、
电缆选择的一般原则(1)
电缆的额定电压等于或大于所在
网络的额定电压,
电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的15%。
(2) 除在要移动或振动剧烈的场所采用铜心
电缆外,一般情况下采用铝心
电缆。
(3) 敷设在
电缆构筑物内的
电缆宜采用裸铠装
电缆或铝包裸塑料护套
电缆。
(4) 直埋
电缆采用带护层的铠装
电缆或铝包裸塑料护套
电缆。
(5) 移动机械选用重型橡套
电缆。
(6) 有腐蚀性的土壤一般不采用直埋,否则应采用特殊的防腐层
电缆。在有腐蚀性介质的场所,应采相应的
电缆护套。
(7) 垂直或高差较大处敷设
电缆,应采用不滴流
电缆。
(8) 环境温度超过40℃时不宜采用橡皮绝缘
电缆。
2、电缆截面的选择计算及校验
(1)按电压选择
电缆:按照上述的一般原则中的第一条进行选择。
(2)按经济电流密度选择
电缆截面:计算方法与导线截面的计算方法一样。
(3)按照线路最大长期负载电流校验
电缆截面
I
ux≥I
zmax式中:I
ux——
电缆的允许负载电流(A);
I
zmax——
电缆中长期通过的最大负载电流(A)。
我们在平时的工作中最长用的就是这种选择方法,通常是先求出线路的工作电流,再按照线路最大的工作电流不应该大于
电缆的允许载流量。
电缆允许的长期工作电流见表一。
导线截面 (mm2)
| 单心
| 二心
| 三心
| 四心
|
铜心
| 铝心
| 铜心
| 铝心
| 铜心
| 铝心
| 铜心
| 铝心
|
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型铠装聚乙烯
电缆安全载流量(A)
一、 并用电缆的选择
我们在实际工作中经常会遇到这种情况,由于负荷的增加,负载电流增大,原有电缆载流量不足,过流运行,为了增加容量,考虑到
原有
电缆运行正常,要重新敷设
电缆施工难度大而且不经济,我们常采用双并、甚至三并的做法。
在并用
电缆的选择上很多人认为只要在满足载流量要求的前提下
电缆截面越小越经济,越合理,实际究竟是不是这样呢。
2006年1月3日1#变压器至配电室主
电缆爆,原185mm
2的四心铝心
电缆2根爆了一根,工区为了及时恢复供电,将另一根好的
电缆保留,并了两根120mm
2的四心铝心
电缆进行供电。在运行了10个月后2006年11月15日主
电缆再次爆裂,经检查发现,185mm
2的
电缆爆引发了此次事故。
为什么会发生此次事故呢,按照表一我们可以得出三根
电缆并用得安全载流量是668A,使用钳型电流表测得生活区得的最大负载电流只有500A,按照I
ux≥I
zmax的原则,这样运行应该是安全可靠的。
但是,我们忽略了
电缆是有电阻的,因为多并
电缆连接时,连接处存在接触电阻不同,而此接触电阻又往往与
电缆本身的电阻可比拟,其结果会造成多并
电缆的电流分配不平衡,多并
电缆的电流分配,是与
电缆的阻抗有关的。
1、电缆电阻的计算
电缆的直流
标准电阻可以按照下式进行计算:
R
20=ρ
20(1+K
1)(1+K
2)/∏/4×d
2n×10
3式中:R
20——
电缆在20℃时的支流
标准电阻(Ω/km)
ρ
20——导线的电阻率(20℃时)(Ω*mm
2/km)
d——每根心线的直径(mm
2)
n——心线数;
K
1——心线扭绞率,约0.02-0.03;
K
2——多心
电缆是的扭绞率,约0.01-0.02。
任一温度下每千米长
电缆实际交流电阻为:
R
1=R
20(1+a
1)(1+K
3)
式中:a
1——电阻在t℃时的温度系数;
K
3——计及肌肤效应及临近效应的系数,截面积为250mm
2以下时为0.01;1000 mm
2时为0.23-0.26。
2、电缆电容的计算
C=0.056Nε
s/G
式中:C——
电缆的电容(uF/km)
ε
s——相对介电系数(
标准为3.5-3.7)
N——多心
电缆的心数;
G——形状系数。
3、电缆电感的计算
配电用的地下
电缆,当导体截面为圆形时,且忽略铠装及铅包损失时,每根
电缆的电感计算方法与导线相同。
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——每根相线的电感(mH/km)
L
N——中性线的电感(mH/km);
D
N——相线与中性线间的几何距离(cm);
r
N——中性线的半径(cm);
D
AN、D
BN、D
CN——各相线对中性线间的中心距离(cm)。
3、例证
测得工区2#生活变负荷电流为330A,现有
电缆为120mm
2四心铜心
电缆,查表一知其安全载流量为260A,现在
电缆超载运行,存在不安全隐患,为了保证供电正常,我工区打算并另外一根
电缆进行分流,以保证正常供电。(以下提到的
电缆都是指1KV,VLV型铠装聚乙烯四心铜心
电缆)。
如果按照安全载流量来看330A-260A=70A,我们只需要并一根载流量为70A的
电缆在理论上就可以保证安全运行(理想情况下)。
按照
电缆阻抗的计算方法,将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:
标称截面积(mm2)
| 电阻(Ω/km)(20℃时)
| 电抗(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 四心铜心
电缆阻抗
按照上表我们可以计算出
电缆的阻抗模,在不计并列
电缆的接触电阻的情况下,将并列
电缆理解为两阻抗并联,计算出电流分配值。
当然,两条
电缆平行敷设时,
电缆的安全载流量会发生变化,两条并用时,其安全载流量应该为原载流量的0.92倍。
则此时120mm
2铜心
电缆的安全载流量为239A。25mm
2的为86A, 35mm
2的为109A,按照I
ux≥I
zmax的原则再并一根35mm
2的
电缆就可安全运行。
为2#生活并一35mm
2的四心铜心
电缆时:
︱Z
25︱=0.534Ω
负载电流为330A,则I
120=︱Z
16︱/(︱Z
16︱+︱Z
120︱)*330
得出 I
120=253.19A;I
16=76.81A
不难看出120mm
2的
电缆还是在过流运行。