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了解,合理使用電線。
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導(dǎo)線截面積與載流量的計算
一、一般銅導(dǎo)線載流量導(dǎo)線的安全載流量是根據(jù)所允許的線芯最高溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件來確定的。 一般銅導(dǎo)線的安全載流量為5~8A/mm2,鋁導(dǎo)線的安全載流量為3~5A/mm2。 <關(guān)鍵點> 一般銅導(dǎo)線的安全載流量為5~8A/mm2,鋁導(dǎo)線的安全載流量為3~5A/mm2。如:2.5 mm2 BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值2.5×8A/mm2=20A 4 mm2 BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值4×8A/mm2=32A
二、計算銅導(dǎo)線截面積利用銅導(dǎo)線的安全載流量的推薦值5~8A/mm2,計算出所選取銅導(dǎo)線截面積S的上下范圍: S=< I /(5~8)>=0.125 I ~0.2 I(mm2) S-----銅導(dǎo)線截面積(mm2) I-----負載電流(A)
三、功率計算一般負載(也可以成為用電器,如點燈、冰箱等等)分為兩種,一種式電阻性負載,一種是電感性負載。對于電阻性負載的計算公式:P=UI 對于日光燈負載的計算公式:P=UIcosф,其中日光燈負載的功率因數(shù)cosф=0.5。 不同電感性負載功率因數(shù)不同,統(tǒng)一計算家庭用電器時可以將功率因數(shù)cosф取0.8。也就是說如果一個家庭所有用電器加上總功率為6000瓦,則最大電流是 I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A) 但是,一般情況下,家里的電器不可能同時使用,所以加上一個公用系數(shù),公用系數(shù)一般0.5。所以,上面的計算應(yīng)該改寫成 I=P*公用系數(shù)/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(A) 也就是說,這個家庭總的電流值為17A。則總閘空氣開關(guān)不能使用16A,應(yīng)該用大于17A的。
估算口訣:
二點五下乘以九,往上減一順號走。
三十五乘三點五,雙雙成組減點五。
條件有變加折算,高溫九折銅升級。
穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流。
說明:
(1)本節(jié)口訣對各種絕緣線(橡皮和塑料絕緣線)的載流量(安全電流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍數(shù)”來表示,通過心算而得。由表5 3可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小。
“二點五下乘以九,往上減一順號走”說的是2.5mm’及以下的各種截面鋁芯絕緣線,其載流量約為截面數(shù)的9倍。如2.5mm’導(dǎo)線,載流量為2.5×9=22.5(A)。從4mm’及以上導(dǎo)線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關(guān)系是順著線號往上排,倍數(shù)逐次減l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三點五,雙雙成組減點五”,說的是35mm”的導(dǎo)線載流量為截面數(shù)的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。從50mm’及以上的導(dǎo)線,其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系變?yōu)閮蓚兩個線號成一組,倍數(shù)依次減0.5。即50、70mm’導(dǎo)線的載流量為截面數(shù)的3倍;95、120mm”導(dǎo)線載流量是其截面積數(shù)的2.5倍,依次類推。
“條件有變加折算,高溫九折銅升級”。上述口訣是鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25℃的條件下而定的。若鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長期高于25℃的地區(qū),導(dǎo)線載流量可按上述口訣計算方法算出,然后再打九折即可;當使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線,它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些,可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個線號的載流量。如16mm’銅線的載流量,可按25mm2鋁線計算.
配電電纜截面的優(yōu)化選擇
以往在選擇配電電纜時,通常都根據(jù)敷設(shè)條件確定電纜型號,再按發(fā)熱條件選擇電纜截面,最后選出符合其載流量要求,并滿足電壓損失及熱穩(wěn)定要求的電纜截面。
若考慮經(jīng)濟效益,則電纜最佳截面應(yīng)是使初投資和整個電纜經(jīng)濟壽命中的損耗費用之和達到最少的截面。從這一點考慮選擇電纜截面時,約需在按發(fā)熱條件選出的截面基礎(chǔ)上,再人為地加大4~5級截面,稱此截面為最佳截面。
由于加大了電纜截面,提高了載流能力,使電纜的使用壽命得以延長;由于截面增大,線路電阻降低,使線路壓降減少,從而大大提高了供電質(zhì)量,電能損耗降低,使運行費用降低,這樣,可保證在整個電纜經(jīng)濟壽命中總費用最低。
下面將用總擁有費用法來論證,電纜最佳截面應(yīng)是在按常規(guī)方法選出的截面基礎(chǔ)上,再加大4~5級。
以一陶器烘干器為例,其三相功率為70kW,供電電壓為400V,電流為101A,線路長度為100m。
2 按發(fā)熱條件選擇電纜截面
根據(jù)敷設(shè)要求選用YJLV型,1kV三芯電力電纜,穿管直埋敷設(shè),按發(fā)熱條件選出的電纜截面S為25mm2,此截面所允許的截流量為125A。
3 按總擁有費用法選擇電纜截面
總擁有費用法是國際上通用的,進行各種方案經(jīng)濟效益比較的方法。將所比較方案的現(xiàn)在投資及此方案將來的費用都以現(xiàn)時的價值表示,將方案未來費用乘以現(xiàn)值系數(shù)Q即可求得,計算后選取總擁有費用最低。
總擁有費用C=設(shè)備初投資+PV值
PV值稱為現(xiàn)值 PV值=Q×年電能損耗費
本例設(shè)備初投資包括電纜價格加上敷設(shè)綜合造價。各種截面的電力電纜,長度為100m時的初投資見表1。
表1 各種截面電力電纜的初投資
電纜截面 電纜單價(元/m) 電纜價格(元) 敷設(shè)備綜合造價(×105元) 初投資C
25 7.75 775 0.16 16775
35 9.17 917 0.16 16917
電纜初投資 C=電纜單價×電纜長度+敷設(shè)綜合造價。總擁有費用:
功率損耗P=3I2r0l×10-3(kW),此處I=101A,l=0.1km。
年電能損耗A=Pτ(kWh),此處τ為年最大負荷損耗小時數(shù),取τ=4500h。
年電能損耗費Cf=A×電能電價(元),取東北工業(yè)電能電價(0.398元/kWh)。
PV值(現(xiàn)值)=Q×Cf(元),Q(現(xiàn)值系數(shù))求法:
Q={1-〔(1+a)/(1+i)〕n}/(i-a)
式中i——年利率,i=7%;
a——年通貨膨脹率,a=0;
n——使用年限,n=20年。代入Q式得
Q={1-〔1/(1+0.07)〕20}/0.07=10.59
配電電纜的最佳經(jīng)濟截面S為120mm2,其總擁有費用最低。隨著電價的上漲,配電電纜的最佳截面將會變得更大。
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