DCS系统电缆布线规范GB 50217.docx

1、DCS系统电缆布线规范GB 50217GB50217-1994电力工程电缆设计规范附录一、信号分类电缆的合理布设可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种电缆之间的相互干扰，提高DCS系统运行的稳定性。信号分类如下：1、类信号：热电阻信号、热电偶信号、毫伏信号、应变信号等低电平信号。2、类信号：05V、15V、420mA、010mA模拟量输入信号；420mA、010mA模拟量输出信号；电平型开关量输入信号；触点型开关量输入信号；脉冲量输入信号；24VDC小于50mA的阻性负载开关量输出信号。3、类信号：24V48VDC感性负载或者电流大于50mA的阻性负载的开关量输出信号。4、类信号：110V

2、AC或220VAC开关量输出信号，此类信号的馈线可视作电源线处理布线的问题。其中，类信号很容易被干扰，类信号容易被干扰，而和类信号在开关动作瞬间会成为强烈的干扰源，通过空间环境干扰附近的信号线。二、信号电缆布设总体原则1、对于类信号电缆，必须采用屏蔽电缆，有条件时最好采用屏蔽双绞电缆。2、对于类信号，尽可能采用屏蔽电缆，其中类信号中用于控制、联锁的模入模出信号、开入信号，必须采用屏蔽电缆，有条件时最好采用屏蔽双绞电缆。3、对于类信号严禁与、类信号捆在一起走线，应作为220V电源线处理，与电源电缆一起走线，有条件时建议采用屏蔽双绞电缆。4、对于类信号，允许与220V电源线一起走线（即与类信号相同

3、），也可以与、类信号一起走线。但在后者情况下类信号必须采用屏蔽电缆，最好为屏蔽双绞电缆，且与、类信号电缆相距15cm以上。为保证系统稳定、可靠、安全地运行，与DCS系统相连的信号电缆还必须保证：1、类信号中的毫伏信号、应变信号应采用屏蔽双绞电缆，这样，可以大大减小电磁干扰和静电干扰。2、条件允许的情况下，类信号尽可能采用屏蔽电缆（或屏蔽双绞电缆），还应保证屏蔽层只有一点接地，且要接地良好。3、绝对禁止大功率的开关量输出信号线、电源线、动力线等电缆与直接进入DCS系统的、类信号电缆并行捆绑。4、绝对禁止采用一根多芯电缆中的部份芯线用于传输类或类的信号，另外部分芯线用于传输类或类信号。5、严禁同一

4、信号的几芯线分布在不同的几条电缆中（如三线制的热电阻）。因此，在现场电缆敷设中，我们必须有效地分离、类信号电缆、电源线等易产生干扰的电缆，使其与现场布设的、类信号的电缆保持在一定的安全距离（如15cm）以上。三、现场电缆布设的几项规定为了叙述方便，我们把、类信号电缆统称为信号电缆，把、类信号电缆和现场电源电缆统称为电源电缆。在有条件的场合，信号电缆和电源电缆应采用不同走线槽走线，在进入DCS机房（或机柜）时，也应尽可能相互远离。当这二种电缆无法满足分开走线要求时，它们必须都采用屏蔽电缆（或屏蔽双绞电缆），且满足以下要求：1、如果信号电缆和电源电缆之间的间距小于15cm时，必须在信号电缆和电源电

5、缆之间设置屏蔽用的金属隔板，并将隔板接地。详细参见图1。图1电缆隔板2、当信号电缆和电源电缆垂直方向或水平方向分离安装时，信号电缆和电源电缆之间的间距应大于15cm.对于某些干扰特别大的应用场合，如电源电缆上挂接电压为220VAC，电流在10A以上感性负载，而且电源电缆不带屏蔽层时，那么要求它与信号电缆的垂直方向间隔距离必须在60cm以上。3、在两组电缆垂直相交时，若电源电缆不带屏蔽层如图中虚线所示，最好用厚度在1.6mm以上的铁板覆盖交叉部分普通电缆是按欧姆定律来设计的。严格意义上讲数字通信电缆必须按传输线方程来设计!在高速、长线传输时，如：PLC、I/O、RS485/422、DCS、Eth

6、ernet、FF、CAN、PROFIBUS、Devicenet、Lon-works等应该使用专用电缆!当传输弱信号的电缆与传输强电的电缆一起敷设，且无条件保持足够距离间隔时,应选用双层或多层屏蔽电缆!推荐使用钢带铠装型外护套电缆，既可防止老鼠咬伤，又能增加磁屏蔽，更利于直埋敷设！GB50217-1994电力工程电缆设计规范Codefordesignofcablesofelectricwork（节选）3.1电缆芯线材质3.1.1控制电缆应采用铜芯。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：3.2.1.1保护线与受电设备的外露可导电部位连接

7、接地的情况：（1）保护线与中性线合用同一导体时，应采用四芯电缆。（2）保护线与中性线各自独立时，宜用五芯电缆；当满足本规范5.1.16条的规定的情况下，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成。3.2.1.2保护线与受电设备的外露可导电部位与电源系统接地各自独立的情况，应采用四芯电缆。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选择应符合下列规定：3.2.2.1保护线与受电设备的外露可导电部位与电源系统接地各自独立的情况：（1）保护线与中性线合用同一导体时，应采用两芯电缆。（2）保护线与中性线各自独立时，应采用三芯电缆；在满足本规范5.1.16条的规定的情况下，也可采用两芯电缆

8、与另外的保护线导体组成。3.2.2.2受电设备的外露可导电部位与电源系统接地各自独立的情况，应采用两芯电缆。3.2.3工作电流较大的回路或水下敷设时，当技术经济比较合理，可采用单芯电缆。3.2.4除本规范第3.2.1条、3.2.3条、3.2.3条的规定情况外，交流供电回路宜用三芯电缆。3.2.5直流供电回路，宜用两芯电缆；当需要时可采用单芯电缆。GB50217-1994电力工程电缆设计规范Codefordesignofcablesofelectricwork（节选）3.3电缆绝缘水平3.3.1交流系统中电力电缆缆芯的相间额定电压，不低于使用回路的工作线电压。交流系统中电力电缆缆芯与绝缘或金属套

9、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阻抗接地的系统当接地保护动作不超过1min切除故障时，应按100%的使用回路工作相电压。（2）对于（1）项外的供电系统，不宜低于133%的使用回路工作项电压；在单项接地故障可能持续8h以上，或发电机回路等安全性要求较高的情况，宜采取173%的使用回路工作相电压。3.3.3交流系统中电缆的冲击耐压水平，应满足系统绝缘配合要求。3.3.4直流输电用电力电缆绝缘水平，应计及负荷变化因素、满足内部过电压的要求。3.3.5控制电缆额定电压的选择，应不低于该回路工作电压、满足可能经受的暂态和工频过电压作用要求。宜符合下列规定：（1）沿较长高压电

10、缆并行敷设的控制电缆（导引电缆），选用相适合的额定电压。（2）在220KV及以上高压配电装置敷设的控制电缆，宜选用600/1000V，或在有良好屏蔽时可选用450/750V。（3）除（1）、（2）项情况外，一般宜选用450/750V；当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油浸纸绝缘电缆（略）3.4.2充油电缆（略）3.4.3移动试电器设备等需经常弯移或有较高柔软性要求的回路，应使用橡皮绝缘电缆。3.4.4放射线作用场所，应按绝缘型类要求选用交联聚乙烯、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型类要求，选

11、用耐热聚氯乙烯、普通交联聚乙烯、辐照式交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等适合的耐热型电缆；100以上高温环境，宜采用矿物绝缘电缆。高温场所不宜用聚氯乙烯电缆。3.4.6低温20以下环境，应按低温条件和绝缘型类要求，选用油浸纸绝缘电缆或交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。低温环境不宜用聚氯乙烯电缆。3.47有低毒难燃性防火要求的场所，可宜交联聚乙烯、聚乙烯或乙丙橡皮等绝缘不含卤素的电缆。防火有低毒性要求时，不宜用聚氯乙烯电缆。3.4.8除本规范第3.4.53.4.7条明确要求的情况外，6KV以下回路，可用聚氯乙烯电缆；非重要的6KV回路，经过技术经济比较合理时也可用聚氯乙烯电缆。3.4.9用在中、

12、高压回路的交联聚乙烯电缆，应选择属于具备耐水树特性的绝缘构造型式。对重要回路的6KV及，以上回路宜采用含有干式交联和内、外半导电与绝缘层三层共挤工艺特征的电缆。3.5电缆外护层类型3.5.1电缆的外护层，应符合下列要求：（1）交流单相回路的电力电缆，不得有未经非磁性的金属带、钢丝铠装。（2）在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆，金属套、加强层、铠装上应有挤塑外套，水中电缆的粗钢丝铠装尚应有纤维外被。（3）除低温20以下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套宜用聚乙烯外，可采用聚氯乙烯外套。（4）用在有水或药用化学液体浸泡场所的635KV重要性或35KV以上交联聚乙烯

13、电缆，应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、铅套、铝套或膨胀式阻水带等防水构造。敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆还宜具有纵向阻水构造。3.5.2充油电缆3.5.3直埋附设电缆的外护层选择，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，应有加强层或钢带铠装。（2）在流沙层、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）白蚁严重危害且塑料电缆未有尼龙外套时，可采用金属套或钢带铠装。（4）除本条（1）（3）项外的情况，可采用不带铠装外护层。3.5.4空气中固定敷设电缆时的外护层选择，应符合下列规定：（1）油浸纸绝缘铅套电缆直接在臂式支架敷设时，应具有钢带铠装。（2）小截面

14、绝缘电缆直接直接在臂式支架敷设时，宜具有钢带铠装。（3）在低下客运、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的产生场所，塑料绝缘电缆可具有金属套或钢带铠装。（4）电缆位于高落差的受力条件需要时，可含有钢丝铠装。（5）除本条（1）（4）项外，敷设在梯架或托盘等支撑密集的电缆，可不含铠装。（6）除应按本规范第3.5.1条（3）项的规定采用，以及高温60以上场所应采用聚乙烯等耐热外套的电缆外，宜用聚氯乙烯外套。（7）严禁在封闭式通道内使用纤维外被的明敷电缆。3.5.5移动式电气设备等需要经常弯移或有较高柔软性要求回路的电缆，应采用橡皮外护层。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

15、乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等防护外套。3.5.7敷设于保护管中的电缆，应具有挤塑外套；油浸纸绝缘铅套电缆，尚宜含有钢铠层。3.5.8水下敷设电缆的外护层选择，应符合下列规定：（1）在沟渠、不通航小河等不需要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，采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需要时，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外护层的选择，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少的一种以上型式。（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

16、式。3.6控制电缆极其金属屏蔽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，相互间不宜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）交流断路器分项操作的各项弱电控制回路。3.6.3弱电回路控制电缆电回路的每一对往返导线，宜属于同一根控制电缆。3.6.4强电回路控制电缆，除位于超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，可不含金属屏蔽。3.6.5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有不具备有效抗干扰措施时，宜有金属

17、屏蔽。3.6.6控制电缆金属屏蔽型类的选择，应按可能的电气干扰影响，计入综合抑制干扰措施，满足需降低干扰或过电压的要求。3.6.6.1位于110KV以上配电装置的弱电控制电缆，宜有总屏蔽、双层式总屏蔽。3.6.6.2计算机监测系统信号控制回路的屏蔽选择，应符合下列规定：（1）开关量信号，可用总屏蔽。（2）高电平模拟信号，宜用对绞线芯总屏蔽，必要时也可用对绞线芯分屏蔽。（3）低电平模拟信号或脉冲量信号，宜用对绞线芯分屏蔽，必要时也可用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽。3.6.6.3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，采用适宜的屏蔽型式。3.6.6.4敷设方式要求电缆具有钢铠、金属套时

18、，应充分利用其屏蔽功能。3.6.7需降低电气干扰的控制电缆，可在工作芯数外增加一个备用芯。3.6.8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，宜用集中式一点接地。（2）除（1）项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点，两点接地。（3）两点接地的选择，还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。3.7电力电缆截面3.7.1电力电缆缆芯截面选择的基本要求。3.7.1.1最大工作电流作用下的缆芯温度，不得超过按

19、电缆使用寿命确定的允许值。持续工作回路的缆芯工作温度，应符合附录A的规定。3.7.1.2最大短路电流作用时间产生的热效应，应满足热稳定条件。对非熔断器保护的回路，满足热稳定条件可按短路电流作用下缆芯温度不超过附录A所列允许值。3.7.1.3连接回路在最大工作电流作用下的电压降，不得超过该回路允许值。3.7.1.4较长距离的大电流回路或35KV以上高压电缆，当符合上述条款时，宜选择经济截面，可按“年费用支出最小”原则。3.7.1.5铝芯电缆截面,不宜小于4m。3.7.1.6水下电缆敷设当需缆芯承受拉力且较合理时,可按抗拉要求选用截面。3.7.2对10KV及以下常用电缆按持续工作电流确定充许最小缆

20、芯截面时，宜满足附录B电缆充许持续截流量（建议性基础值），以及由附录C按下列使用条件差异影响计入校正系数所确定的允许截流量。（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不属于本规范第3.7.2条规定的其他情况下，电缆按持续工作电流确定允许最小缆芯截面时，应经计算或测试验证，且计算内容或参数选择应附合下列规定：（1）中频供电回路使用非同轴电缆，应计入非工频情况下集肤效应和邻近效应增大损耗发热的影响。（2）单芯高压电缆以交叉互联接地当单元系统中三个区段不等长时，应计入金属护层的附加损耗发热影响。（3）敷设于塑料保护

21、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、包带等盖层厚度大于1.5时，应计入其热阻影响。（6）沟内电缆理砂且无经常性水份补充时，应按砂质情况选取大于2.0m/W的热阻系数计入对电缆热阻增大的影响。3.7.4缆芯工作温度大于70的电缆,计算持续允许截流量时，尚应符合下列规定：（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）电流直理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

22、情况下，土壤热阻系数宜选取不小于2.0m/W。3.7.5确定电缆持续允许截流量的环境温度，应按使用地区的气象温度多年平均值，并计入实际环境的温升影响。宜符合表3.7.5的规定：电缆持续允许截流量的环境温度确定（）表3.7.5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）项的情况下，不能直接

23、采用仅加5。3.7.6电缆通过不同散热条件区段时的缆芯截面选择,应符合下列规定：3.7.6.1回路总长未超过电缆缆制造长度的情况：（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）水下电缆敷设有机械强度要求需增大截面时，回路全长可选择同一截面。（3）非重要回路，可对大于10m区段散热条件按选择截面，但每回路不宜多于三种规格。3.7.6.2回路总长超过电缆制造长度的情况,宜按区段选择相应合适的缆芯截面。3.7.7对非容断器保护回路,按满足短路热稳定条件确定允许缆芯最小截面时,可按附录D的规定计算.3.7.8选择短路计算条件应附合下列规定：（1）计算用系统接线，应采取正常运行方式，且宜

24、按工程建成后5年以上规划发展考虑。（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，应取保护切除时间与断路器全分闸时间之和。对电动机等直馈线，应采取主保护时间；其他情况，宜按后备保护计。3.7.9IKV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；对有谐波电流影响和回路，还应同时满足所需求截面，且符合下列规定：（1）以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（1）项规定的情况外，中性线截面可不小于50%的相芯线截面。3.7.10.IKV以下电源中性点直接接

25、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芯线截面选择要求。3.7.10.1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；保护接地中性线截面，尚应按缆芯材质分别符合下列规定：（1）铜芯，不小于10m。（2）铝芯，不小于16m。3.7.10.2保护地线的截面，应满足回路保护电器可靠动作的要求，且应符合表3.7.10的规定。按热稳定要求的保护地线允许最小截面（m）表3.7.10电缆相芯线截面S保护地线允许最小截面S16S16S3516S35S/23.7.11交流供电回路由多根电缆并联组成时，宜采用相同截面。3.7.12电力电缆金属屏蔽层的有效截面,应满足在可能的暂态电流

26、作用下温升值不超过绝缘与外护层的短路容许最高温度平均值。4电缆附件的选择与配置(仅与电力电缆有关略)5电缆敷设5.1一般规定5.1.1电缆的路径选择,应符合下列规定：（1）避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害。（2）满足安全要求条件下使电缆较短。（3）便于敷设、维护。（4）避开将要挖掘施工的地方。（5）充油电缆线路通过起伏地形时，使供油装置较合理配置。5.1.2电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位，都应满足电缆允许弯曲半径要求。电缆的允许弯曲半径，应符合电缆绝缘及其构造特性要求。对自容式铅包充油电缆，允许弯曲半径可按电缆外径的20倍计。5.1.3电缆群敷设在同一通道中位于同

27、侧的多层支架上配置，应符合下列规定：（1）应按电力等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通讯电缆的顺序排列。当水平通道中含有35KV以上高压电缆，或为满足引入柜盘的电缆符合充许弯曲半径要求时，宜按“由上而下”的顺序排列。在同一工程中或电缆通道延伸于不同工程的情况，均应按相同的上下排列顺序原则来配置。（2）支架层数受通道空间限制时，35KV及以下的相邻电压级电力电缆，可排列于同一层支架，1KV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上。（3）同一重要回路的工作与备用电缆需实行耐火分割时，宜适当配置在不同层次的支架上。5.1.4同一层支架上电缆排列配置方式，应符合下列规

28、定：（1）控制和信号电缆可紧靠或多层迭置。(2)除交流系统用单芯电力电缆的同一回路可采取品字形（三叶形）配置外，对重要的同一回路多根电力电缆，不宜迭置。（3）除交流系统用单芯电缆的情况外，电力电缆相互间宜有35空隙。5.1.5交流系统用单芯电力电缆的相序配置及其相间距离,应同时满足电缆金属护层的正常感应电压不超过允许值,并使按持续工作电流选择电缆截面尽可能较小的原则来确定。未呈品字形配置的单芯电力电缆，有两回线及以上配置在同一通路时，应计入相互影响。5.1.6交流系统用单芯电力电缆与公用通讯线路相距较近时，宜维持技术经济上有利的电缆路径，必要时可采取下列抑制感应电势的措施：（1）使电缆支架形成

29、电气通路，且计入其他并行电缆抑制因素的影响。（2）对电缆隧道的钢筋混凝土结构实行钢筋网焊接连通。（3）沿电缆线路适当附加并行的金属屏幕线或罩盒等。5.1.7明敷的电缆不宜平行敷设于热力管道上部。电缆与管道之间无隔板防护时，相互间距应符合电缆管道相互间允许距离的规定（表5.1.7）。电缆与管道相互间允许距离()表5.1.7电缆与管道之间走向电力电缆控制和信号电缆热力管道平行1000500交叉500250其他管道平行1501005.1.8需抑制电气干扰强度的弱电回路控制和信号电缆,除遵照本规范第3.6.5条第3.6.8条规定外,当需要时可采取下列措施:(1)与电力电缆并敷设时相互间距,在可能范围内宜远离;对电压高、电流大的电力电缆间距更宜较远。(2)敷设于配电装置内的控制和信号电缆，与耦合电容器或电容式电压互感器、避雷器或避雷针接地处的距离，宜在可能范围内远离。(3)沿控制和信号电缆可平行敷设屏蔽线或将电