電纜截面選擇方法計算示例

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1、.電纜截面的選擇方法及計算示例1按長期允許載流量選擇電纜截面為了保證電纜的使用壽命,運行中的導體電纜溫度應不超過規(guī)定的長期允許工作溫度:聚氯乙烯絕緣電纜為70℃,交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為90℃。根據(jù)這一原則,在選擇電纜截面時,必須滿足下列條件:Imax≤I0K式中:Imax——通過的最大連續(xù)負荷載流量(A);I0——指定條件下的長期允許載流量(A),見附表1;K——長期允許載流量修正系數(shù),見附表2.舉例:某工廠主變壓器容量S為12000KVA,若以直埋35KV交聯(lián)電纜供電,試問應選擇多大電纜截面?(土壤溫度最高30℃,土壤熱阻系數(shù)2.5)解:按下列計算

2、電纜線路應通過的電流值I===198(A)查附表1-12得:銅芯交聯(lián)電纜8.7/10KV3×95mm2,最大連續(xù)負荷載流量為220A,25℃。由于敷設土壤溫度最高為30℃,應進行溫度修正。查附表2-2得修正系數(shù)為0.96.I修=220(A)×0.96=211(A)通過土壤溫度的修正后該電纜的連續(xù)負荷載流量雖只有211(A),仍能滿足電纜線路198(A)的要求。2按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面國際電工委員會標準IEC287-3-2/1995提出了電纜尺寸即導體截面經(jīng)濟最佳化的觀點:電纜導體截面的選擇,不僅要考慮電纜線路的初始成本,而且要同時考慮電纜在壽命

3、期間的電能損耗成本。因此要從經(jīng)濟電流密度來選擇電纜截面。(1)經(jīng)濟電流密度計算式:J=...(2)電纜經(jīng)濟電流截面計算式:Sj=Imax/J式中:J——經(jīng)濟電流密度(A/mm2);Sj——經(jīng)濟電流截面(mm2);B=(1+Yp+Ys)(1+λ1+λ2),可取平均值1.0014;P20————20℃時電纜導體電阻率(Ω·mm2/m)銅芯為18.4×10-9,,鋁芯為31×10-9,計算時可分別取18.4和31。d20————20℃時電纜導體的電阻溫度系數(shù)(1/℃)。銅芯為0.00393,鋁芯為0.00403.(3)10KV及以下電力電纜按經(jīng)濟電流密度

4、選擇電纜截面,宜符合下列要求:①按照工程條件、電價、電纜成本、貼現(xiàn)率等計算擬選用的10KV及以下銅芯或鋁PVC/XLPE絕緣電力電纜的經(jīng)濟電流密度值。(詳見GB50217—2007《電力工程電纜設計規(guī)范》附錄B《10KV及以下電力電纜經(jīng)濟電流截面選用方法》)。②對備用回路的電纜,如備用的電動機回路等,宜按正常運行小時數(shù)的一半選擇電纜截面。對一些長期不使用的回路,不宜按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面。③當電纜經(jīng)濟截面比按熱穩(wěn)定、容許電壓降或持續(xù)載流量要求的截面小時,則應按熱穩(wěn)定、容許電壓降或持續(xù)截流量較大要求的截面選擇。當電纜經(jīng)濟截面介于電纜標稱截面檔次之

5、間,可視其接近程度、選擇較近一檔截面,且宜偏小選取。(4)上述計算式及要求雖然精確但比較繁雜。為方便起見,推薦下列簡化的經(jīng)濟電流密度計算方法:首先應知道電纜線路中年最大負荷利用時間,然后從下表中查得我國目前規(guī)定的電纜導體材料的經(jīng)濟電流密度,再按下式計算電纜截面。Sj=式中:Imax——最大負荷電流(A);J——經(jīng)濟電流密度(A/mm2)。根據(jù)計算所得的經(jīng)濟電流截面,通常選擇不小于這個計算值并靠近這個值的電纜標稱截面。我國規(guī)定的電纜經(jīng)濟電流密度線路類別導體材料年最大負荷利用小時...≤30003000~5000≥5000架空線路鋁1.651.150.

6、90銅3.002.251.75電纜線路鋁1.921.731.54銅2.502.252.00按經(jīng)濟電流密度選擇電纜,一般只適用于高壓線路。3根據(jù)電網(wǎng)允許電壓降選擇電纜截面當電流通過電線電纜時,由于線路中存在阻抗,必然產(chǎn)生電壓降(電壓損失),線路越長,截面越小,電壓損失越大。一般規(guī)定:照明線路中允許相對電壓降不應超過2.5~5%,戶內(nèi)動力線路不應超過4~6%允許值,輸配電線路不應超過7%。如果線路電壓降超過允許值,供電品質(zhì)將無法達到設計要求。應適當增大電纜截面,使之達到要求。在低壓線路中,當給定了負載的電功率P,送電距離L,所允許的相對電壓降為ε時,則

7、電纜截面按下式計算:S=式中:P——負載的電功率(KW);L——送電線路距離(m);C——根據(jù)導體材料及送電電壓確定的線路功率系數(shù)(見下表)ε——允許的相對電壓降(%)線路功率系數(shù)C值線路電壓(V)線路類別線路功率系數(shù)C銅導體鋁導體AC380三相四線76.546.2AC220/380二相三線34.020.5AC220單相12.87.74DC110直流3.211.94舉例:有一條380V三相四線制線路,總長2500m,終端負載功率為6KW,線路末端允許電壓降為4%,使用銅芯電纜,求電纜截面。解:已知L=2500mP=6KWε=4,表中查得C=76.5

8、...代入上式:S==49.02mm2該線路電纜主線芯應選50mm2,三相四線制電纜型號規(guī)格應選擇VV0.6/1KV3×5

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