控制电缆的选择和使用

      电线电缆行业占据着中国电工行业1/4的产值。它产品种类众多，应用范围十分广泛，涉及到电力、建筑、通信、制造等行业，与国民经济的各个部门都密切相关。在现实生活中，人们总是把电力电缆和控制电缆混为一谈，很难分辨出哪个是电力电缆，哪个是控制电缆。
      KVV是工矿企业、能源交通部门控制和保护线路的连接线，俗称控制电缆，主要用于电缆沟、管道、竖井等机械拉力较大的固定场合，执行GB/T 9330-2020国家标准。本文就浅谈一下关于控制电缆的选择与使用。
      一、控制电缆的概况
从控制中心连接到各系统传递信号或控制操作功能的电缆统称控制电缆。控制电缆早期的功能比较简单，包括：指示灯显示、仪表指示、继电器和开关设备的操作、报警联锁系统等。近年来，由于弱电和计算机网络的广泛应用，对控制电缆的选择和应用提出了新的功能和更高的要求。
      二、控制电缆的主要系列品种
      当今控制电缆的主产品为：聚氯乙烯绝缘控制电缆、天然丁苯橡皮绝缘控制电缆和聚乙烯绝缘控制电缆三大系列。此外还有交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘的产品。早年曾生产的油浸纸绝缘铅包控制电缆已经淘汰。
      控制电缆的额定电压用U0/U表示。我国1998年颁发的国家标准对塑料绝缘控制电缆的额定电压规定为450/750V，国外已有德国等提出将600/1000V的产品，作为控制电缆的常规产品系列。目前我国也能生产600/1000V的塑料绝缘控制电缆。橡皮绝缘控制电缆的额定电压则规定为300/500V。
      控制电缆的线芯为铜芯，标称截面2.5mm²及以下，2~61芯；4~6mm²，2~14芯；10mm²，2~10芯。控制电缆的工作温度：橡皮绝缘为65℃，聚氯乙烯绝缘为70℃和105℃两个等级。计算机系统使用的控制电缆一般选用聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯以及氟塑料绝缘的产品。

      三、保证控制电缆正常工作的措施
      为保证控制电缆在发生绝缘击穿、机械损伤或着火时，减少波及的范围，GB 50217-2018《电力工程电缆设计规范》规定：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要增强可靠性的两套系统，应采用各自独立的控制电缆。
      控制电缆投入运行后，同一电缆的不同线芯之间，紧邻平行敷设的电缆之间都存在电气干扰的问题，引起电气干扰的主要原因有：
      （1）由于外施电压在线芯间电容耦合的作用下产生的静电干扰；
      （2）由于通电电流产生的电磁感应干扰。总的来讲，当邻近存在高电压、大电流干扰源时，电气干扰更严重，由于同一电缆的线芯之间的距离较小，其干扰程度也远大于平行敷设的紧邻电缆。

      例如某超高压变电所分相操作断路器的控制回路，三相合用一根电缆，曾发生过这样的事故，由分相操作的脉冲使其它相的晶闸管触发，误导致三相联动，以后改用分别独立的电缆，就未再发生误动事故。又如某电厂的计算机监测系统，由于将模拟量低电平的信号线与变送器的电源线合用一根四芯电缆，曾引起在信号线产生70V的干扰电压，这对以毫伏计的低电平信号回路，显然会影响正常工作。

      四、防止或减轻电气干扰的措施
      1.控制电缆的一个备用芯接地
      实践证明，控制电缆中一个备用芯接地时，干扰电压的幅值可降低到25%~50%，且实施简便，而对电缆的造价增加甚微。
      2.对电气干扰时会发生严重后果的电路，不合用一根控制电缆，其中包括：
      （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的回路；
      （3）交流断路器分相操作的各相弱电控制回路，都不应使用同一根控制电缆。但对弱电回路的每一对往返导线如分属于不是同一根的控制电缆，在敷设时有可能形成环状布置，在相近电源的电磁线交链下会感生电势，其数值可能对弱电回路低电平的参数干扰影响较大，因此对往返导线仍应合用一根控制电缆为宜。

      3.金属屏蔽与屏蔽层接地
      金属屏蔽是减弱和防止电气干扰的重要措施，包括对线芯的总屏蔽、分屏蔽和双层式总屏蔽等。控制电缆金属屏蔽型式的选择，应按可能产生的电气干扰影响的强弱，计入综合抑制干扰的措施，以满足降低干扰和过电压的要求。对防干扰效果的要求越高，则相应的投资也越大，当采用钢带铠装、钢丝编织总屏蔽时，电缆的价格约增加10%~20%。