信息通信機房電力電纜的選擇與應(yīng)用

孔燈亮

摘要：信息通信機房中有大量的信息通信設(shè)備，這些設(shè)備的正常工作需要有電力的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，電力導(dǎo)線承擔(dān)著將電力從電網(wǎng)、供電設(shè)備輸送到用電設(shè)備的任務(wù)，最常見的電力導(dǎo)線就是電力電纜?；诖耍疚膶π畔⑼ㄐ艡C房電力電纜的選擇與應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：信息通信機房;電力電纜;選擇與應(yīng)用

1 電力電纜的結(jié)構(gòu)

電力電纜一般為3層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體、絕緣層和護套層，部分電纜還會有鎧裝層。最常用的導(dǎo)體是銅和鋁，銅的導(dǎo)電系數(shù)相對較高。絕緣層按材料可以分為勻質(zhì)和纖維質(zhì)，勻質(zhì)材料主要有聚氯乙烯、聚烯烴、交聯(lián)聚烯烴、橡膠等，勻質(zhì)材料的絕緣層具有較好的抗潮性，實際中應(yīng)用較多。護套層是為了保護絕緣層不受機械損傷，同時避免整條電纜被拉力破壞，護套的材料一般采用塑料、鋁、鉛等。

2 信息通信機房電力電纜的選擇與應(yīng)用

2.1 電纜導(dǎo)體種類

前文已述，常見的電纜導(dǎo)體種類為銅和鋁，相對于鋁來說，銅具有如下優(yōu)點：（1）銅的電阻率低。相同的橫截面積，銅芯電纜的內(nèi)阻比鋁芯電纜的內(nèi)阻低，流過相同的電流時，發(fā)熱量將更小，所以相對來說，銅芯電纜的載流量更高，電纜上的電壓降更小，更加節(jié)能。（2）銅更耐腐蝕。相對于鋁，銅金屬更抗氧化，不容易腐蝕，尤其是電纜的接頭處，鋁芯電纜會由于氧化腐蝕而使接觸電阻增大，這樣就有可能發(fā)熱過大而引發(fā)事故。（3）銅的柔性好，強度高，且抗疲勞。銅芯的柔性好，允許的彎曲半徑更小，因此便于施工過程中的穿管和轉(zhuǎn)彎;常溫下，銅的允許應(yīng)力和拉伸強度極限也比鋁更高;另外，鋁芯如果反復(fù)折彎容易折斷，而銅芯不會。銅的主要缺點就是產(chǎn)量有限，因此價格相對較高，以2021年1月初的市場價格為例，1#電解銅的價格大約為6萬元/噸，而鋁的價格大約為1.5萬元/噸?？紤]到信息通信機房的重要性，機房內(nèi)的電纜均建議采用銅芯電纜，尤其是地線電纜必須采用銅芯電纜，在沿海等有環(huán)境腐蝕的地區(qū)，也應(yīng)選擇采用銅芯電纜。在信息通信機房中的建設(shè)中，一些較偏遠(yuǎn)的移動通信基站，如果市電引入的外線電纜采用銅芯電纜而經(jīng)常發(fā)生被偷盜時，可以考慮將外線電纜更換為鋁芯電纜。

2.2 溫度傳感器設(shè)置

在溫度傳感器界面配置每臺溫度采集機。可根據(jù)配線表增加、修改、刪除溫度采集機。系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，已對所接溫度采集機進(jìn)行設(shè)置。如需更換采集機，可在列表中雙擊需更換的溫度采集機，列表上方輸入框?qū)@示所選采集機詳細(xì)信息，更改信息后（如更換采集機需更改采集機號）點擊“修改”即可。更換采集機還需進(jìn)行“最高溫度”及“最大溫差”設(shè)置，詳見系統(tǒng)設(shè)置。

2.3 經(jīng)濟電流密度校驗

經(jīng)濟電流密度就是使輸電導(dǎo)線在運行中，電能損耗、維護費用和建設(shè)投資等各方面都是最經(jīng)濟的。根據(jù)不同的年最大負(fù)荷利用小時數(shù)，選用不同的材質(zhì)和每平方毫米通過的安全電流值。導(dǎo)線截面影響線路投資和電能損耗，為了節(jié)省投資，要求導(dǎo)線截面小些;為了降低電能損耗，要求導(dǎo)線截面大些。綜合考慮，確定一個比較合理的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟截面積，與其對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度。

2.4 電纜燃燒性能

信息通信機房內(nèi)的所有電力電纜都應(yīng)選用阻燃電纜或耐火電纜，不能選用不具備阻燃性能或耐火性能的普通電纜。這是因為信息通信機房具有價值高、重要性強的特點，選用阻燃電纜或耐火電纜可以在火災(zāi)發(fā)生時防止火災(zāi)蔓延，避免造成重大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。對于耐火和阻燃電纜，根據(jù)性能的優(yōu)劣，又可以分為A、B、C三類，其中，A類性能最優(yōu)，信息通信機房內(nèi)的阻燃電纜一般會選擇A類。

2.5 電纜導(dǎo)體的截面積

在討論電纜導(dǎo)體的截面積之前，首先要正確理解標(biāo)稱截面積、設(shè)計截面積和實際截面積3個概念的聯(lián)系和區(qū)別。

標(biāo)稱截面積是指產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中用來表述電纜產(chǎn)品的規(guī)格，僅僅是此規(guī)格的代號或名稱，便于產(chǎn)品制造過程中的文件及生產(chǎn)管理。標(biāo)稱截面積并不要求直接測量其截面積，而是通過導(dǎo)體的電阻值進(jìn)行衡量和考核。

設(shè)計截面積也稱為電氣截面積，是指設(shè)計過程中選擇的電纜截面積，施工進(jìn)場時應(yīng)對其截面和導(dǎo)體電阻進(jìn)行見證取樣送檢。

實際截面積指電纜導(dǎo)體的幾何截面積。

對于電纜生產(chǎn)制造者來講，某標(biāo)稱截面的導(dǎo)體截面究竟設(shè)計多大才能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不是指實際截面積要大于等于標(biāo)稱截面積，而是指此標(biāo)稱截面下的設(shè)計截面積（電氣截面積）要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，即電阻值應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，將此作為設(shè)計導(dǎo)體實際截面大小的依據(jù)。如果選擇的導(dǎo)電性能較高的導(dǎo)體材料，那么實際截面可以小一些，反之導(dǎo)體實際截面應(yīng)大一些。當(dāng)今隨著導(dǎo)體材料生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，無氧銅材的先進(jìn)生產(chǎn)工藝已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，銅導(dǎo)體材料電阻率足以保證用小于標(biāo)稱直徑銅絲能滿足對應(yīng)規(guī)格電阻的要求，所以目前電纜行業(yè)中較普遍出現(xiàn)電阻合格，但線芯實際截面小于標(biāo)稱截面的現(xiàn)象，這是符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的，也符合節(jié)能節(jié)材的發(fā)展趨勢。

2.6 電線電纜絕緣材質(zhì)的選擇

在運行時設(shè)計過程中，通常根據(jù)運行時的方式和環(huán)境選擇電纜絕緣材料。對于一般工程而言，PVC電纜成本較低，耐酸和耐堿性較高，因此得到更廣泛的使用。但是，PVC材料也有一些缺點：它產(chǎn)生有毒氣體，在燃燒時會毒害和窒息人們。因此，無鹵素電纜，如交聯(lián)聚乙烯、乙烯橡膠等。，如果建筑工地需要低毒性和易燃性等因素，則可使用;對于電力線和消防線，在選擇電氣線路時，必須使用礦物絕緣電纜或有機絕緣電纜，這取決于自動火災(zāi)報警系統(tǒng)對對象的保護程度，而且電線的子線路必須選擇對于要求苛刻的建筑，例如高層建筑和大型公共場所，選擇過程必須使用無鹵素或無鹵素的聚乙烯絕緣電纜。

2.7 侵入物分析與應(yīng)對

侵入物的來源主要有以下方面：1.建筑物縫隙滲漏（墜入）;2.溫控系統(tǒng)外循環(huán)帶入;3.信息通信機房電出入人員帶入;4.信息通信機房電內(nèi)部設(shè)備掉落。來自于1和2的侵入物為雨雪滲水和冷凝水，在重力作用下最終會匯集在阻燃防靜電地板上，繼而引發(fā)該處濕度傳感器報警;來自于3和4的侵入物主要為灰塵、水泥塊、鋼制螺絲、金屬屑、塑料碎屑等，其中一部分侵入物可能導(dǎo)致設(shè)備短路或引起火災(zāi)。這些侵入物最終也會匯集到阻燃防靜電地板，只能通過大功率吸塵器進(jìn)行清除。參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對固體侵入物的規(guī)定，根據(jù)直徑大小將A單位數(shù)據(jù)中心信息通信機房電侵入物情況進(jìn)行統(tǒng)計，其中直徑在50mm以上的主要是在信息通信機房電改造工程中產(chǎn)生的硅酸鹽類建筑垃圾，直徑在10～50之間的主要是在設(shè)備安裝過程中遺落的螺絲等金屬件，直徑在5～10mm之間的主要是在支撐構(gòu)件加工工程中產(chǎn)生的金屬碎屑，直徑在1～5mm之間的要是在設(shè)備安裝過程中碎裂的塑料泡沫顆粒，直徑在1mm以下的主要是在數(shù)據(jù)中心運行過程中由空氣循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入的灰塵。上述入侵物可能造成短路或接觸不良問題。

3 結(jié)束語

在信息通信機房中，電力電纜承擔(dān)著輸送電能的作用，它的正常工作關(guān)系到信息通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在信息通信機房中，電力電纜的選擇涉及到電纜的燃燒性能、電纜導(dǎo)體的種類、截面積大小等方面。總的來說，信息通信機房內(nèi)的所有電力電纜應(yīng)選用阻燃電纜或耐火電纜，建議采用具備阻燃A類性能的電纜。信息通信機房內(nèi)的電力電纜宜采用銅芯電纜，其中，地線電纜必須采用銅芯電纜，在沿海等有環(huán)境腐蝕的地區(qū)，也應(yīng)采用銅芯電纜。

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