电缆选型
概述
电力传输核心载体
电缆是数据中心电力系统的==神经网络==，承担着电能安全可靠传输的关键任务。
电缆选型是数据中心电气设计的重要环节，直接影响供电系统的安全性、可靠性和经济性。数据中心电缆选型需要综合考虑载流量、电压降、短路热稳定、敷设环境等多种因素，同时满足国家标准和行业规范的要求。
数据中心常用电缆类型包括：
- 电力电缆：用于输配电系统，传输电能
- 控制电缆：用于控制系统，传输信号
- 通信电缆：用于数据传输，网络布线
技术特点
数据中心电缆技术要求
- 高可靠性：设计寿命≥30年
- 低烟无卤：燃烧时烟雾少、无毒气
- 阻燃性能：通过GB/T 19666阻燃测试
- 耐火性能：关键回路需具备耐火能力
- 抗干扰性：屏蔽设计，减少电磁干扰
🏭 主要品牌厂家
国际品牌
| 品牌 | 厂商 | 特点 | 主要产品系列 |
|---|---|---|---|
| Prysmian | 普睿司曼 | 全球电缆领导者 | 中高压电缆、特种电缆 |
| Nexans | 耐克森 | 法国电缆专家 | 数据中心专用电缆 |
| Sumitomo | 住友电工 | 日本技术领先 | 高端特种电缆 |
| Furukawa | 古河电工 | 日本老牌企业 | 光电缆一体化 |
国内品牌
| 品牌 | 厂商 | 特点 | 主要产品系列 |
|---|---|---|---|
| 远东电缆 | 远东控股 | 国内龙头 | 电力电缆、特种电缆 |
| 宝胜股份 | 宝胜集团 | 央企背景 | 高端电缆 |
| 亨通光电 | 亨通集团 | 光电缆一体化 | 数据中心解决方案 |
| 中利集团 | 中利集团 | 特种电缆专家 | 航空航天级电缆 |
| 上上电缆 | 江苏上上 | 性价比高 | 配电电缆 |
| 江南电缆 | 无锡江南 | 品质稳定 | 中低压电缆 |
📋 行业规范标准
国际标准
- IEC 60502: 额定电压1kV到30kV挤包绝缘电力电缆
- IEC 60332: 电缆燃烧试验
- IEC 61034: 电缆燃烧烟密度测量
- IEC 60754: 电缆燃烧气体分析
国内标准
- GB/T 12706.1-2020: 额定电压1kV到35kV挤包绝缘电力电缆
- GB/T 19666-2019: 阻燃和耐火电线电缆通则
- GB 50217-2018: 电力工程电缆设计标准
- GB 50174-2017: 数据中心设计规范
⚙️ 技术参数规格
电缆型号说明
常见型号格式：
ZC-YJV-8.7/10kV-3×240
│ │ │ │
│ │ │ └── 规格：3芯，截面240mm²
│ │ └── 额定电压：8.7/10kV
│ └── 绝缘材料：交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套
└── 阻燃等级：C级阻燃
型号字母含义：
| 字母 | 含义 |
|---|---|
| ZA/ZB/ZC | 阻燃等级A/B/C级 |
| NH | 耐火 |
| WDZ | 无卤低烟阻燃 |
| YJ | 交联聚乙烯绝缘 |
| V | 聚氯乙烯护套 |
| Y | 聚乙烯护套 |
| K | 控制电缆 |
电力电缆载流量表
铜芯交联电缆空气中敷设载流量(A)
| 截面(mm²) | 0.6/1kV单芯 | 0.6/1kV三芯 | 8.7/10kV三芯 |
|---|---|---|---|
| 10 | 85 | 65 | - |
| 16 | 115 | 87 | - |
| 25 | 150 | 115 | - |
| 35 | 180 | 140 | 135 |
| 50 | 225 | 175 | 165 |
| 70 | 280 | 220 | 205 |
| 95 | 340 | 265 | 250 |
| 120 | 400 | 310 | 290 |
| 150 | 460 | 355 | 335 |
| 185 | 530 | 410 | 385 |
| 240 | 640 | 495 | 465 |
| 300 | 740 | 570 | 535 |
| 400 | 880 | 670 | 630 |
敷设方式修正系数
| 敷设方式 | 修正系数 | 说明 |
|---|---|---|
| 空气中单根 | 1.00 | 基准条件 |
| 空气中2根并列 | 0.88 | 间距≥电缆外径 |
| 空气中3根并列 | 0.82 | 间距≥电缆外径 |
| 穿管敷设 | 0.80 | 单根穿管 |
| 直埋敷设 | 0.90 | 单根埋地 |
| 电缆桥架 | 0.75-0.85 | 多根并列 |
环境温度修正系数
| 环境温度(℃) | 修正系数 | 适用范围 |
|---|---|---|
| 25 | 1.12 | 地下敷设 |
| 30 | 1.06 | 地下敷设 |
| 35 | 1.00 | 空气中基准 |
| 40 | 0.94 | 空气中 |
| 45 | 0.87 | 高温环境 |
| 50 | 0.79 | 极端高温 |
📐 选型计算
载流量计算
基本计算公式：
参数说明：
- I_allow：电缆允许载流量(A)
- I_calc：计算电流(A)
- K_t：温度修正系数
- K_g：敷设方式修正系数
电压降计算
三相电缆电压降公式：
参数说明：
- ΔU%：电压降百分比
- I：计算电流(A)
- L：线路长度(km)
- R：线路电阻(Ω/km)
- X：线路电抗(Ω/km)
- U_n：额定电压(V)
- cosφ：功率因数
简化计算（铜芯电缆，cosφ=0.9）：
参数说明：
- P：传输功率(kW)
- L：线路长度(m)
- C：系数（三相取77，单相取12.8）
- S：电缆截面(mm²)
短路热稳定校验
热稳定校验公式：
参数说明：
- S_min：最小截面(mm²)
- I_k：短路电流(A)
- t：短路持续时间(s)
- K：系数（铜芯交联电缆取143）
计算示例
示例1：UPS输出电缆选型
项目参数：
- UPS容量：200kVA
- 功率因数：0.9
- 输出电压：380V
- 电缆长度：50m
- 敷设方式：电缆桥架（4根并列）
- 环境温度：35℃
计算过程：
-
计算额定电流
-
修正系数计算
- 环境温度系数：K_t = 1.0
- 桥架敷设系数：K_g = 0.80
- 总修正系数：K = 1.0 × 0.80 = 0.80
-
所需载流量
-
电缆选择
- 查表：3×150mm²铜芯电缆空气中载流量355A
- 修正后：355 × 0.80 = 284A < 423A ❌
- 选择：3×240mm²铜芯电缆，载流量495A
- 修正后：495 × 0.80 = 396A > 338A ✓
-
电压降校验 ✓
选型结论
推荐电缆：WDZ-YJV-0.6/1kV-3×240+1×120
- 载流量满足要求
- 电压降满足要求
- 无卤低烟阻燃，数据中心适用
📈 行业发展趋势
技术发展趋势
- 环保型电缆：无卤低烟、可回收材料
- 高阻燃等级：从C级提升到A级阻燃
- 智能化电缆：内置温度监测、故障预警
- 预制化技术：工厂预制、现场快速安装
市场发展趋势
- 市场规模：2024年中国电缆市场规模约1.5万亿元
- 数据中心驱动：高端阻燃电缆需求增长
- 国产替代：国产高端电缆市场份额提升