电缆截面的选择方法及计算示例.doc

. PAGE .. 电缆截面的选择方法及计算示例 1 按长期允许载流量选择电缆截面 为了保证电缆的使用寿命，运行中的导体电缆温度应不超过规定的长期允许工作温度：聚氯乙烯绝缘电缆为70℃，交联聚乙烯绝缘电缆为90℃ Imax≤I0K 式中：Imax——通过的最大连续负荷载流量（A）； I0 ——指定条件下的长期允许载流量（A），见附表1； K ——长期允许载流量修正系数，见附表2. 举例：某工厂主变压器容量S为12000KVA，若以直埋35KV交联电缆供电，试问应选择多大电缆截面？（土壤温度最高30℃ 解：按下列计算电缆线路应通过的电流值 I===198（A） 查附表1-12得：铜芯交联电缆8.7/10KV 3×95mm2，最大连续负荷载流量为220A，25℃。由于敷设土壤温度最高为30℃，应进行温度修正。 查附表2-2得修正系数为0.96. I修=220（A）×0.96=211（A） 通过土壤温度的修正后该电缆的连续负荷载流量虽只有211（A），仍能满足电缆线路198（A）的要求。 2 按经济电流密度选择电缆截面 国际电工委员会标准IEC287-3-2/1995提出了电缆尺寸即导体截面经济最佳化的观点：电缆导体截面的选择，不仅要考虑电缆线路的初始成本，而且要同时考虑电缆在寿命期间的电能损耗成本。因此要从经济电流密度来选择电缆截面。 （1）经济电流密度计算式： J= （2）电缆经济电流截面计算式： Sj=Imax/J 式中：J——经济电流密度（A/mm2）； Sj——经济电流截面（mm2）； B=（1+Yp+Ys）(1+λ1+λ2)，可取平均值1.0014； P20————20℃时电缆导体电阻率（Ω·mm2/m） 铜芯为18.4×10-9，，铝芯为31×10-9，计算时可分别取18.4和31。 d20————20℃时电缆导体的电阻温度系数（1/℃）。铜芯为0.00393，铝芯为0.00403. （3）10KV及以下电力电缆按经济电流密度选择电缆截面，宜符合下列要求： ①按照工程条件、电价、电缆成本、贴现率等计算拟选用的10KV及以下铜芯或铝PVC/XLPE绝缘电力电缆的经济电流密度值。（详见GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》附录B《10KV及以下电力电缆经济电流截面选用方法》）。 ②对备用回路的电缆，如备用的电动机回路等，宜按正常运行小时数的一半选择电缆截面。对一些长期不使用的回路，不宜按经济电流密度选择电缆截面。 ③当电缆经济截面比按热稳定、容许电压降或持续载流量要求的截面小时，则应按热稳定、容许电压降或持续截流量较大要求的截面选择。当电缆经济截面介于电缆标称截面档次之间，可视其接近程度、选择较近一档截面，且宜偏小选取。 （4）上述计算式及要求虽然精确但比较繁杂。为方便起见，推荐下列简化的经济电流密度计算方法： 首先应知道电缆线路中年最大负荷利用时间，然后从下表中查得我国目前规定的电缆导体材料的经济电流密度，再按下式计算电缆截面。 Sj= 式中：Imax——最大负荷电流（A）； J——经济电流密度（A/mm2）。 根据计算所得的经济电流截面，通常选择不小于这个计算值并靠近这个值的电缆标称截面。 我国规定的电缆经济电流密度 线路类别 导体材料 年最大负荷利用小时 ≤3000 3000~5000 ≥5000 架空线路 铝 1.65 1.15 0.90 铜 3.00 2.25 1.75 电缆线路 铝 1.92 1.73 1.54 铜 2.50 2.25 2.00 按经济电流密度选择电缆，一般只适用于高压线路。 3 根据电网允许电压降选择电缆截面 当电流通过电线电缆时，由于线路中存在阻抗，必然产生电压降（电压损失），线路越长，截面越小，电压损失越大。一般规定：照明线路中允许相对电压降不应超过2.5~5%，户内动力线路不应超过4~6%允许值，输配电线路不应超过7%。如果线路电压降超过允许值，供电品质将无法达到设计要求。应适当增大电缆截面，使之达到要求。 在低压线路中，当给定了负载的电功率P，送电距离L，所允许的相对电压降为ε时，则电缆截面按下式计算： S= 式中：P——负载的电功率（KW）； L——送电线路距离（m）; C——根据导体材料及送电电压确定的线路功率系数（见下表） ε——允许的相对电压降（%） 线路功率系数C值 线路电压（V） 线路类别 线路功率系数C 铜导体 铝导体 AC 380 三相四线 76.5 46.2 AC 220/380 二相三线 34.0 20.5 AC 220 单相 12.8