风力发电机组电气布线通用工艺要求.docx

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风力发电机组电气布线通用工艺要求

Q/TF

南车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部企业标准

Q/TFXXXXXXX

风力发电机组电气布线通用工艺要求

2012-2-2发布

2012-2-22实施

南车株洲电力机车研究所有限公司

风电事业部发布

目  次

前  言

本标准由南车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部提出。

本标准由质量安全部部归口。

本标准由工艺技术部负责起草。

本标准主要起草人：

杨强、周明、周意普、李龙、陈秉坚、周俐光、辛苗、邹异明、朱安兴。

本标准于2012年首次发布。

风力发电机组电气布线通用工艺要求

1　适用范围

本标准规定了在风力发电机组电气设备导体的材料要求，电缆线束制作、以及柜体布线、机舱布线做了详细的工艺技术要求。

本标准适用于风力发电机组电气设备中的布线设计指导及布线作业的指导。

其它电气设备可参照执行。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB5003-2001洁净厂房设计规范

TB/T3153-2007机车车辆布线规则

Q/TEG185-2011插接工艺规范

TBT1507-1993机车电气设备布线规则标准

TBT1759-2009铁道客车配线布线规则

GB/T低压开关设备和控制设备

GB/T14315-2008电力电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管

GB/T9327-2008额定电压35kV（Um=）及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求

GB17196-1997连接器件连接铜导线用的扁形快速连接端头安全要求

GB17464-1998连接器件连接铜导线用的螺纹型和无螺纹型夹紧件的安全要求

额定电压1kV及以下船用电力电缆和电线一般规定

电线电缆识别标志第五部分：

电力电缆绝缘线芯识别标志

GB466铜分类

TB/T1508-2005机车电气屏柜技术条件

GB额定电压450-750V橡皮绝缘电缆第1部分

3　术语与定义

下列术语与定义适用于本标准。

3.1　电缆

由下列部件构成的组件：

--一根或多根（屏蔽或非屏蔽）绝缘线芯；

--各自的包覆层（如有）；

--组件保护层（如有）；

--屏蔽层（如有）；

--护套（如有）。

3.2　绝缘芯线

由导体及绝缘和屏蔽（如有）组成的组件。

3.3　导体

电线电缆中具有传导电流特定功能的一个部件，接线端子中导电部分、铜排母线等。

3.4　实心导体

一根单线构成的导体（芯线）。

3.5　绞合导体

由若干根单线或股线组成的导体（芯线）。

3.6　插头、接线端子

用于在电线电缆或电线电缆芯线端部进行连接、插入一匹配的插座或需要时移去的连接器。

3.7　线束

把电线电缆绑扎在一起的电线电缆组。

3.8　接线端子

一种将芯线与元器件连接的金属导电部件

3.9　螺栓连接

通过螺栓对导体加压的一种连接方法。

3.10　压接

一种电线电缆端接方式（连接方法），即电线电缆的导体与端子间施加压力，使得导体端部的圆形部分变形或重新成形的一种永久性的连接方法。

3.11　弹簧压接

一种导体与插头、插座、端子排间通过弹簧施加的压力的端接方法（连接方法）。

3.12　焊接

一种导体与导体间通过焊接使得焊料溶化形成一种可拆卸连接方法。

3.13　对接

在特定的场合中，导线电缆通过对接端子实现与其他导线电缆连接的方法。

3.14　护套管

在机舱电气布线中对电缆走线进行固定、起着防水、防油、防刮、屏蔽作用的电缆附件。

3.15　热缩套管

安装时加热到临界温度，内径永久性缩小而使壁厚增大的塑料管，作为布线的标识或者防护用。

4　环境条件

根据TB/T1759-2003的要求，作业环境温度为-40℃～+50℃，作业相对湿度以最湿月月平均最大相对湿度≤90%；

根据GB5003-2001的要求，工作现场内应干净、整洁，空气洁净度达到100，000级。

5　导体

根据GB中要求导线中的导体应为退火铜线；

GB/T14315-2008中要求压接端子应为T2、T3铜；

铜母线、铜排一般采用TBY、TBR型扁铜线及TMY、TMR型铜线，根据，选用

6　电线电缆规范

电线电缆的选择应符合TB/T。

主回路电缆截面的选择应按环境温度、导体温度、线束同时工作等因数进行修正，同时考虑电缆的机械强度及电路发生短路时电缆的热稳定性。

控制回路电线电缆的选择还应考虑特性阻抗、电磁兼容以及屏蔽层等性能要求。

电线电缆芯线应为退火铜线，≤6平方的芯线可以选用镀锡、银、镍、金，其它平方的电线电缆芯线可不进行电镀。

选择的电线电缆截面应根据电流的大小、电压高低、频率范围及使用环境等合理选用，铜芯线通过的安全电流值按每平方毫米截面积5A～7A计算或按TB/T3153-2007机车车辆布线规则中的表进行计算选择。

用于绕接电线应选择单股实心软圆铜导线，直径一般在0.25mm～1.0mm（带绝缘层），绕接点温度长期工作在90℃，导线可选择为其他材料，如退火软化的铍铜或其他铜合金导线，导线芯线需镀锡、镀铅锡合金或镀银。

多芯电缆内导线数小于5，可采用颜色或者数字进行标识；当导线数大于5建议使用数字进行标识，具体可参考GB中的要求。

多芯电缆内黄绿导线必须为接地线，若多芯电缆中无黄绿线，但需要其中一根线进行接地，该线芯必须套上相对应的黄绿色热缩套管进行接地标识。

7　护套管、热缩管、波纹管电缆保护附件规范以及下料

护套管外层可以分为可开式护套管、金属护套管，具体型号可根据不同场合进行使用。

护套管内径尽量选择在制造商企标的正公差上,外径则控制在负公差范围内。

管内金属套管需光滑，不允许有锈迹出现以及其他毛刺。

下料时应根据工艺文件要求，选择正确规格的护套管进行下料，长度允许在规定值的±5%内，切口要除去毛刺。

8　插头、连接器、接线端子压接及连接

8.1　连接器

插头、插座和接线座应按不同电压、电流及减低连接处温升等原则进行选择。

插头、座应具有防尘措施。

在轮毂内的重载连接器需具备防尘、防水等密封措施。

插头、插座、接线端子及铜接头内径与电线电缆芯线外径选用需匹配，端子为H型端子时选用时还需考虑端子后部绝缘管一定要能包住电线电缆单根线芯的绝缘层。

插头、插座及接线座为笼式弹簧连接则推荐采用压接管状端子，不推荐直接采用芯线插接。

与插头、插座的端子连接的电线电缆单根线芯，剥线长度需按各连接器技术文件规定。

插头、插座配套的端子需采用铜质材料，端子表面需镀锡、银、金。

装在电气设备外部的插头、插座应按设备的防护等级进行选择，设备中相同型号规格的插头、插座需有防插错措施。

8.2　接线端子

接线端子的选择应按不同电流及保证足够的接触面积、防止松动、降低连接处温升等原则进行选择。

≤6mm2电线电缆线一般推荐用H插套，0、U形、管状、片形裸体等冷压端子。

≥10mm2电线电缆线宜选用OT、铜接头端、管状端子以及C45系列片型端子。

≥16mm2电线电缆用OT、铜接头连接，接线孔推荐按下表1选择。

根据实际情况选用90度的铜接头。

铜接线端子尺寸规格应按照电缆接头技术规格书内尺寸进行提供。

表1　OT、铜接头连接接线孔

电线电缆截面（mm2）

16

25

35

50

70

95（90°弯头）

120

150

185

240

接线孔数量（个）

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

螺栓规格

M8

M8

M8

M10

M8

M10

M8

M10

M12

M10

M12

M10

M12

M10

M12

M12

M16

与接线端子连接的电线电缆，剥线长度应符合各种端子的技术文件。

冷压的各种接线端子及铜接头需采用铜材质材料，端子表面需要进行处理，具备防腐蚀条件。

8.3　冷压连接

冷压连接不许预挂锡。

冷压连接的电线电缆芯线应使用绞合铜芯线。

冷压压接时端子规格、压接工具及压接工具压模或档位三者应匹配。

压接由一个压接全周期完成，应避免重复压接。

压接后的压线筒不应有裂纹，裂口，飞边，有钎焊的压线筒钎焊部位不允许有脱焊，开裂、不应有弯曲、扭曲、芯线未进入压接筒等影响使用性能的变形等缺陷。

接线端子用螺栓/螺钉固定时需用力矩紧固，无特殊要求紧固力矩需按Q/TEG152-2011螺栓紧固工艺规范的第、条表格中规定选择，螺栓/螺钉紧固完需按Q/TEG152-2011螺栓紧固工艺规范的第8条要做紧固标识。

端子与电线电缆压接后抗拉试验载荷应满足表8。

表2　抗拉试验载荷

电线电缆截面（mm2）

抗拉试验载荷（N）

30

45

60

90

150

240

360

600

960

1500

2100

3000

4200

5700

7200

9000

11100

14400

8.4　直插式连接

笼式弹簧连接

笼式弹簧及直插连接器连接一般采用电线电缆绝缘层剥离的芯线直接插入端子（多股线芯线需稍拧紧），但在此笼式弹簧及直插连接器尽量采用管状端子冷压连接，如下图所示。

连接器及接线座为笼式弹簧连接时，需按连接器及接线座的规格型号选择专用工具开启连接器及接线座中的弹簧，工具贴连接器及接线座的方孔内壁插入到底部撬动使弹簧打开（见图4）。

（图片）

图1　

起子拔出后，用手轻轻拉电线电缆，应拉不出，同时将电线电缆在连接器及接线座的圆孔处压弯，不能看到芯线。

笼式直插式连接与电线电缆压接完的最低保持力应满足表3。

表3　笼式直插式连接最低保持力

电线电缆截面mm2

保持力N

30

30

35

40

50

60

80

90

100

8.5　注意事项

两接线端子间不许进行剪接（但电气设备中采购的器件自带线以及电缆对接除外，器件不包括变压器、电抗器等）。

每个螺栓/螺钉接线点上接线数不宜超过三根。

母排上需接线时，尽可能靠边接线，即母排接线孔不在母排中线上，见图7。

（补图）

9　线槽导轨下料

线槽采用PVC材质，软而不脆，需要具备耐低温、绝缘、阻燃等特性。

严格按文件要求下料，长度控制在要求文件规定长度的2%内，采用线槽切割工装进行切割，切割处需光滑，禁止出现毛刺。

根据文件要求进行线槽开口，开口要平整光滑，不允许出现毛刺。

按文件要求使用导轨切割机对导轨进行剪切。

10　下线、剥线及线束处理

10.1　下线

电线电缆下线前应检查电线电缆外观应平整、清洁，外护套不得有损伤、变质、气泡、凸瘤、凹坑、龟裂，多芯电缆需检查是否有线号或颜色，线缆颜色需符合国家标准（GB）。

电线电缆内部芯线不应氧化变黑。

电线中的导线不应有断线及中间不应有接头，电缆两端的芯线数应相等。

电线电缆下线不应采用刀片以及剪刀类等不能裁剪金属的工具进行切割，应采用下线机、剪线钳或者电缆切割工具。

电线电缆下线后两端头应平整、外绝缘层不得有碰刮伤及擦痕等缺陷。

电线电缆的下线应根据工艺文件中的长度要求来下线，长度保证在文件规定值的+5%内。

电线电缆按长度、型号分类标记及绑扎。

10.2　剥线

根据不同型号电缆套上相对应的PVC套管或者热缩套管。

剥线时，≤2.5m2的电线电缆线芯绝缘层应采用剥线钳、多功能卡钳或下线机进行剥离。

＞2.5m2的电线电缆宜采用美工刀、线缆剥离工具等工具进行剥离。

有外绝缘护套的多芯电线电缆外绝缘层的剥离可以使用线缆剥离工具或者允许使用美工刀，但不许切伤屏蔽层和线芯绝缘层。

如有屏蔽层切伤，须从切伤处切断电缆重新剥线；层如线芯绝缘切伤，可从距切伤处一个压接端子的长度切断电缆，再按所需剥线长度进行剥离绝缘护套。

剥线时线头长度可参照表4.

表4　线头长度表

连接方式

剥线长度（mm）

焊接

3

压接（裸型OT、UT端子、平插套）

5

压接（H型压接端子）

10

、导线压接UT、OT端子时需要对折再进行压接。

压接裸铜端子时，需将PVC套管或者热缩套管包至铜管压接处。

电线电缆线芯绝缘层剥离时需将绝缘层完全剥离，线芯的绝缘层不许出现拉断变薄、损伤现象，线芯绝缘层损伤及变薄影响电线电缆的绝缘性能。

电线电缆线芯绝缘层剥离时线芯尽量不要出现损伤及断股，断掉的线芯需及时剪下，不能将断的线芯遗留在电缆中，电线电缆的断股数宜参照下表4。

表5　电线电缆切割股数

芯线数量

最多允许的刮伤、割伤或断股数

少于40

0

41-60

1

61-120

2

多于120

2%

10.3　端子压接

根据工艺文件采用不同规格端子进行压接。

（参考通用工艺文件）

11　导线标识、电缆标识

线号的标识用以下四种形式：

1——线号都为数字，如，表示某多芯电缆线号为；

2——电气设备中接线表中的项目代号的端子号,如K43:

16：

：

X43:

1；表示改线芯是从K43的16号端子号连接至X43的1号端子号;

3——线号的数字+端子号，如线号标识管。

4——英文字符：

+24V，表示这根线芯是为元器件提供24V直流电源。

每个线号推荐不超过10位数（不包括线号标识中的分隔符）。

每根电线电缆两端应有相同线号标识。

电气设备中需接线的每个插头、插座、接线座（端子）、器件上或安装位置应作标识，以便识别及布线。

标识字体方向为横向，标识应清晰牢固，不能有擦抹、模糊等猜读的符号和文字。

线号标识应采用打印，不许手写，如不是黑色标识管字体优选黑色黑体；如为黑色，标识管字体优先采用白色，字与套管颜色对比度要醒目，字体高度为成型线号标记管的～，线号标识管如采用热缩管时，热缩后字高应不小于2.5mm。

线号标识管宜采用热缩管，如无特殊要求，颜色推荐为黑色。

线号标识管如用PVC塑料管，颜色推荐为白色。

接地线需做好明显标识，推荐热缩管为黄绿色。

设备中电线电缆如需按回路进行标识时，推荐按下表6进行标识，该标识也可打上线号，作为回路标识及线号标识管。

表6　回路标识

导线名称

颜色

交流主回路

交流系统U相（L1）

黄

交流系统V相（L2）

绿

交流系统W相（L3）

红

火线

棕

零线

蓝

直流主回路

正极

红

负极

深蓝

控制信号

数字量、模拟量

紫、棕、红、深蓝

保护接地

接地

黄绿

线号标识管打印长度

标识管为热缩管时，推荐按表7选择。

表7　线号标识管为热缩管

线的规格（mm2）

套管型号

套管长度（mm）

字体

裁剪事项

五号、加粗

裁剪时，字居中

Φ9

40

五号、加粗

Φ18

65

小二号、加粗

Φ18

80

小一号、加粗

一号、加粗

Φ30

100

小初号、加粗

185-240

Φ40

130

正文、53磅、加粗

裁剪时，挨着数字剪，字母旁留有空白

屏蔽层

50

不打字

注1：

套管长度可依据情况进行调整，但长度不能小于10mm；

注2：

标记热缩管选择原则：

推荐收缩比为2/3（即保证标识线号管热缩后在电线电缆上能转动，不能因振动而使得线号标识管丢失）。

标识管为PVC管（限制导线截面≤6mm2），推荐按表5选择：

表8　线号标识管为PVC管

导线规格（mm2）

所使用PVC套管的规格

（连接端子为UT、OT）

线号标识管、线号标牌、器件标识都应视看方便，线号标识管套入电线电缆时规定线线号的个位数远离端子或接线座（见图1）。

换图

图2　

12　布线原则及线束固定

电线电缆应留备用长度，电路中电线电缆的下线长度应不留余量。

布线时电线电缆应远离发热的元器件,宜遵守以下要求：

5——发热温度≤20℃的发热器件，电线电缆与之距离控制在10mm以上；

6——发热温度在20℃～100℃的发热器件，电线电缆与之距离控制在25mm以上；

7——发热温度在100℃～300℃的发热器件，电线电缆与之距离控制在40mm以上；

8——发热温度≥300℃的发热器件，电线电缆与之距离控制在100mm以上；

9——如有隔热、防护措施的，以隔热的实际温度考虑，达不到要求距离时，应选用耐高温的电线电缆或耐高温的防护材料来解决。

布线时应将电线电缆放置在安全和可靠的地方，一般的方法是将线束绑牢在线槽内的卡箍、设备的底板、基座或电缆桥架上。

布线时应考虑有利于元器件或装配件的查看、调整和更换的方便及对部件拆卸产生障碍。

对于可调元器件或部件，电线电缆应留有适当的余量，对于活动部位的线束，要有相适应的活动范围。

应尽可能贴底板走线，竖直方向的线应沿框架或面板走线，对于必须架空通过的线束，应采用专用支架支撑固定，架空线束需用缠绕管或编织软管进行保护。

尽量避免在元器件上面走线，不允许在发热元件上布线。

布线避免经过构造部位的锐角部分和电弧发生部分。

布线不应在接触器、继电器、电抗器、变压器等线圈周围布线。

屏蔽线布线时，一根多芯屏蔽线中的线芯的接点应尽量在连接该线缆的同一器件、插头插座及端子排中，这样避免屏蔽线的屏蔽层剥线太长失去屏蔽效果。

控制回路布线时宜先排屏蔽线、高频电缆线，然后再排其它电线电缆。

屏蔽线屏蔽层挑出时不应有断股，断股控制在每米少于1股～2股。

布线时电压≥100V时宜远离底板或机壳。

布线时元件引脚及引线需成圆弧形，不许成直角及锐角。

单根敷设的电线电缆的抗拉强度应能承受的拉力。

布线中的短接线宜不加或少加绝缘套管，如需绝缘应采用介质损耗小的电线电缆。

设备金属板、梁上开的过线孔应不影响设备的强度，开孔过线或至电缆、护套管横向受力时电缆或护套管需用抗低温胶皮保护。

设备中接线后电气间隙及爬电距离应符合GB/T14048-1993规定。

器件与器件、器件与部件之间的连接尽可能的考虑使用接插件、接线端子连接，少用焊接连接及螺栓紧固连接。

布线中的短接部分如线绑扎困难尽量采用短接母排短接，端子排、继电器的短接尽量采用短接片及桥接插片。

大功率的发热器件不许贴板安装。

设备线束制作时推荐采用预布线工艺，预布线线束制作完需放置在线束工装架上。

为了提高线束的可靠性，线束制作完推荐进行高、低压耐压试验。

高、低压、电源、信号、控制线必须分开绑扎,排线要整齐、要有棱、有角、整齐、美观。

线束绑扎时，线扎的弯曲处，其弯曲半径要求：

线束直径D<20mm时，转弯半径R≥3D；线束直径D≥20mm时，转弯半径R≥5D。

线束绑扎常用的材料有：

尼龙扎带、电缆卡扣、线卡等，常用绑扎料见表10。

表9　常用线束绑扎材料

绑扎常用材料

样例图片

扎带

电缆卡扣

换图

电缆卡圈

换图

线束绑扎的间距推荐按下表16，但在实际绑扎时可根据情况进行调整。

线束绑扎的扎带锁扣要朝线束内面（即在设备对外面看不见的地方）。

表10　线束绑扎间距

线束直径

mm

绑扎间距

mm

＜8

10～15

8～15

15～25

＞15～25

25～40

＞25

150

绑扎线时，电线电缆导线不得有扭曲、交叉等，见图3。

（换图）

图3　

线束向三个方向分支时，中间空隙处要尽量减少，见图14。

但要确保弯曲半径R。

图4　

线束绑扎时如线束要分支接线时，电线电缆从线束中分出时，按从里到外成束绑扎，见图5。

图5　

电线电缆走线槽布线时，线槽内的线摆放要有序，盖好线槽盖后宜采用扎带扎牢。

电线电缆进入线槽及套管内尽量不要用扎带进行绑扎。

扎带剪切宜用扎带枪或尖嘴钳，扎带的剪切要求平整、剪切口不宜过长，不能留有切口斜边，切口长度一般不超过0.5mm，见图6。

图6　

电线电缆和各接线座、插座连接时，要留有一定的弧度，应避免电缆端子及连接处受力。

线束分支到插座时，宜将分支线束拧转1/3圈～1/8圈后再进行绑扎。

接到插座、开关、保护装置等的接点多电线电缆，线束绑扎前尽量把交叉线理顺。

在每一个固定点只能用一个扎带，当线束增加了电线电缆时，原扎带去除，重新绑扎。

线束绑扎方法列举如下

线束与支架、扎线杆交叉绑扎，方法如下：

10——方法1：

先用扎带绑在支架或扎线杆上，再用扎带穿过支架或扎线杆上的扎带把线束绑扎绑牢固，见图7,。

图7　

11——方法2：

把线束放置在支架或扎线杆上，用一根或两根扎带绕过支架或扎线杆把线束绑牢固，见图8。

图8　

电缆线束与支撑件（扎线杆、扎线支架等）同向，线束直接用扎带把线束绑牢在支撑件上，见图9。

图9　

13　预留线束、屏蔽线屏蔽层连接方法

屏蔽层优先考虑使用屏蔽夹接地，电缆绝缘层剥线距离为屏蔽夹宽度的2倍左右。

如没有条件用屏蔽夹接地，应用屏蔽层压接处理方法，将屏蔽层接到相应端子排上。

屏蔽层压接处理方法：

将屏蔽层挑出吹上相应的热缩套管，压接号相应端子，屏蔽层不得有线芯裸露。

预留线束需在线束的两端做好相应的线号标识，预留线束端需进行保护，防止线芯氧化。

预留线束需进行捆扎并做好长度标记，以明确在运输或存放过程中出现的不可抗因素是否造成了电缆断裂或部分丢失。

14　接地

14.1　保护接地

保护接地线采用短而粗的电线电缆、母排或专用铜编织线。

高频电流是沿地线的表面流过的，因此除要求地线截面大，一般不用圆截面的电线电缆作为地线，宜采用矩形截面的电线电缆作为地线。

保护接地线与接地点连接应使用铜或不锈钢材质的紧固件，接地点应通过面接触导电，接触面积应满足国标（GB*****）要求，不应通过螺纹接触导电。

保护接地接线两端的触面上不应有任何影响电性能的粘合物、涂装及锈蚀等（如油漆、胶、油污），发电机外壳油漆需完全打磨干净方可连接电缆，接触面周围及表面不应有毛刺及划痕。

设备上用来接地的接地柱材质也应使用铜或不锈钢材质。

保护接地线回路不应有开关或类似的器件。

保护接地线点，每个接地点（接地柱）最多使用一个接线端子。

对于需要打开的柜门、盖（侧）板的接地线应考虑给出一定的余量便于打开柜门及盖（侧）板。

保护接地线宜用专用黄绿色电线电缆，用其它电线电缆两端应套黄绿色套管。

15　线束、套管防护

设备外部使用的电缆夹具应按设备的防护等级进行选择。

线束绑扎的支架、扎线杆预先在它们所有长度上面直接套或包热缩管。

套或包热缩管宜采用比支架宽度尺寸、扎线杆直径尺寸大2mm的原则，对于U形扎线杆及支架扎线板采用热缩管剪开包裹，L形及直型扎线杆直接套热缩管进行热缩固紧。

不能用线槽或其它绑扎物的地方，如机舱布线中，电线电缆应布于软管内（如护套管、波纹管等）。

线束、套管如经过的地方如有凸起需在凸起点需用耐低温橡皮保护，橡皮厚度推荐2mm～4mm。

用来绑扎线束及过线的电缆卡扣、线槽等的固定应采用圆头螺钉或采用铆钉铆接，线托固定优先用沉头螺钉，其次是圆头螺钉。

备用电线电缆的端头应有牢固的绝缘包扎。

裸露在机舱中的软管应用改性硅烷粘接剂进行粘接，避免油渍、杂物、水等通过软管进入接线盒中。

防护用的线槽，线槽的出线端口边需平整、光滑、不得有尖角、毛刺。

用来敷设交流回路的线槽推荐使用非磁性材料的线槽。

设备骨架、柜体中的防护材料除上表13外，常用的防护材料见下表14.

表11　常用防护材料

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