柴油发电机组连接电缆的品质要求
摘要:柴油发电机组连接电缆的品质要求非常高,因为它直接关系到整个供电系统的安全性、可靠性、稳定性和使用寿命。选择不当的电缆可能导致电压降过大、电缆过热、甚至引发火灾等严重事故。因此,柴油发电机组连接电缆应符合相关国际标准的要求,如果品牌、规格、颜色等和当地供电局要求有冲突时,以符合当地供电局的要求为准。对于ZA-YJV,ZA-YJV22,NH-YJV,WDZA-YJV,NH-KVV,WDZA-BYJ,WDZA-YJY等不属于YD/T1173规定的规格型号柴油发电机连接电缆,按照GB/T12706、GB/T19666、JB-T10491、GB/T9330和GB/T5023等相关标准执行。
一、电气性能要求
1、导体材料与截面积
(1)材料:必须使用高纯度无氧铜,导电率高,电阻小,发热量低。避免使用铜包铝等劣质材料。
(2)截面积:这是最重要的参数之一。截面积必须根据发电机组的额定输出电流、电缆长度和允许的电压降来精确计算。
(3)计算公式参考:截面积(mm²)=(√3×I×L×cosφ)/(γ×ΔU)
I:负载电流(A)
L:电缆单程长度(m)
cosφ:功率因数(通常取0.8)
γ:电导率(铜取57 m/Ω·mm²)
ΔU:允许的电压降(例如,从发电机端到负载端不超过3%-5%)
(4)简单原则:在满足电压降要求的前提下,宁大勿小。电流密度通常建议在2-4A/mm²之间,具体取决于敷设方式和工作环境温度,示例如图1所示。
2、绝缘性能
(1)绝缘电阻:必须足够高,以确保在额定电压下漏电流极小。
(2)耐压等级:绝缘层的耐压等级必须高于发电机组的额定电压。例如,对于400V系统,通常使用0.6/1kV等级的电缆。
(3)介电强度:能承受工频交流耐压试验而不被击穿。
3、电压降
这是衡量电能传输效率的关键指标。过大的电压降会导致负载端电压不足,影响设备正常运行,同时电能以热的形式损耗在电缆上。一般要求全程电压降不超过额定电压的3%-5%。在实际工程中,为了留有余地,通常会对系统进行更细致的划分:
(1)发电机主干连接电缆(发电机→主配电柜/ATS):建议将电压降控制在≤2%。理由是作为供电的主干道,必须为后续配电线路的压降留出空间,确保整个系统的总压降在合格范围内。
(2)整个供电系统(从发电机端子到最远的负载设备):总电压降不应超过5%。这包括了发电机主干电缆、各级配电电缆和末端线路的所有电压降之和。

图1 康明斯电力柴油发电机组连接电缆安装示例
二、结构与材料要求
1、导体
(1)导体材料应为TR型软圆铜线或TXR型镀锡软圆铜线。
(2)导体中单线的最大直径和导体20℃时的直流电阻应符合下表的规定。
表1 柴油发电机连接电缆导体结构及直流电阻
|
标称
截面
(m㎡)
|
导体中单线
最大直径(mm)
|
20℃时导体最大
直流电阻(Ω/km)
|
标称
截面
(m㎡)
|
导体中单线
最大直径(mm)
|
20℃时导体最大
直流电阻(Ω/km)
|
||||
|
阻燃型
|
耐火型
|
圆铜
线
|
镀锡
圆铜线
|
阻燃型
|
耐火
型
|
圆铜
线
|
镀锡
圆铜线
|
||
|
1.5
|
0.25
|
-
|
13.3
|
13.7
|
70
|
0.50
|
0.68
|
0.272
|
0.277
|
|
2.5
|
0.25
|
-
|
7.98
|
8.21
|
95
|
0.50
|
0.68
|
0.206
|
0.21
|
|
4
|
0.30
|
0.52
|
4.95
|
5.09
|
120
|
0.50
|
0.68
|
0.161
|
0.164
|
|
6
|
0.30
|
0.52
|
3.3
|
3.39
|
150
|
0.50
|
0.68
|
0.129
|
0.132
|
|
10
|
0.45
|
0.52
|
1.91
|
1.95
|
185
|
0.50
|
0.68
|
0.106
|
0.108
|
|
16
|
0.45
|
0.64
|
1.21
|
1.24
|
240
|
0.50
|
0.68
|
0.0801
|
0.0817
|
|
25
|
0.45
|
0.64
|
0.78
|
0.795
|
300
|
0.5
|
0.68
|
0.0641
|
0.0654
|
|
35
|
0.45
|
0.68
|
0.554
|
0.565
|
400
|
0.5
|
0.68
|
0.0486
|
0.0495
|
|
50
|
0.45
|
0.68
|
0.386
|
0.393
|
500
|
0.6
|
0.68
|
0.0384
|
0.0391
|
(3)导体应按要求绞合成圆形、半圆形、扇形或瓦形。不允许整股接头,股线中的单线允许接头,但相邻两个接头的间距应不小于300mm。
2、绝缘层
(1)绝缘层材料:柴油发电机连接电缆绝缘层应采用聚氯乙烯、聚烯烃或交联聚烯烃材料。
(2)绝缘层结构:应紧密地挤包在线芯上,且容易剥离而不损伤导体。绝缘的横断面上应无目力可见的气孔和砂眼等缺陷。
(3)绝缘层标称厚度柴油发电机连接电缆绝缘层的标称厚度及绝缘电阻应符合下表的规定。
表2 绝缘层标称厚度及绝缘电阻
|
标
称
截
面
|
标称厚度(mm)
|
导
体
最
高
|
|||
|
阻燃型
|
耐火型
|
||||
|
ZA-RV、ZA-RVV
WDZ-RY、WDZC-RYY
ZA-RVVV、ZA-RVV22
WDZC-RYY23
|
WDZ-RYJ-90
WDZC-RYJY-90
WDZC-RYJY23-90
|
WDZN-RY
WDZCN-RYY
WDZCN-RYY23
|
WDZN-RYJ-90
WDZCN-RYJY-90
WDZCN-RYJY23-90
|
||
|
1.5
|
0.7
|
0.7
|
-
|
-
|
0.010
|
|
2.5
|
0.8
|
0.7
|
-
|
-
|
0.009
|
|
4
|
0.8
|
0.7
|
0.8
|
0.7
|
0.007
|
|
6
|
0.8
|
0.7
|
0.8
|
0.7
|
0.006
|
|
10
|
1.0
|
0.7
|
1.0
|
0.7
|
0.0056
|
|
16
|
1.0
|
0.7
|
1.0
|
0.7
|
0.0046
|
|
25
|
1.2
|
0.9
|
1.2
|
0.9
|
0.0044
|
|
35
|
1.2
|
0.9
|
1.2
|
0.9
|
0.0038
|
|
50
|
1.4
|
1.0
|
1.4
|
1.0
|
0.0037
|
|
70
|
1.4
|
1.1
|
1.4
|
1.1
|
0.0032
|
|
95
|
1.6
|
1.1
|
1.6
|
1.1
|
0.0032
|
|
120
|
1.6
|
1.2
|
1.6
|
1.2
|
0.0029
|
|
150
|
1.8
|
1.4
|
1.8
|
1.4
|
0.0029
|
|
185
|
2.0
|
1.6
|
2.0
|
1.6
|
0.0029
|
|
240
|
2.2
|
1.7
|
2.2
|
1.7
|
0.0028
|
|
300
|
2.4
|
1.8
|
2.4
|
1.8
|
0.0028
|
|
400
|
2.6
|
2.0
|
2.6
|
2.0
|
0.0026
|
|
500
|
2.8
|
2.2
|
2.8
|
2.2
|
0.0026
|
(4)连接电缆绝缘层的平均厚度:应不小于标称厚度,最薄点厚度应不小于标称厚度的90%减去0.1mm。
(5)芯线标识:每根绝缘线芯应用颜色识别,标识方法应符合菲律宾本地要求,中标后康明斯用户会提供颜色要求。
(6)工序中间检查柴油发电机连接电缆绝缘线芯应经受相关规范规定的工频或直流火花试验作为工序中间检查,试验电压应符合表3规定。
表3 绝缘线芯火花试验电压
|
标称绝缘厚度t(mm)
|
工频火花试验电压(kV)
|
直流火花试验电压(kV)
|
|
t≤1.0
|
6
|
9
|
|
1.0<t≤1.5
|
10
|
15
|
|
1.5<t≤2.0
|
15
|
23
|
|
2.0<t≤2.5
|
20
|
30
|
|
2.5<t
|
25
|
38
|
3、护套层
(1)护套材料:护套应采用聚氯乙烯或聚烯烃材料。
(2)护套要求:护套应平整、光滑,无针孔、气泡等缺陷。最好具有极佳的柔韧性、耐油、耐磨损、耐候性(紫外线、臭氧)、耐撕裂和阻燃性,非常适合移动、拖拽和户外复杂环境。
(3)护套厚度:电缆护套的标称厚度应符合表4的规定。非铠装电缆护套层最薄点厚度应不小于标称厚度的85%减去0.1mm;铠装电缆护套层最薄点厚度应不小于标称厚度的80%减去0.2mm。
表4 护套标称厚度(mm)
|
导体标称
截面积(m㎡)
|
非铠装型电缆
|
铠装型电缆
|
|||||||
|
1芯
|
2芯
|
3芯
|
4芯
|
5芯
|
2芯
|
3芯
|
4芯
|
5芯
|
|
|
1.5
|
0.8
|
1.0
|
1.2
|
1.2
|
1.4
|
1.2
|
1.4
|
1.4
|
1.6
|
|
2.5
|
0.8
|
1.0
|
1.2
|
1.2
|
1.4
|
1.2
|
1.4
|
1.4
|
1.6
|
|
4
|
1.0
|
1.2
|
1.2
|
1.2
|
1.6
|
1.4
|
1.4
|
1.4
|
1.8
|
|
6
|
1.0
|
1.2
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.4
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
|
10
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
|
16
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
|
25
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
|
35
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
|
50
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
|
70
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
|
95
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
|
120
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
|
150
|
1.6
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
|
185
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
2.8
|
|
240
|
1.8
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
2.8
|
|
300
|
2.0
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
2.8
|
2.4
|
2.6
|
2.8
|
3.0
|
|
400
|
2.2
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
|
500
|
2.4
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
(4)护套内的结构对于护套与绝缘或内护层直接接触的电缆,电缆护套应不与绝缘或内护层粘接,绝缘或内护层与护套之间可采用满足电缆性能要求的滑石粉或其他材料作隔离。
(5)护套颜色:通常为黑色,因为炭黑赋予其良好的耐紫外线性。
(6)屏蔽层(对于大功率或长距离传输):如果环境存在较强电磁干扰,或为了减少电缆本身对外的电磁辐射,应考虑使用带铜丝编织或铜带屏蔽的电缆。
三、其他要求和标准
1、分类与命名
(1)型式代号:柴油发电机连接电缆型式代号由燃烧特性代号、系列代号、绝缘材料代号、护套材料代号、外护层代号和工作温度代号6个部分组成,其构成应符合相关规范的要求。
(2)连接电缆规格:柴油发电机连接电缆的导体芯数、标称截面积、额定电压应符合相关规范的要求。
(3)敷设时的最小弯曲半径:应不小于柴油发电机连接电缆外径的8倍,铠装型柴油发电机连接电缆应不小于柴油发电机连接电缆外径的15倍。
2、机械与环境性能要求
(1)柔韧性:发电机组电缆可能需要移动或重新布线,因此要求电缆非常柔软,如图2所示。导体应由多股细铜丝绞合而成,股数越多,柔韧性越好。
(2)耐油性:发电机组周围可能存在油污,电缆护套必须具有良好的耐矿物油性能,防止护套膨胀、变形、老化。
(3)阻燃性:在发生故障时,电缆应不易燃烧,或能阻止火焰蔓延。可选择符合阻燃标准(如IEC 60332)的电缆。
(4)耐候性:能够抵抗阳光、雨水、高温和低温等户外环境的影响。
3、安全认证与标准
电缆产品应符合所在国家或地区的电气安全标准,例如:
(1)中国:GB/T标准(如GB/T 5013,GB/T 5023)
(2)国际:IEC标准(如IEC 60245,IEC 60227)
(3)欧洲:HAR(harmonization cable)标志,符合EN标准。
(4)北美:UL或CSA认证。

图2 柴油发电机的连接电缆性能要求
总结:
为了确保柴油发电机组连接电缆的品质,应首选重型橡套软电缆(如国标YCW、YHZ型号)。这是为移动电气设备供电设计的理想选择。如果电缆是永久固定敷设在桥架或管道内,且环境良好,也可考虑VV或YJV型电力电缆,但其柔韧性远不如橡套电缆。总之,为柴油发电机组选择连接电缆,核心是选择“截面积足够大、采用纯铜导体、带有重型橡胶护套的柔性电缆”,并确保其符合安全标准。切勿在此项上节约成本,以免因小失大。
-------------------------------维修与技术支持:
康明斯(Cummins)作为全球知名品牌,其柴油发电机组故障诊断技术结合了机械、电子和智能系统的综合分析方法,能够快速定位问题并减少停机时间。
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