、
電纜選擇的一般原則(1)
電纜的額定電壓等于或大于所在
網(wǎng)絡的額定電壓,
電纜的最高工作電壓不得超過其額定電壓的15%。
(2) 除在要移動或振動劇烈的場所采用銅心
電纜外,一般情況下采用鋁心
電纜。
(3) 敷設在
電纜構筑物內的
電纜宜采用裸鎧裝
電纜或鋁包裸塑料護套
電纜。
(4) 直埋
電纜采用帶護層的鎧裝
電纜或鋁包裸塑料護套
電纜。
(5) 移動機械選用重型橡套
電纜。
(6) 有腐蝕性的土壤一般不采用直埋,否則應采用特殊的防腐層
電纜。在有腐蝕性介質的場所,應采相應的
電纜護套。
(7) 垂直或高差較大處敷設
電纜,應采用不滴流
電纜。
(8) 環(huán)境溫度超過40℃時不宜采用橡皮絕緣
電纜。
2、電纜截面的選擇計算及校驗
(1)按電壓選擇
電纜:按照上述的一般原則中的第一條進行選擇。
(2)按經(jīng)濟電流密度選擇
電纜截面:計算方法與導線截面的計算方法一樣。
(3)按照線路最大長期負載電流校驗
電纜截面
I
ux≥I
zmax式中:I
ux——
電纜的允許負載電流(A);
I
zmax——
電纜中長期通過的最大負載電流(A)。
我們在平時的工作中最長用的就是這種選擇方法,通常是先求出線路的工作電流,再按照線路最大的工作電流不應該大于
電纜的允許載流量。
電纜允許的長期工作電流見表一。
導線截面 (mm2)
| 單心
| 二心
| 三心
| 四心
|
銅心
| 鋁心
| 銅心
| 鋁心
| 銅心
| 鋁心
| 銅心
| 鋁心
|
4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 625 800
| 76 100 135 164 205 253 311 356 410 466 551 632 764 882 1032 1208
| 58 77 104 126 158 195 239 276 316 359 424 486 587 677 789 931
| 36 45 60 81 106 128 160 197 240 278 319
| 27 35 46 62 81 99 128 152 185 215 246
| 31 39 52 71 96 114 144 179 217 252 292 333 392
| 23 30 40 54 73 88 111 138 167 194 225 257 305
| 30 39 52 70 94 119 149 184 226 260 301 345
| 23 30 40 54 73 92 115 141 174 201 231 266
|
表一 1千伏VV29、VLV29、VV30、VLV30、VV50、VLV50、VV59、VLV59型鎧裝聚乙烯
電纜安全載流量(A)
一、 并用電纜的選擇
我們在實際工作中經(jīng)常會遇到這種情況,由于負荷的增加,負載電流增大,原有電纜載流量不足,過流運行,為了增加容量,考慮到
原有
電纜運行正常,要重新敷設
電纜施工難度大而且不經(jīng)濟,我們常采用雙并、甚至三并的做法。
在并用
電纜的選擇上很多人認為只要在滿足載流量要求的前提下
電纜截面越小越經(jīng)濟,越合理,實際究竟是不是這樣呢。
2006年1月3日1#變壓器至配電室主
電纜爆,原185mm
2的四心鋁心
電纜2根爆了一根,工區(qū)為了及時恢復供電,將另一根好的
電纜保留,并了兩根120mm
2的四心鋁心
電纜進行供電。在運行了10個月后2006年11月15日主
電纜再次爆裂,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),185mm
2的
電纜爆引發(fā)了此次事故。
為什么會發(fā)生此次事故呢,按照表一我們可以得出三根
電纜并用得安全載流量是668A,使用鉗型電流表測得生活區(qū)得的最大負載電流只有500A,按照I
ux≥I
zmax的原則,這樣運行應該是安全可靠的。
但是,我們忽略了
電纜是有電阻的,因為多并
電纜連接時,連接處存在接觸電阻不同,而此接觸電阻又往往與
電纜本身的電阻可比擬,其結果會造成多并
電纜的電流分配不平衡,多并
電纜的電流分配,是與
電纜的阻抗有關的。
1、電纜電阻的計算
電纜的直流
標準電阻可以按照下式進行計算:
R
20=ρ
20(1+K
1)(1+K
2)/∏/4×d
2n×10
3式中:R
20——
電纜在20℃時的支流
標準電阻(Ω/km)
ρ
20——導線的電阻率(20℃時)(Ω*mm
2/km)
d——每根心線的直徑(mm
2)
n——心線數(shù);
K
1——心線扭絞率,約0.02-0.03;
K
2——多心
電纜是的扭絞率,約0.01-0.02。
任一溫度下每千米長
電纜實際交流電阻為:
R
1=R
20(1+a
1)(1+K
3)
式中:a
1——電阻在t℃時的溫度系數(shù);
K
3——計及肌膚效應及臨近效應的系數(shù),截面積為250mm
2以下時為0.01;1000 mm
2時為0.23-0.26。
2、電纜電容的計算
C=0.056Nε
s/G
式中:C——
電纜的電容(uF/km)
ε
s——相對介電系數(shù)(
標準為3.5-3.7)
N——多心
電纜的心數(shù);
G——形狀系數(shù)。
3、電纜電感的計算
配電用的地下
電纜,當導體截面為圓形時,且忽略鎧裝及鉛包損失時,每根
電纜的電感計算方法與導線相同。
L=0.4605㏒D
j/r+0.05u
L
N=0.4605㏒D
N/r
ND
N=
3√D
AND
BND
CN式中:L——每根相線的電感(mH/km)
L
N——中性線的電感(mH/km);
D
N——相線與中性線間的幾何距離(cm);
r
N——中性線的半徑(cm);
D
AN、D
BN、D
CN——各相線對中性線間的中心距離(cm)。
3、例證
測得工區(qū)2#生活變負荷電流為330A,現(xiàn)有
電纜為120mm
2四心銅心
電纜,查表一知其安全載流量為260A,現(xiàn)在
電纜超載運行,存在不安全隱患,為了保證供電正常,我工區(qū)打算并另外一根
電纜進行分流,以保證正常供電。(以下提到的
電纜都是指1KV,VLV型鎧裝聚乙烯四心銅心
電纜)。
如果按照安全載流量來看330A-260A=70A,我們只需要并一根載流量為70A的
電纜在理論上就可以保證安全運行(理想情況下)。
按照
電纜阻抗的計算方法,將16mm
2、25 mm
2、35 mm
2、50 mm
2、70 mm
2、95 mm
2、120 mm
2的阻抗值如表二:
標稱截面積(mm2)
| 電阻(Ω/km)(20℃時)
| 電抗(Ω/km)
|
16 25 35 50 70 95 120
| 1.15 0.75 0.53 0.37 0.26 0.19 0.15
| 0.068 0.066 0.064 0.063 0.081 0.06 0.06
|
表二 四心銅心
電纜阻抗
按照上表我們可以計算出
電纜的阻抗模,在不計并列
電纜的接觸電阻的情況下,將并列
電纜理解為兩阻抗并聯(lián),計算出電流分配值。
當然,兩條
電纜平行敷設時,
電纜的安全載流量會發(fā)生變化,兩條并用時,其安全載流量應該為原載流量的0.92倍。
則此時120mm
2銅心
電纜的安全載流量為239A。25mm
2的為86A, 35mm
2的為109A,按照I
ux≥I
zmax的原則再并一根35mm
2的
電纜就可安全運行。
為2#生活并一35mm
2的四心銅心
電纜時:
︱Z
25︱=0.534Ω
負載電流為330A,則I
120=︱Z
16︱/(︱Z
16︱+︱Z
120︱)*330
得出 I
120=253.19A;I
16=76.81A
不難看出120mm
2的
電纜還是在過流運行。