电缆的选择技巧

普遍原理

电缆的额定电压等于或大于网络的额定电压,电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的15%。一般情况下使用铝芯电缆,除了在要移动或剧烈振动的地方使用铜芯电缆。电缆结构中敷设的电缆应采用裸铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。直埋电缆采用带保护层的铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。移动机械选用重型橡套电缆。腐蚀性土壤一般不直埋,否则应采用专用防腐电缆。在有腐蚀性介质的场所,应采用相应的电缆护套。当垂直敷设电缆或在高度差较大的地方敷设电缆时,应使用无滴漏电缆。当环境温度超过40℃时,不应使用橡胶绝缘电缆。

截面检查

(1)按电压选择电缆:根据上述第一个一般原则进行选择。

(2)按经济电流密度选择电缆截面:计算方法与导线截面相同。

(3)按线路最大长期负荷电流检查电缆截面Iux≥Izmax。

式中:IUX——电缆的允许负荷电流(A);

izmax——电缆长时间通过的最大负载电流(A)。

这种选择方法是我们日常工作中使用时间最长的。通常先计算线路的工作电流,再计算线路的最大工作电流不应大于电缆的允许载流量。电缆的允许长期工作电流见表1。

我们在实际工作中经常会遇到这种情况。由于负载增加,负载电流增大,原电缆载流量不足。为了增加容量,考虑到原有电缆运行正常,重新铺设电缆难度大,不经济。我们经常采用双平行甚至三平行的方法。

在组合电缆的选择上,很多人认为只要满足当前的载流量要求,电缆截面越小越经济合理。是这样吗?

2006年6月3日,1 #变压器至配电室主电缆发生爆炸,其中一根原185mm四芯铝芯电缆发生爆炸。为了及时恢复供电,保留了另一根完好的电缆,增加了两根120mm四芯铝芯电缆供电。运行10个月后,主缆于2006年6月165438+10月15再次爆裂。经检查,发现185mm电缆爆炸导致事故发生。

为什么会发生这种事故?根据表1可以得出,三根电缆的安全载流量为668A,生活区钳形电流表测得的最大负荷电流仅为500A。按照Iux≥Izmax的原则,这个手术应该是安全可靠的。但是我们忽略了电缆是有电阻的,因为多根并联电缆连接时,接头处的接触电阻是不一样的,而这个接触电阻往往和电缆本身的电阻相当,会造成多根并联电缆的电流分布不均衡,这与电缆的阻抗有关。

铜线接口粗略计算:S = IL/54.4 u(S导体截面积为平方毫米)。

铝线接口粗略计算:S=IL/34U

阻力计算

电缆的DC标准电阻可按下列公式计算:

r20 =ρ20(1+k 1)(1+K2)/∏/4×dn×10

式中:R20——20℃时电缆的标准分支电阻(ω/km)

ρ20——导体的电阻率(20℃时)(ω * mm/km)

D——每个岩心的直径(毫米)

n-内核数量;

K1芯捻率,约0.02-0.03;

K2——多芯电缆的扭绞比约为0.01-0.02。

任何温度下每千米电缆的实际交流电阻为:

r 1 = R20(1+a 1)(1+K3)

式中:a 1-t时电阻的温度系数;

K3——考虑集肤效应和邻近效应的系数,当截面积小于250mm时,取0.01;在1000毫米处为0.23-0.26

电容计算

C = 0.056Nε牛顿·秒/克

式中:c-电缆电容(微法/千米)

εs-相对介电系数(标准为3.5-3.7)

n-多芯电缆的芯数;

g形系数。

电感计算

对于用于配电的地下电缆,当导体截面为圆形,且忽略铠装和铅护套的损耗时,每根电缆的电感计算方法与导体相同。

L=0.4605㏒Dj/r+0.05u

LN=0.4605㏒DN/rN

式中:L——每相线的电感(mH/km)

ln——中性线的电感(MH/km);

dn——相线与中性线之间的几何距离(cm);

RN——中性线的半径(厘米);

丹、DBN、DCN——各相线对中性线间的中心距离(cm)。

例子

据测量,工区2号活负荷电流为330A,现有电缆为120mm四芯铜芯电缆。查表可知,其安全载流量为260A,电缆超载,不安全。为了保证正常供电,我们工区计划用另一根电缆分流,保证正常供电。(以下提到的电缆均指1KV,VV铠装聚乙烯四芯铜芯电缆)。

如果按照安全载流量330a-260a = 70A,我们只需要组合一根载流量为70A的电缆就可以保证理论上(理想情况下)的安全运行。

根据电缆阻抗的计算方法,16mm、25 mm、35 mm、50 mm、70 mm、95 mm和120 mm的阻抗值见表2:标称截面积(mm)电阻(ω/Km)(20℃时)电抗(ω/Km)16 1.15 0.068 25 0.75 0.066 35 0

根据上表,我们可以计算出电缆的阻抗模式。不考虑并联电缆的接触电阻,我们可以把并联电缆理解为两个阻抗并联,计算电流分布值。

当然,两根电缆平行敷设时,电缆的安全载流量会发生变化。两根电缆一起使用时,安全载流量应为原载流量的0.92倍。

则120mm铜芯电缆的安全载流量为239A。25mm线是86A,35mm线是109A。根据Iux≥Izmax的原理,可以组合一根35mm的线缆,安全运行。

连接2#寿命的35mm四芯铜缆时:

︱z35︱=0.534ω

当负载电流为330A时,I 120 =︱z 16︱/(︱z 16︱+︱z 120︱)* 330。

I 120 = 253.19a;I16=76.81A

不难看出,120mm电缆仍在过流运行。