶护套并有金属编织层的电缆,对于抗电磁干扰要求较高的场所,应选用铜丝编织 层。
5-1.2.1.6露天甲板(包括驾驶台)上电缆,一般应选用有金属编织层加防蚀外护套的电缆。
5.1. 2.1.7弹药舱、武器库内电缆应选用带钢丝编织层的或带钢丝编织层外加防蚀护套的电缆。
5.1.2- 1.8除非另有规定,对于潜艇舷外固定敷设电缆及艇内通过耐压船体、舱壁的电缆,水面舰艇破 损线以下并穿过水密舱壁的电缆应釆用符合耐水压要求的纵向密封电缆。
5.1.2.1.9潜艇应急浮标信号装置用电缆应选用能承受规定拉力和规定水压的径向密封电缆。
5.1.2.1.10 一般舱室(包括住舱、会议室等)内电缆一般护套均可以使用。
5.1.2.1.11对于舰艇上所用电缆要求为无卤、低烟、低毒的或有类似要求场所,可选用无卤、低烟、低 毒、阻燃的交联聚烯炷护套电缆。
5.1.2- 1-12安装在核反应堆舱内的电缆护套应满足核辐射要求。
5.1.2.2从系统要求的角度选择
5.1.2.2.1对于主干电缆、大功率回路及主要用电设备馈线宜选用氯丁橡胶、交联聚烯炷、氯磺化聚乙 烯护套:对于小艇的低压24 V系统及小功率控制回路电缆可选用重最轻、外径小的聚氯乙烯及尼龙护
3
套。
5.1.2.2.2电力系统若必须采用单芯电缆,而线路电流又超过20 A者,若有屏蔽要求或有机械保护需 要,不应选用钢丝编织层,而应用非磁性材料(铜丝)铠装。
5.1.2.2.3对于传输控制、报警和安全系统的电缆应选用带屏蔽层,一般选用带铜丝编织层。
5-1.3电缆的燃烧特性选择
5.1.3.1按电缆在火焰条件下的燃烧特性,至少选择符合单根阻燃要求的阻燃电缆,有要求时,应选符 合成束阻燃要求的阻燃电缆,且电缆材料一般应无卤,在火焰燃烧下应低烟、低毒。
5.1.3.2对通过灭火站、应急消防泵等耐.火区域或处所的电缆,以及在失火状态下必需维持工作的重 要设备的电缆,若穿过高度失火危险区域时,则应采用耐火型电缱。
5.1.4导体结构的选择
电缆的软硬程度主要与导体的结构有关,导体可分为一般、软及特软三种结构。
对于固定敷设,且被连接的用电设备不属移动性质的电缆,则应选用一般结构,对于某些用电设备 电缆,如手提灯、接岸电电缆,应选用软结构;对于移动频繁且使用中发生回转的设备的电缆,应选用特 软结构。
5.1.5线芯数的确定
5.1.5」三相电路,每根电缆均应为三芯.单相交流或双线直流电路,每根电缆均应为二芯;进蓄电池 室的蓄电池连接线及配电板的内部接线尽量选用单芯电缆。
5.1.5.2选择穿过甲板或舱壁的多芯电级时,应考虑备用线芯,最少备用线芯数见表2。
表2 | |||
非弯 _________ |
_____弯曲使用______ | ||
单线芯、对绞或三线组 实际需要的线芯数 |
最少备用线芯数 |
单线芯、对绞或三钱组 实际需要的线芯数 |
最少备用线芯数 |
4~18 |
1 |
4~6 |
1 |
19-28 |
2 |
7-12 |
2 |
29 〜45 |
3 |
13 〜24 |
3 |
25-37 |
4 | ||
38-43 |
5 |
注,对于每根线芯截面积超过2.5 mm2的多芯电缆,不要求备用量.
5.1.6电缆导体截面积的确定
电缆导体截面积应根据电气设备额定电流、工作制、同期系数、环境温度、敷设情况及允许线路电压 降等因素确定。所选电缱的额定电流值应不小于该电缆所在电路的总负载电流值。
5.1.6.1单个用电设备馈线的实际工作电流的确定
a∙单个直流用电设备实际工作电流按公式(1)计算,交流三相用电设备实际工作电流按公式(2)计 算,交流单相用电设备实际工作电流按公式(3)计算:
1 ~ 'U.>η∙ cosφ
式中―设备馈线的实际工作电流,A;
4
r —用电设备实际消耗功率或电流存齢玄Sfr
Ki 用电设备的额定功率或电流'贝软奈敏;
PII——负载的额定功率,kW;
J——负载的额定工作电压,V;
7 --负载的效率;
cosφ——负载的功率因数。
5.1.6.2多个用电设备馈线的实际工作电流的确定
对同时向几个用电设备供电的电缆,其实际工作电流应取各设备的实际工作电流的总和,考虑同期 系数后加上备用支路的额定电流值。对于直流用电设备按公式(4)计算,对于交流用电设备按公式(5)计 算。
∕ = K°Z(LK,) + L ..........................................(4)
I = Ko √(∑‰κ11.)2 + (Zw" +It
式中: I——对多个用电设备馈线的实际工作电流,A;
K__同时工作的电流之和__负载的同期卒数.
KQ馈线所供电设备工作电流之和'贝载旳冋期糸敏'
i —-1、2…用电设备的序号;
——第i个用电设备的额定工作电流,A;
&——第i个用电设备的负载系数;
Ib --备用支路容量,A。
AM-Inicosφi——第i个用电设备的额定有功电流,A ;
7nf,=IniCOSφi——第i个用电设备的额定无功电流,A;
C啷=IJIi --第i个用电设备的功率因数。
注:①对交流电力线路来说,多个用电设备馈线的实际工作电流应按公式(5)求得各接入负载的电流矢量和,而当 各个接入负载的功率因数相差不大于0∙25时,可按算术求和来估算总电流。此时,计算电压降时所取的功率 因数应是负载中起主导作用的用电设备的功率因数。
② 在确定电路的实际工作电流时,应考虑到备用支路的容量。
③ 若是照明电路,每一灯头必须按能与它连接的允许大负载计算。
5.1-6.3工作制的确定
工作制分为连续、短时和重复短时工作制三种。
5.1.6.3.1电缆通以恒定电流的持续时间超过三倍电缆时间常数时,则认为是连续工作制。电缆的时 间常数见图2。
电缆连续工作制的额定电流值见表3。当电缆芯数超过四芯时,一般应将表3中单芯电缆的额定电 流乘以表4所列修正系数。
⅛⅝⅛外孩 d,mm
图2电缆的时间常数
表3电缆连续工作制的额定电流(环境温度为50 C) A
导体标称截面 TTlm2 |
乙丙橡胶或交联聚乙烯绝缘 |
硅橡胶或矿物绝缘 | ||||
单芯 |
双芯 |
三芯或四芯 |
单芯 |
双芯 |
三芯或四芯 | |
0.75 |
12 |
10 |
8 |
15 |
13 |
10 |
1 |
15 |
13 |
11 |
19 |
16 |
13 |
1.2 |
17 |
14 |
12 |
22 |
19 |
15 |
1. 5 |
19 |
16 |
13 |
23 |
20 |
16 |
2 |
23 |
20 |
16 |
29 |
25 |
20 |
2.5 |
26 |
22 |
18 |
30 |
26 |
21 |
3 |
30 |
26 |
21 |
34 |
29 |
24 |
4 |
36 |
31 |
25 |
40 |
34 |
28 |
5 |
41 |
35 |
29 |
46 |
39 |
32 |
6 |
45 |
38 |
32 |
52 |
44 |
36 |
8 |
55 |
47 |
39 |
62 |
53 |
43 |
10 |
63 |
54 |
44 |
71 |
60 |
50 |
13 |
75 |
64 |
53 |
84 |
71 |
59 |
16 |
85 |
Tk |
60 |
95 |
81 |
67 |
20 |
98 |
83 |
69 |
110 |
94 |
11 |
25 |
113 |
96 |
79 |
128 |
109 |
90 |
35 |
136 |
116 |
95 |
157 |
133 |
110 |
40 |
151 |
128 |
106 |
170 |
145 |
119 |
50 |
169 |
144 |
118 |
190 |
162 |
133 |
70 |
212 |
180 |
148 |
242 |
206 |
169 |
95 |
259 |
220 |
181 |
295 |
251 |
207 |
120、 |
301 |
256 |
211 |
342 |
291 |
239 |
150 |
343 |
292 |
240 |
390 |
332 |
273 |
185 |
390 |
332 |
273 |
447 |
380 |
313 |
240 |
461 |
392 |
323 |
542 |
461 |
379 |
300 |
526 |
447 |
368 |
627 |
533 |
439 |
直流 交流 |
直流 交流 |
直流 交流 | ||||
400 |
611 592 |
520 504 |
428 414 |
— |
— |
— |
500 |
696 639 |
591 543 |
487 447 |
— |
— |
— |
625 |
790 696 |
671 591 |
553 487 |
— |
— |
— |
表4多芯电缆额定电流修正系数
电缆线芯数 |
修正系数 |
5〜6 |
0. 56 |
7〜24 |
0. 49 |
25 〜42 _______________法43 |
、 0.42 _____________________ 0.35 |
5.1.6.3.2短时工作制有半小时和一小时工作制两种。可采用图3给出的相应修正系数。
图3的短时工作制修正系数仅适用于断电时间大于三倍电缆时间常数的场合。
图3 “半小时”和“一小时”工作制的修正系数
图4重复短时工作制的修正系数
图中所给出的修正系数计算式是按10 min为周期的粗略计算,其中4 min为恒定负载,6 min为空 载。
若工作制与上述时间不同,电缆允许电流Id按公式(6)计算。
Ll牛................................................⑹
√T
式中:/寸——考虑同期系数修正后的电缆允许电流,A;
I.——电缆额定电流,A;
t ---工作时间,min ;
T—电缆时间常数,min。
5.1∙6. 4环境温度修正系数(K)的确定
舰艇的环境温度规定为5(ΓC,若周围空气温度高于或低于50 C,则要对电缆连续工作制的额定电 流进行修正,环境温度修正系数K,见表5。
表5不同环境温度修正系数(K)
环境温度 •C |
环境温度修正系数 | |
导体允许最高工作温度85 C时 |
导体允许最高工作温度95 C时 | |
35 |
1.19 |
1.16 |
40 |
1.13 |
1.11 |
45 |
1.06 |
1.05 |
50 |
1.00 |
1.00 |
55 |
0. 93 |
0.94 |
60 |
0. 84 |
0.88 |
65 |
0.75 |
0.81 |
70 |
0.65 |
0. 75 |
75 |
0.53 |
0.66 |
80 |
— |
0.58 |
85 |
— |
0. 47 |
5.1.6.5成束电缆敷设修正系数的确定
对于不超过六根的电缆成束敷设时若能保证电缆束周围冷却空气自由循环,则可直接采用表3所 列的额定电流,对于可能以额定负载同时工作而又紧靠在一起,且周围无空气自由循环的六根以上的电 缆束,二层敷设时成束电缆敷设修正系数KP应采用0. 85的修正系数。
5.1.6.6电压降校核
当电缆在正常工作条件下承载最大电流时,从主配电板汇流排至负载输入端的电压降应不超过额 定电压的6%。对于24 V系统,其线路电压降,宜不超过额定电压的10%。
对于动力线路,根据发热选择电缆截面后,电压降一般均能符合要求,可仅验算一、二个最严重的情 况(线路最长、电流最大、截面小)。
对于24 V低压线路,其电压降是突出问题,只要电压降能符合要求,发热(即允许通过电流)一般也 均能符合要求。
对于航行灯线路电压降应限制在较小的值,以保证航行灯足够的亮度。
电子设备、船内通信和武器控制系统,其电压降计算可按电力系统的计算方法,但不允许将多芯电 缆的线芯并联来获得较大的电流,允许将线芯并联来满足电压降的要求,且应采用导体截面积,导体长 期允许工作温度和长度都相同的电缆。
5.1.6.7电压降计算
各种线路电压降计算公式按表6。
表6电压降计算公式
线路分类 |
以电压值表示V |
以百分数表示% | ||||
已知电流 A |
已知功率 kW |
已知电流 A |
已知功率 kW | |||
基本公式 |
直流 |
2IL TS |
卷 × 1°3 |
?匹一 X IOo YSU X 100 |
× 1°5 | |
单相交流 |
IlL ~γ^cosφ |
藏 X 10, |
?// ^TjCθsφ X IOO f ɔt/ |
隸 X 1°5 | ||
三相交流 |
—沔—CoS(P |
eL s 7SU X 10 |
顼*OS甲 × IOO |
XIO, YSUZ A IU | ||
简 化 计 算 公 式 |
直流 |
24V |
0. 037 y |
1.54 孚 |
0,154 季 |
P KriPL 6. 43 ɪ |
IloV |
0.037 孕 |
A…PL 0. 336 言 |
0. 0336 牛 |
-o._ PL 0. 306 $ | ||
220V |
0. 037 y |
PT 0.168y∙ |
0.0168 号 |
Pr 0. 0765 ~ | ||
单相交流 三相交流 |
24V |
0. 037 -^COsφ |
I ..PL 1.54方 |
A IrJ IL 0.154 -^-COsφ |
e λPL 6. 43 § | |
IIOV |
0. 037 ^cosφ |
A…PL 0. 336 |
IL 0. 0336 -^COsφ |
0. 306 W | ||
220V |
C CE IL 0. 037 -^Cosφ |
Pf 0.168 号 |
0. 0168 ~^∙cosφ |
0. 0765 亨 | ||
380V |
IL 0. 032 ~^~cosφ |
PJ 0.。487 号 |
IL 0. 00844 SC砰 |
Pr 0. 0221 号 | ||
系数的实际单位 |
fl ・ mm, m |
Q ∙ mm? m ∙ V |
Q ・ mm? m ∙ V |
Ω ` mm2 m ∙ V2^ |
式中:I 负载电流,A;
S 线芯截面,mm2;
P —负载功率,kW;
U——负载电压,V;
CoS(P 负载功率因数;
y —铜的电导率,Y=54Frm
IZ ∙ mm
5.1.6.8电流和电压降的关系曲线
计算交直流线路的电压降时,可以按表6所列的公式进行。为方便计算,在图5、图6和图7中,示 岀了在某一额定电压下,截面积一定时,电流值和每米电缆电压降百分数的关系曲线。査出每米电缆电 压降的百分数后,再乘以实际电缆的长度,便是该电缆的电压降的百分数值。
注;宜流压降乘以cos<p便得交流24 V的压降.
图5直流24 V每米电缆电压降百分数曲线
O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 IOO IlO 120 130 140 150
注:直流压降乘以cosφ便得单相交流220 V的压降。
图6直流220 V每米电缆电压降百分数曲线
图7交流三相380 V毎米电缆电压降百分数曲线(取cosφ=0. 8)
5.1∙6.9选择电缆截面时还应注意下列问题:
a. 电缆的导体应具有足够的机械强度,电力电缆导体的截面一般应不小于1 mm2;
b. 发电机至主配电板(或应急配电板)的连接电缆,按发电机额定电流的100%选择;
c. 直流发电机的均压线,其载流能力应不小于主回路电缆载流能力的50%;
d. 相复励自励恒压交流发电机釆用直流均压线时,均压线的截面应不小于励磁回路连接电缆截面 的一半;采用交流均压线时,其截面可根据发电机的容量大小来选择,但应不小于2.5 mm2;
e. 为了使电缆得到有效保护,截面积的选择应考虑线路保护装置的时间电流特性和预期短路电流 峰值。在短路条件下,应确保电缆不超过短路运行的最大短路温度。典型电缆短路容量计算见附录A (参考件);
f∙电力电缆应留有备用电流裕量,该裕量值等于在电力配电板或负载中心配电板的备用支路的容 戸一
S;
g.若不同耐温等级的电缆敷设在同一电缆束(或管子)时,所有电缆的额定电流应以较低的温度等 级为基础来选择。
5.1.7电缆选择举例
电缆选择举例见附录B(参考件)。
5.2通信电缆的选择
通信电缆应按传输信号形式、电平及电磁兼容性要求,选择电缆的型号和规格。
5.2.1通信、信号、计算机用电缆的屏蔽方式
根据通信设备或系统的不同要求,可选用对称式电缆或线芯屏蔽式电缆。对称式电缆主要用于舰船 电子计算机或类似信息处理设备中的信号传输和控制系统的对称回路,具有良好的电、磁屏蔽效果,抗 干扰性能优良。而线芯屏蔽式多芯电缆用于对地不对称回路。
对于传输低频、低电平信号的电缆应采用具有绝缘外护套的对绞屏蔽电缆,传输脉冲信号的电缆应 采用屏蔽通信电缆。传输数字、模拟信号的电缆应采用屏蔽通信电缆或对绞屏蔽电缆。
同一根电缆中传输多路信号时,其电平差应不大于40 dB,在传输控制信号的电缆中,应避免使用 公共回路。
5.2.2绝缘材料和护套的选择
绝缘材料有交联聚乙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶、硅橡胶。
护套有交联聚烯炷、氯丁橡胶,聚乙烯,聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯等。
选择原则同电力电缆。
5.2.3电缆截面的选择与备用芯线的考虑
电缆截面的选择原则一般应从机械强度及设备的插头插座配套所需而定,对传输一定功率的电缆, 其电缆截面的选择原则同电力电缆。
多芯电缆备用线芯数参见表2
5-3射频电缆的选择
用于无线电发射或接收设备的天线馈电线以及各种电子设备的机内连接和机外相互连接线可选用 射频电缆。
射频电缆的选择应按设备或系统所用频率、特性阻抗、衰减、额定电压等主要指标而定。根据通信设 备或系统的不同要求可选用同轴射频电缆或对称射频电缆,同轴射频电缆用于对地不对称的通信设备, 而对祢射频电缆用于较低的射频频段以及对地对称的通信设备。
5.3.1绝缘和护套的选择
5.3.1.1绝缘材料选择
射频电缆的绝缘材料有聚乙烯、聚异丁烯、聚四氟乙烯(氟4)。其选择原则:
a.射屏电缆一般应采用实芯绝缘;工作频率较高,损耗要求小,可采用半空气绝缘;
b. 小型无线电设备天线馈线及电子设备相互连接线可采用实芯聚乙烯绝缘同轴射频电缆;
c. 在高温、高可靠场合电子设备相互连接线可选用实芯聚四氟乙烯绝缘同轴射频电缆;
d. 用于低射频段或者与对称天线相配合使用可采用实芯聚乙烯绝缘对称射频电缆;
e. 用于移动式舰艇用无线电设备传输大功率信号可用强力特软射频电缆。
5.3.1.2护套材料选择
射频电缆的护套材料有交联聚烯炷、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯(氟46)、聚四氟乙烯套硅有机漆浸渍 玻璃丝编织护套等.
在高温部位宜选用聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯套硅有机漆浸渍玻璃丝编织护套。
5.3- 2线芯截面和型号的选择
射频电缆线芯截面的确定和型号的选择,应根据环境温度、工作频率、设备对馈线的阻抗要求、传输 功率大小和允许衰减等加以选择。
5.3- 3平均功率确定
射频电缆的平均功率一般为环境温度40 C时的平均功率,若实际环境温度不满足要求,则必须按 公式(7)加以修正:
式中:尸一一实际平均功率,kW;
t,"——电缆允许的长期使用最高温度,°C;
t ——实际工作的环境温度,C;
<o —标称工作环境温度40 C;
Λo——40 C时电缆允许传输的平均功率,kW;
射频电缆的平均功率和衰减常数随频率变化而变化,因此在选择电缆时应根据电缆的实际工作频 率,查电缆制造厂给出的电缆衰减常数、平均功率与频率的关系曲线进行修正。
射频电缆的衰减常数一般为环境温度20 C时的衰减常数,若实际工作温度不满足要求,则必须用 各型电缆衰减常数与温度的关系曲线进行修正。
5. 3.4电缆的阻抗选择
根据电缆所接设备的阻抗,使射频电缆的阻抗与之相匹配来选择。
附录A 舰艇用电缆短路容量 (参考件)
AI短路时间为1 S时的电缆短路容量计算值列于表A1。若短路时间为其他时间,则按公式(Al)计算。
It = ................................................(AI)
式中丄——短路t秒时的短路电流,A;
/ 一一短路IS时的电流,A;
t --短路时间,S。
表Al
绝 缘 |
材 料_________________ | |
截面积 |
乙丙橡胶或交联聚乙烯 |
PVC(耐热) |
短路温度,'C | ||
mm? | ||
250 |
160 | |
短路电流,A | ||
1 |
146 |
Ill |
1.5 |
218 |
167 |
2.5 |
364 |
278 |
4 |
582 |
445 |
6 |
874 |
667 |
10 |
1 456 |
1 112 |
16 |
2 320 |
1 779 |
25 |
3 640 |
2 780 |
35 |
5 096 |
3 892 |
50 |
7 280 |
5 560 |
70 |
10 192 |
7 784 |
95 |
13 832 |
10 564 |
120 |
17 472 |
13 344 |
150 |
21 840 |
16 680 |
185 |
26 936 |
20 572 |
240 |
34 944 |
26 688 |
300 |
43 680 |
33 360 |
A2
在选择断路器或熔断器的断开容量时,多根据IH值确定,各种电缆的Ih如表A2所示。 表A2
截面积InmZ |
乙丙橡皮电缆 交联聚乙烯电缆 |
PVC(耐热)电缆 |
1 |
21 200 |
12 400 |
1. 5 |
47 700 |
27 900 |
2.5 |
132 500 |
77 500 |
4 |
339 200 |
198 400 |
6 |
763 200 |
446 400 |
10 |
2 120 000 |
1 240 000 |
16 |
5 427 200 |
3 174 400 |
25 |
13 250 000 |
7 750 000 |
35 |
25 970 000 |
15 190 000 |
50 |
53 000 000 |
31 000 000 |
70 |
103 880 000 |
60 760 000 |
95 |
191 330 000 |
Ill 910 000 |
120 |
305 280 000 |
178 560 000 |
150 |
447 000 000 |
279 000 000 |
185 |
725 570 000 |
423 390 000 |
240 |
1 221 120 000 |
714 240 000 |
300 |
1 908 000 000 |
1 116 000 000 |
附录B 电缆选择举例
(参考件)
Bl前提
某舰的一个局部配电网络如图Bl,锚机电动机(Pl-MW)及其控制箱(PI-EW)安装在艄部帆缆 器材贮藏舱,其余设备安装在前机舱。要求选择其电缆型号、规格,并校核其电压降。
PI-AM
PI-API
_ - 一
ɪLlIL2心
2-⅛5≠⅛
Pl-M2
主机滑油泵
380V 4kW
P1-M3
380V 2.2kW
主机酬泵
380V 4kW
PI-EW Pl-MW
1L-2G
∏ 1L5 舸
-~↑ f~j------- 380V
L-J 8∙5∕3∙5kW
图Bl
B2电缆型号选择
按照图Bl,首先确定均选用交联聚乙烯绝缘,交联聚烯炷护套,防火等级SC。
B2.1电缆1L5要穿过主甲板,宜选JYJPJ80/SC型电缆。
BZ 2考虑到机械保护,其余电缆均选用JYJPJ90/SC型电缆。
B3电缆电流的计算
B3.1 ILklLl-KlL2 及 1L2-1 号电缆
因为MI和M2同容量,所以I∖l∖ — ʃɪM O
4 X IO3
根据公式⑵扁=K石窟M爲=°∙ 8 X √τ茶菽指XQ 8 = 7 A 考虑各项修正系数后电缆的修正电流可按公式(Bl)计算
(Bl)
式中:L——修正电流,A;
I——设备馈线的实际工作电流,A;
KP一成束电缆敷设修正系数;
KI——环境温度修正系数;
KIi一同期系数;
因长期工作制,环境温度为50 c,取k“ = KOe = I,x, = I0 电缆束二层敷设故Ki = O.85 .
电缆的修正电流按公式(BI)计算:
T = 扇___7____
ILI2 一 Kp ∙ K, ∙ JC 1 0. 85 X 1 X 1
经修正后再查表3,S = 3× 1
B3.2 1L3,1L3-1 号电缆
LM = KI 一
√ 3 ∙ Un ∙ τ] ∙ CoS(P
=0. 90 ×
2. 2 × IO3
L = 4. 3 A
/T × 380 × 0.81 × 0. 87
4.3
K^Kl-Kaa ~ δΓδf3Π3Π = 5'06 A
5 = 3X1
B3.3 IL-IG号电缆
因为MLM2和M3各电动机的功率因数相差不大于0. 25,所以可将各电动机的实际电流算术和 加上备用开关的容量来获得干线电缆总电流。
Ml、M2不同时工作,同期工作系数
r _ LLI + I山 __ 7 + 4・ 3 _ C q
0 = ∕1L1+ ∕u2 + Λr3 = 7 + 7 + 4. 3 = °* 以
所以 LSlG = κ°(∕ 心 + Ziλ2 + ∕iλ3) + 4 = 0. 62(7 + 7 + 4.3) + 7= 18.3A
取 KM = K8 = 1、K = 1
电缆束分为二层敷设,取KR = 0. 85
校正后电流 LLTGZ — P—, ɪFrIFr = a ¥ X l = 21. 53 A
ɪk β * **/ ∙ ɪk OO V∙ O ɔ Z∖ ɪ ZA 1
S = 3 × 4
B3« 4锚机IL—2G^1L5号电缆
取锚机功率P4π = 8.5 kW
IXL-ZG = Kl l " •”——=0. 90 × —~~&5 X 1。3------= 15. 2 A
/3 ・ U” F ・ cosφ √ 3 X 380 X 0. 90 × 0. 85
取K = I,电缱二层敷设E = O・85
所以 Lszgz = K . % Z K = Λ √ y ^7 = 17. 88 A
Kr ・ ʌt t Λ-∕λ V. oɔ XiXI
取5=3X4
锚机是半小时工作制,要考虑半小时工作制的校正系数Kg,3X4电缆的外径』=15.1mm,查图
5,得 Ktf = KiQ = 1. 09
所以 I∖l-2G2 =='节呼=ɪrɪ = 16. 4 A ʌso ι< Vy
取 S = 3 X 2. 5
B4电压降的校核
选线路较长的锚机进行校核,
I}t-2G ~ 15. 2 A
因线路电压为交流三相380V,查图9对应S = 2.5曲线,得 団。=0. 04% ∙
所以 ZW = (Z,l-2c + Zli5)∆t∕o = (35 + 5) X 0. 04% = 1. 6%
∆U < 6% ,符合规范要求。
B5电缆选择表
电缆选择见表Bl。
表Bl电缆选择表
电缆代号
设备名称
额定电压Sv
额定功数kw
功率因数
效率 η-
同期系数κ0
线路实际电流A
成束敷设系数κj
温度校正电流κ'
工作制校正系数
半小时&
一小时κs0
重复短时电
校正后的电流1'zA
选缆号、格 所电牌 规
电缆长度Lm
电压降%
总 计 各干线
IL-IG
APl动力 分配电箱
380
0. 62
18.3 0.85
21.53
JYJPJ90/SC
3X4
10
QMI起动 器
ILI-I
MI滑油泵
QM2起动 器
380
380
380
1L2-1
M2滑油泵
380
QM3起动 器
380
1L3-1
M3淡水泵
380
1L-2G
EW控制箱
380
MW锚机
380
Ot 80
0. 80
2.2
0. 87
0. 80
0.87
0. 80
0. 85
0,85
8.42
JYJPJ90/SC 3X1
JYJPJ90/SC 3X1
8. 42
JYJPJ9O/SC
3X1
JYJPJ90/SC 3X1
0. 87
0.81
0. 85
0. 90
0. 90
0. 85
0. 90
0. 85
5. 06
JYJPJ90/SC 3X1
JYJPJ90/SC
3X2.5
JYJPJ80/SC
3X2.5
JYJPJ90/SC 3X1
35
1.6
附加说明:
本标准由中国船舶工业总公司六O—院提出。
本标准由中国船舶工业总公司七O一研究所归口。
本标准由中国船舶工业总公司七O一研究所负责起草。
本标准主要起草人:程坤、乔建丽、徐锡宗、梁宏章、曹金山、束淼磊。