第04节仪表电缆.docx
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第04节仪表电缆
第四节仪表电缆
仪表电缆通常可分为三类，即控制系统电缆、动力系统电缆和专用电缆。
控制系统包括控制、测量部分，传递控制和检测的电流信号，如常规电动单元组合仪表，也包括传递热电偶、热电阻的信号。
它们共同的特点是输送电信号较弱，都是毫伏级的，因此负荷电流小。
为此对整个回路的线路电阻要求较高，线路电阻过大，会降低测量精度。
动力系统是指仪表电源及其控制系统，它不同于电气专业的电力系统。
仪表的电源都是市电，并且多用220VAC，极少场合采用380VAC。
这种系统对电缆要求不高，只要考虑电路中电流不超过电流额定值，一般不必考虑线路电阻。
专用电缆也很普遍，如DCS专用电缆，放射性检测系统专用电缆，巡回检测系统专用电缆等，它们大多数是屏蔽电缆，有时采用同轴电缆。
专用电缆有的是检测设备配备的，有的需现场配备。
此外，在自控安装中，大量使用绝缘电线和补偿导线。
一、仪表用绝缘导线
仪表用绝缘导线常用的有橡皮绝缘电线和聚氯乙烯绝缘电线两种。
橡皮铜芯软线仅作电动工具连接线用，工程上不使用软线。
二、仪表用电缆
仪表用电缆除专用电缆外分控制电缆和动力电缆两种。
仪表用电负荷较小，电缆比较细。
铜芯电缆有1.0,1.5,2.5,4.0mm2四种，铝芯电缆有1.5,2.5,4.0，6.0mm2四种。
仪表外部供电（如控制室供电）由电气专业考虑，电缆也由电气专业计算负荷和选用。
控制电缆有2芯，3芯，4芯，5芯，6芯，8芯，10芯，14芯，19芯，24芯，30芯和37芯12种规格。
DDZ-Ⅲ型仪表采用2芯电缆，热电阻采用三线制连接，使用3芯电缆。
仪表常用的控制电缆型号、名称及用途
型号
名称
用途
KVV*
铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套控制电缆
敷设在室内、电缆沟中、穿管
KXV
铜芯橡皮绝缘、聚氯乙烯护套控制电缆
同KYV
KYVD
铜芯聚乙烯绝缘、耐寒塑料护套控制电缆
同KYV
KXVD
铜芯橡皮绝缘、耐寒塑料护套控制电缆
同KYV
KYV20
铜芯聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套内钢带铠装控制电缆
敷设在室内、电缆沟中、穿管及地下，能承受较大机械外力
KVV20
铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套内钢带铠装控制电缆
同KYV20
KXV20
铜芯橡皮绝缘、聚氯乙烯护套内钢带铠装控制电缆
同KYV20
注：
带*者为仪表安装常用。
三、仪表专用电缆
仪表专用电缆有的由检测设备配备，随设备一起到货。
这里所说主要讲一讲光缆的一些要求。
1光缆施工一般要求
A、光缆的型号、规格及材质应符合设计文件要求，且有质量证明文件。
B、光缆敷设前应进行外观检查和光纤导通检查，绝缘层表面应平整、色泽均匀、无损伤，接头处应密封良好。
C、光缆在地上敷设时，应按设计文件规定敷设在指定的电缆槽区域内或独立的保护管内。
D、光缆在地下敷设时，应敷设在保护管（束）内，保护管（束）和电缆井的布置和施工应符合设计文件的规定，且应由土建专业完成。
光缆敷设前，应对保护管（束）和电缆井内进行清理，达到清洁畅通。
E、光纤通信电缆在控制室内敷设时，宜敷设在独立的电缆槽内。
F、光缆敷设时，不得强拉硬拽，应保持光缆的自然状态，避免出现急剧性的弯曲，其弯曲半径不应小于光缆外经的15倍。
穿保护管时应用钢线引导，并涂抹适量滑石粉。
G、光缆敷设时，在线路的拐弯处、电缆井内以及终端处应预留适当的长度，并按设计文件规定作好标识。
H、光缆线路中间不应有接头。
I、光缆连接应符合下列要求：
a）光纤连接前应对光纤进行测试，且应符合产品技术文件的规定；
b）光纤连接应按照制造厂规定的工艺方法进行操作，采用专用设备进行熔接；
c）光纤连接时，应按光纤排列顺序一一对应连接，并做好标识；
d）光纤连接操作中应防止损伤或折断光纤；
e）在光纤连接后应对光纤进行测试，且应符合产品技术文件的规定；
f）整个光纤熔接过程作业应连续完成，不得中断；
2、光缆敷设技术要求
A、直埋敷设光缆
a）直埋光缆的埋深应符合下表的规定：
直埋光缆的埋设深度
序号
光缆敷设的地段或土质
埋设深度（m）
备注
1
市区、村镇的一般场合
≥1.2
不包括车行道
2
街坊和智能化小区内、人行道下
≥1.0
包括绿化地带
3
穿越铁路、道路
≥1.2
距道碴底或距路面
4
普通土质（硬土路）
≥1.2
5
砂砾土质（半石质土等）
≥1.0
b）在敷设光缆前应先清洗沟底，沟底应平整，无碎石和硬土块等有碍于施工的杂物。
c）在同一路由上，且同沟敷设光缆或电缆时，应同期分别牵引敷设。
d）直埋光缆的敷设位置，应在统一的管线规划综合协调下进行安排布置，以减少管线设施之间的矛盾。
直埋光缆与其他管线及建筑物间的最小净距见下表所列。
直埋光缆与其他管线及建筑物间的最小净距
e）在道路狭窄操作空间小的时候，宜采用人工抬放敷设光缆。
敷设时不允许光缆在地上拖拉，也不得出现急弯、扭转、浪涌或牵引过紧等现象。
f）光缆敷设完毕后，应及时检查光缆的外护套，如有破损等缺陷应立即修复；并测试其对地绝缘电阻。
g）直埋光缆的接头处、拐弯点或预留长度处以及与其他地下管线交越处，应设置标志，以便今后维护检修。
标志可以专制标石，也可利用光缆路由附近的永久性建筑的特定部位，测量出距直埋光缆的相关距离，在有关图纸上记录，作为今后查考资料。
B、架空敷设光缆
a）架空敷设光缆在空中从电线杆到电线杆敷设，因为光缆暴露在空气中会受到恶劣气候的破坏，工程中较少采用架空敷设方法。
b）架空光缆可用72.2ｍｍ的镀锌钢绞线作悬挂光缆的吊线。
吊线与光缆要良好接地，要有防雷、防电措施，并有防震、防风的机械性能。
架空吊线与电力线的水平与垂直距离要2ｍ以上，离地面最小高度为5ｍ，离房顶最小距离为1.5ｍ。
架空光缆的挂式有3种：
吊线托挂式、吊线缠绕式与自承式。
自承式不用钢绞吊线，光缆下垂，承受风荷力较差，因此常用吊挂式。
c）架空光缆布放。
由于光缆的卷盘长度比电缆长得多，长度可能达几千米，故受到允许的额定拉力和弯曲半径的限制，在施工中特别注意不能猛拉和发生扭结现象。
一般光缆可允许的拉力约为150～200ｋｇ，光缆转弯时弯曲半径应大于或等于光缆外径的10～15倍，施工布放时弯曲半径应大于或等于20倍。
为了避免由于光缆放置于路段中间，离电杆约20ｍ处，向两反方向架设，先架设前半卷，在把后半卷光缆从盘上放下来，按“８”字型方式放在地上，然后布放。
C、管道敷设光缆：
a）在地下管道中敷设光缆是三种方法中最好的一种方法，因为管道可以保护光缆，防止挖掘、有害动物及其他故障源对光缆造成损坏。
b）敷设光缆前，根据设计文件和施工图纸对选用光缆穿放的管孔大小和其位置进行核对。
c）敷设光缆前，应逐段将管孔清刷干净和试通。
清扫时应用专制的清刷工具，清扫后应用试通棒试通检查合格，才可穿放光缆。
如采用塑料子管，要求对塑料子管的材质、规格、盘长进行检查，均应符合设计规定。
一般塑料子管的内径为光缆外径的1.5倍以上，一个90mm管孔中布放两根以上的子管时，其子管等效总外径不宜大于管孔内径的85%。
d）当穿放塑料子管时，其敷设方法与光缆敷设基本相同，但必须符合以下规定：
（Ⅰ）布放两根以上的塑料子管，如管材已有不同颜色可以区别时，其端头可不必做标志。
如无颜色的塑料子管，应在其端头做好有区别的标志。
（Ⅱ）布放塑料子管的环境温度应在-5～+35℃之间，在过低或过高的温度时，尽量避免施工，以保证塑料子管的质量不受影响。
（Ⅲ）牵引塑料子管的最大拉力，不应超过管材的抗张强度，在牵引时的速度要均匀。
（Ⅳ）穿放塑料子管的水泥管管孔，应采用塑料管堵头（也可采用其他方法），在管孔处安装，使塑料子管固定。
塑料子管布放完毕，应将子管口临时堵塞，以防异物进入管内。
塑料子管应根据设计规定要求留有足够长度。
e）为防止在牵引过程中发生扭转而损伤光缆，在牵引端头与牵引索之间应加装转环。
f）光缆采用人工牵引布放时，应有人值守帮助牵引；机械布放光缆时，在拐弯处应有专人照看。
整个敷设过程中，必须严密组织，并有专人统一指挥。
牵引光缆过程中应有较好的联络手段，不应有未经训练的人员上岗和在无联络工具的情况下施工。
g）光缆一次牵引长度一般不应大于1000m。
超长距离时，应将光缆采取盘成倒8字形分段牵引或中间适当地点增加辅助牵引，以减少光缆张力和提高施工效率。
h）为了在牵引工程中保护光缆外护套等不受损伤。
在光缆穿入管孔或管道拐弯处与其他障碍物有交叉时，应采用导引装置或喇叭口保护管等保护。
此外，根据需要可在光缆四周加涂中性润滑剂等材料，以减少牵引光缆时的摩擦阻力。
i）光缆敷设后，应逐个将光缆放置在规定的托板上，并应留有适当余量，避免光缆过于绷紧。
光缆需要接续时，应保证其预留长度。
在施工中如有要求做特殊预留的长度，应按规定位置妥善放置（例如预留光缆是为将来引入新建的建筑）。
j）光缆管道中间的管孔不得有接头，否则既影响今后施工和维护，又增加对光缆损害的机会。
k）光缆在管道中敷设检测后应及时将进出口端封堵严密，以防水分或杂物进入管内。
3光缆施工注意事项
3.1环境应保持干净；如果无法远离人群，则应采取防护措施。
3.2不允许直接用眼睛观看已运行的光纤传输系统中的光纤及其连接器。
3.3维护光纤传输系统，只有在断开所有光源的情况下，才能进行操作。
3.4光纤的纤芯是石英玻璃的，非常容易弄断。
因此在施工弯曲时决不允许超过最小的弯曲半径。
3.5光纤的抗拉强度比铜线小。
因此在操纵光缆时，不允许超过各种类型光缆的拉力强度。
如果在敷设光缆时违反了弯曲半径和抗拉强度的规定，则会引起光缆内光纤纤芯的石英玻璃断裂，致使光缆不能使用。
3.6为了满足弯曲半径和抗拉强度，在施工的时候，光缆通常是绕在卷轴上。
为了使卷轴转动以便拉出光缆，该卷轴可装在专用的支架上。
光缆的弯曲半径至少应为光缆外径的15倍（指静态弯曲，动态弯曲要求不小于30倍）。
3.7放线总是从卷轴的顶部去牵引光缆，而且是缓慢而平稳地牵引，而不是急促地抽拉光缆。
用线（或绳子）将光缆系在管道或线槽内的牵引绳上，再牵引光缆。
用什么方式来牵引将依赖于作业的类型、光缆的重量、布线通道的质量，以及管道中其他线缆的数量。
3.8必须在施工前对光缆的端别予以判定并确定A、B端，A端应是网络枢纽方向，B端是其他建筑物一侧，敷设光缆的端别应方向一致，不得使端别排列混乱。
3.9根据运到施工现场的光缆情况，结合工程实际，合理配盘与光缆敷设顺序相结合，应充分利用光缆的盘长，施工中宜整盘敷设，以减少中间接头，不得任意切断光缆。
室外管道光缆的接头位置应避开繁忙路口或有碍正常工作处，直埋光缆的接头位置宜安排在地势平坦和地基稳固地带。
3.10光缆如采用机械牵引时，牵引力应用拉力计监视，不得大于规定值。
光缆盘转动速度应与光缆布放速度同步，要求牵引的最大速度为15m/min，并保持恒定。
光缆出盘处要保持松弛的弧度，并留有缓冲的余量，又不宜过多，避免光缆出现背扣、扭转或小圈。
牵引过程中不得突然启动或停止，应互相照顾呼应，严禁拉扯，以免光纤受力过大而损害。
在敷设光缆的全过程中，应保证光缆外护套不受损伤，密封性能良好。
3.11光缆不论在建筑物内或建筑群间敷设，应单独占用管道管孔，如利用原有管道和铜芯导线电缆合同时，应在管孔中穿放塑料子管，塑料子管的内径应为光缆外径的1.5倍以上，光缆在塑料子管中敷设，不应与铜芯导线电缆合用同一管孔。
在建筑物内光缆与其他弱电系统平行敷设时，应有间距分开敷设，并固定绑扎。
当小芯数光缆在建筑物内采用暗管敷设时，管道的截面利用率应为25%～30%。
3.12光缆光纤和电缆导线的接续方式不同。
铜芯导线的连接操作技术比较简单，不需较高技术和相应设备，这种连接是电接触式的，各方面要求均低。
光纤的连接就比较困难，它不仅要求连接处的接触面光滑平整，而且要求两端光纤的接触端中心完全对准，其偏差极小，因此技术要求较高，要求有较高新技术的接续设备和相应的技术力量，否则将使光纤产生较大的衰减而影响通信质量。
四、屏蔽电线和屏蔽电缆
仪表工作在强电、强磁场环境的可能性很大，有时受电波干扰。
为此，要使用屏蔽电线或屏蔽电缆，常用屏蔽电线型号用途见表。
常用屏蔽电线型号及主要用途
型号
名称
主要用途
BVP
聚氯乙烯绝缘金属屏蔽铜芯导线
用于防强电干扰的场合，环境温度为-15~+65℃
BVVP
聚氯乙烯绝缘金属屏蔽护套铜芯导线
同BVP，但能抗机械外伤
BVP
聚氯乙烯绝缘屏蔽铜芯软线
用于弱电流电器及仪表连接
RVVP
聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套屏蔽铜芯软线
同BVP
五、补偿导线
补偿导线是热电偶连接线，是为补偿热电偶冷端因环境温度的变化而产生的电势差。
不同型号和分度号的热电偶要使用与分度号一致的补偿导线，否则，不但得不到补偿，反而会产生更大的误差。
补偿导线在连接时要注意极性，必须与热电偶极性一致，严禁接反。
几种常用热电偶补偿导线的技术特性
热电偶名称
补偿导线
型号
正极
负极
冷端为0℃，热端为100℃时标准电势，mV
电阻值，Ω/m
材料
颜色
材料
颜色
1mm2
1.5mm2
2.5mm2
铂铑-铂
WRP（S）
铜
红
铜镍
绿
-0.634±0.023
0.05
0.03
0.02
镍铬-
镍硅
镍铝
WRN
（K）
铜
红
康铜
蓝
-4.10±0.15
0.52
0.35
0.21
镍铬-考铜
WRK
（E）
镍铬
红
考铜
黄
+6.95±0.30
1.15
0.77
0.46
铜-考铜
WRT
（T）
铜
红
考铜
黄
-4.76±0.15
0.5
0.33
0.20
注:
1.型号中（）内表示该热电偶分度号
2.表中颜色是指绝缘橡皮颜色,不是补偿导线金属丝的颜色.
六、电缆、电线敷设的一些规范要求
1敷设仪表电缆时的环境温度不应低于下列温度值：
A、交链聚乙烯电缆０℃。
B、橡皮绝缘电缆－１５℃。
2敷设电缆应合理安排，不宜交叉；敷设时应避免电缆之间及电缆与其他硬物体之间的摩擦；固定时，松紧应适当。
3塑料绝缘、橡皮绝缘多芯电缆的弯曲半径，不应小于其外径的１０倍。
电力电缆的弯曲半径应符合现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92的有关规定。
4仪表电缆与电力电缆交叉敷设时，宜成直角；当平行敷设时，其相互间的距离应符合设计文件规定。
5在电缆槽内，交流电源线路和仪表信号线路，应用金属隔板隔开敷设。
6电缆沿支架敷设时，应帮扎固定，防止电缆松脱。
7明敷设的仪表信号线路与具有强磁场和强静电场的电气设备之间的净距离，宜大于１.５m；当采用屏蔽电缆或穿金属保护管以及在带盖的金属电缆槽内敷设时，宜大于0.８m。
8电缆在隧道或沟道内敷设时，应敷设在支架上或电缆槽内。
9电缆敷设后，两端应做电缆头。
10制作电缆头时，绝缘带应干燥、清洁、无折皱、层间无空隙；抽出屏蔽接地线时，不应损坏绝缘；在潮湿或有油污的位置，应有相应的防潮、防油措施。
11综合控制系统和数字通信线路的电缆敷设应符合设计文件和产品技术文件要求。
12设备附带的专用电缆，应按产品技术文件的说明敷设。
13补偿导线应穿保护管或在电缆槽内敷设，不应直接埋地敷设。
14当补偿导线和测量仪表之间不采用切换开关或冷端温度补偿器时，宜将补偿导线和仪表直接连接。
15对补偿导线进行中间和终端接线时，不得接错极性。
16仪表信号线路、仪表供电线路、安全联锁线路、补偿导线及本质安全型仪表线路和其他特殊仪表线路，应分别采用各自的保护管。
七、仪表线路配线的一些规定及要求
1从外部进入仪表盘、柜、箱内的电缆电线应在其导通检查及绝缘电阻检查合格后进行配线。
2仪表盘、柜、箱内的线路宜敷设在汇线槽内，在小型接线箱内也可明线敷设。
当明敷设时，电缆电线束应用由绝缘材料制成的扎带扎牢，扎带间距宜为１００—200mm。
3仪表的接线应符合下列规定：
A、接线前应校线，线端应有标志；
B、剥绝缘层时不应损伤芯线；
C、电缆与端子的连接应均匀牢固、导电良好；
D、多股线芯端头宜采用接线片，电线与接线片的连接应压接。
4仪表盘、柜、箱内的线路不应有接头，其绝缘护层不应有损伤。
5仪表盘、柜、箱接线端子两端的线路，均应按设计图纸标号。
标号应正确、字迹清晰且不宜腿色。
6接线端子板的安装应牢固。
当端子板在仪表盘、柜、箱底部时，距离基础面的高度不宜小于２５０mm。
当端子板在顶部或侧面时，与盘、柜、箱边缘的距离不宜小于１００mm。
多组接线端子板并排安装时，其间隔净距离不宜小于２００mm。
7剥去外部护套的橡皮绝缘芯线及屏蔽线，应加设绝缘护套。
8导线与接线端子板、仪表、电气设备等连接时，应留有余度。
9备用芯线应接在备用端子上，或按可能使用的最大长度预留，并应按设计文件要求标准备用线号。
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