浅析按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面
导线和电缆截面的选择计算
(二) 中性线和保护线截面的选择 1. 中性线(N线)截面的选择 三相四线制中的中性线,要通过系统的不平衡电流和零序电流,因此中性线的允许载流量,不应小于三相系统的最大
不平衡电流,同时应考虑系统中谐波电流的影响。 (1) 一般三相四线制系统中的中性线截面 A0 它不应小于相线截面A 的50%,即
(2) 两相三线线路及单相线路的中性线截面A0 面 A 相同,即
A0 0.5 A
(5-3)
由于其中性线电流与相线电流相等,因此其中性线截面 A0 应与相线截
A0 A
(5-4)
(3) 三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面A0 由于各相的三次谐波电流都要通过中性线,使得中性线电 流可能甚至超过相线电流,因此中性线截面 A0 宜等于或大于相线截面 A ,即
APE A APE 16mm 2 APE 0.5 A
(5-6) (5-7) (5-8)
注意:GB50054-1995还规定:当PE线采用单芯绝缘导线时,按机械强度要求,有机械保护的PE线,不应小于 2.5mm2;无机械保护的PE线,不应小于4mm2。
3. 保护中性线(PEN线)截面的选择 保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能,因此保护中性线截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求,取其中 的最大截面。 注意:按GB5004-1995规定:当采用单芯导线作PEN线干线时,铜芯截面不应小于10mm2,铝芯截面不应小于16mm2; 采用多芯电缆芯线作PEN线干线时,其截面不应小于4mm2。 例5-1 有一条BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路,线路计算电流为150A,当地最热月平均最高气温为 +30℃。试按发热条件选择此线路的导线截面。 解:(1) 相线截面的选择 查附录表19-1得环境温度为30℃时明敷的BLX-500型截面为50mm2 的铝芯橡皮线的 Ial 163A I30 150A,满足发热条 件。因此相线截面选为 A 50mm2 。
8章 《配电手册》例题讲解
8章 《配电手册》例题讲解【案例一08】 电缆截面选择。
10kV 电动机采用铜芯交联聚乙烯绝缘(XLPE )电缆供电,电缆穿钢管明敷,环境温度35℃,缆芯最高温度90℃,经济电流密度2.5A/mm 2,YJV 最小截面25mm 2。
电缆热稳定系数c=137, I k =12kA ,0.6s 切除短路,电压损失1.021﹪/(MW.km ),允许压降5﹪,L=200m ,电动机额定功率250kW ,cos φ=0.85。
1、 按持续允许电流应选择( )。
(A ) 25mm 2; (B ) 35mm 2 ; (C )50mm 2。
答案【 A 】解答过程: 依据《配电手册》P513表9-32或GB 50217表C.0.3,25mm 2 YJV 电缆的载流量不小于100A 。
计算电流 I js =⨯⨯==85.0103250cos 3φU P 17 A ;应选择最小截面25mm 2。
2、 按经济电流密度应选择( )。
(A ) 25mm 2; ( B ) 35mm 2;(C ) 50mm 2; (D ) 70mm 2。
答案【 A 】解答过程:按经济电流密度选择的截面 S = 17/2.5 = 6.8 mm 2。
应选择最小截面25mm 2。
3、 按热稳定校验应选择( )。
(A ) 25mm 2; (B ) 35mm 2;(C ) 50mm 2; (D ) 70mm 2。
答案【 D 】解答过程:依据《配电手册》P213表5-10,按热稳定要求的截面 8.676.0137120002====≥t C I C t I C Q S mm 2。
应选择 70 mm 2。
4、 校验电压降为( )。
(A) 0.05%;(B) 0.10%;(C) 0.15%;(D) 0.20%。
答案【 A 】解答过程:电压损失ΔU﹪ = 1.02×0.2×0.25 = 0.051﹪。
满足允许压降5﹪的要求。
5、电动机电缆最终截面为()。
电气工程师-专业基础(供配电)-电气工程基础-4.14电气设备选择
电气工程师-专业基础(供配电)-电气工程基础-4.14电气设备选择[单选题]1.熔断器的选择和校验条件不包括()。
[2018年真题]A.额定电压B.动稳定C.额定电流D.灵敏(江南博哥)度正确答案:B参考解析:熔断器的选择依据有:①根据工作环境选择熔断器的型号;②熔断器额定电压不低于保护线路的额定电压;③熔断器的额定电流不小于其熔体的额定电流。
熔断器的检验包括:①保护灵敏度的校验;②断流能力的校验。
[单选题]2.用隔离开关分段单母线接线,“倒闸操作”是指()。
[2018年真题]A.接通两段母线,先闭合隔离开关,后闭合断路器B.接通两段母线,先闭合断路器,后闭合隔离开关C.断开两段母线,先断开隔离开关,后断开负荷开关D.断开两段母线,先断开负荷开关,后断开隔离开关正确答案:A参考解析:将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸,所进行的操作叫倒闸操作。
在接通母线时,先闭合隔离开关,后闭合断路器。
单母线分段接线是当进出线回路较多时,采用单母线接线已经无法满足供电可靠性的要求。
为了提高供电可靠性,把故障和检修造成的影响局限在一定的范围内,可采用隔离开关或断路器将单母线分段。
母线隔离开关与线路隔离开关间的操作顺序为:母线隔离开关“先通后断”,即接通电路时,先合母线隔离开关;切断电源时,先切断线路隔离开关,后断开母线隔离开关。
断路器与隔离开关的正确操作顺序是为了保证隔离开关“先通后断”,绝不允许带负荷拉隔离开关,否则将造成误操作,产生电弧而导致设备烧毁或人身伤亡等严重后果。
[单选题]3.选择发电机与变压器连接导体的截面时,主要依据是()。
[2017年真题]A.导体的长期发热允许电流B.经济电流密度C.导体的材质D.导体的形状正确答案:B参考解析:除配电装置的汇流母线以外,对于全年负荷利用小时数较大,导体较长(长度超过20m),传输容量较大的回路(如发电机至主变压器和发电机至主配电装置的回路),应按经济电流密度选择导体截面。
GB 50217-2007电力工程电缆设计规范
UDC中华人民共和国国家标准PGB 50217-2007电力工程电缆设计规范Code for design of cables of electric engineering2007—10—23发布 2008—04—01实施中 华 人 民 共 和 国 建 设 部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布本规范是根据建设部《关于印发“二00一~二00二年度工程建设国家标准制定、修订计划”的通知》(建标〔2002〕85号)的要求,由中国电力工程顾问集团西南电力设计院会同有关单位对《电力工程电缆设计规范》GB20217-1994修订而成的。
本规范修订的主要技术内容包括:1.增加了中、高压电缆芯数选择要求;2.增加了电缆绝缘类型选择要求,取消了粘性浸渍纸绝缘电缆的相关内容;3.增加了主芯截面400mm2<S≤800mm2和S>800mm2的保护地线允许最小截面选择要求;4.增加了大电流负荷的供电回路由多根电缆并联时对电缆截面、材质等要求;5.增加了电缆终端一般性选择要求;6.增加了直接对电缆实施金属层开断并作绝缘处理内容;7.增加了交流系统三芯电缆的金属层接地要求;8.增加了城市电缆系统的电缆与管道相互间允许距离相关规定;9.增加了架空桥架检修通道设置要求;10.增加了电缆遂道安全孔设置间距要求;11.增加了附录B和附录F。
本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力企业联合会标准化中心负责具体管理,由中国电力工程顾问集团西南电力设计院负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,注意积累资料,随时将意见和建议反馈给中国电力工程顾问集团西南电力设计院(地址:四川省成都市东风路18号,邮编:610021),以便今后修改时参考。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:中国电力工程顾问集团西南电力设计院参编单位:中国电力工程顾问集团东北电力设计院喜利得(中国)有限公司主要起草人:李国荣熊涛张天泽齐春陶勤万里宁王鑫王聪慧1 总则 (4)2 术语 (4)3 电缆型式与截面选择 (4)3.1 电缆导体材质 (4)3.2 电力电缆芯数 (5)3.3 电缆绝缘水平 (5)3.4 电缆绝缘类型 (5)3.5 电缆护层类型 (6)3.6 控制电缆及其金属屏蔽 (7)3.7 电力电缆导体截面 (8)4 电缆附件的选择与配置 (10)4.1 一般规定 (10)4.2 自容式充油电缆的供油系统 (12)5 电缆敷设 (13)5.1 一般规定 (13)5.2敷设方式选择 (15)5.3地下直埋敷设 (16)5.4保护管敷设 (17)5.5电缆构筑物敷设 (17)5.6其他公用设施中敷设 (19)5.7水下敷设 (19)6电缆的支持与固定 (20)6.1 一般规定 (20)6.2 电缆支架和桥架 (21)7 电缆防火与阻止延燃 (22)附录A 常用电力电缆导体的最高允许温度 (24)附录B10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法 (24)附录C 10kV及以下常用电力电缆允许100%持续载流量 (25)附录D敷设条件不同时电缆允许持续载流量的校正系数 (29)附录E按短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的方法 (31)附录F交流系统单芯电缆金属层正常感应电势算式 (32)附录G 35kV及以下电缆敷设度量时的附加长度 (33)附录H电缆穿管敷设时容许最大管长的计算方法 (33)本规范用词说明 (35)1 总则1.0.1为使电力工程电缆设计做到技术先进、经济合理、安全适用、便于施工和维护,制定本规范。
电缆短路热稳定最小截面计算表
计算适用于:除火电厂3~10kV 厂用电动 以外的情况;
电流的周期分量起始有效值
充填物热容影响的校正系数,对3~10kV电动机馈电回路η =0.93,宜取其他情况可按η =1;
积热容量(J/cm3·℃),铝芯取2.48,铜芯取3.4;
电阻温度系数,铜芯为0.00393,铝芯为0.00403;
阻与直流电阻之比值;
短路热稳定电缆导体允许最小截面计算表
公式中各项取值,如不清楚见GB50217-2007《
Q值的计算适用于:除火电 机馈线以外的情况;
S I IP IH t
η
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mm A A A s 1 1
2
电缆导体截面 系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值 电缆实际最大工作电流 电缆的额定负荷电流 短路持续时间 热功当量系数,取1.0;
允许最小截面计算表
为防止误操作引起公式计算错误,本表格进 行了工作表保护,解锁密码:666123
允许编辑区域 结果区域,不允许编辑
取值,如不清楚见GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》P31、P32页
为防止误操作引起公式计算错误, 本表格进行了工作表保护,解锁密 码:666123
欢迎各位同行相互交流,不妥之处请 lidave@
计入包含电缆导体充填物热容影响的校正系数,
J q
α
1
k
ρ θ θ θ
m 0 H
J/cm3·℃ 1/℃ 1 Ω ·cm2/cm ℃ ℃ ℃
电缆导体的单位体积热容量(J/cm3·℃),铝芯 缆芯导体的交流电阻与直流电阻之比值;
20℃时电缆导体的电阻温度系数,铜芯为0.0039
20℃时电缆导体的电阻系数,铜芯为0.0148×10 短路作用时间内电缆导体允许最高温度; 电缆所处的环境温度最高值; 电缆额定负荷的电缆导体允许最高工作温度;
计算电缆热稳态
E.1 固体绝缘电缆导体允许最小截面
E.1.1电缆导体允许最小截面,由下列公式确定:
(E.1.1-1)
(E.1.1-2)
(E.1.1-3)
E.1.2除电动机馈线回路外,均可取θP=θH。
E.1.3Q值确定方式,应符合下列规定:
1对火电厂3~10kV厂用电动机馈线回路,当机组容量为100MW及以下时:
注:1对于电抗器或Ud%小于10.5的双绕组变压器,取Tb=0.045,其它情况取Tb=0.06。
2对中速断路器,t可取0.15s,对慢速断路器,t可取0.2s。
3除火电厂3~10kV厂用电动机馈线外的情况:
(E.1.3-2)
式中S――电缆导体截面(mm2);
J――热功当量系数,取1.0;
q――电缆导体的单位体积热容量(J/cm3·℃),铝芯取2.48,铜芯取3.4;
(E.1.3-1)
2对火电厂3~10kV厂用电动机馈线回路,当机组容量大于100MW时,Q的表达式见表E.1.3-1。
表E.1.3-1机组容量大于100MW时火电厂电动机馈电回路Q值表达式
T(s)
Tb(s)
Td(s)
Q值(A2·s)
0.15
0.045
0.062
0.06
0.2
0.045
0.062
0.06
t取0.25s,I<36624A。
Id――电动机供给反馈电流的周期分量起始有效值之和(A);
t――短路持续时间(s);
Tb――系统电源非周期分量的衰减时间常数(s);
α――20℃时电缆导体的电阻温度系数(1/℃),铜芯为0.00393、铝芯为0.00403;
煤矿高压电缆短路热稳定截面的计算
煤矿高压电缆短路热稳定截面的计算
作者:陈银田
来源:《科学与财富》2019年第30期
摘要:经过常量化参数C,分类选定短路持续时间,提出了适用于煤矿高压电缆短路热稳定截面计算的三个简化公式。
关键词:电缆截面;短路;热稳定;继电保护;主保护、后备保护、短路持续时间
1、问题的提出
根据短路热稳定条件电缆的最小截面,是选择电力电缆的重要环节。
《煤炭工业矿井设计规范》(GB 50215-2015)、《矿山电力设计规范》(GB50070-2009)、《煤矿井下供配电设计规范》(GB 50417-2007)、《煤矿安全规程》(2016版)等现行规程规范并未明确煤矿电缆短路热稳定截面的计算方法。
《电力工程电缆设计标准》(GB50217-2018)做出了如下规定:短路电流的作用时间应取保护动作时间与断路器开断时间之和。
对于电动机、低压变压器等直馈线,保护动作时间应取主保护时间;对其它情况,宜取后备保护时间。
并在附录中给出了一般的计算公式。
本文拟对煤矿高压电缆的短路热稳定截面计算方法予以探讨。
2、短路热稳定条件电缆最小截面计算公式的简化
參考文献:
[1]GB50217-2018:电力工程电缆设计标准
[2]张洪涛:按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面,电世界,2010-3.
[3]GB50215-2015:煤炭工业矿井设计规范
[4]GB 50417-2007:煤矿井下供配电设计规范
[5]GB50070-2009:矿山电力设计规范
作者简介:
陈银田(1976年),男,籍贯/湖南,职称/教授级高级工程师,学位/工学硕士,研究方向/煤矿电控。
按短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的方法
按短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的方法1 固体绝缘电缆导体允许最小截面1.1 电缆导体允许最小截面,由下列公式确定:210⨯≥CQS (E.1.1-1) )20(1)20(1ln 1-+-+=p m k Jq C θαθαραη(E.1.1-2) 200))((Hp H p I I θθθθ-+= (E.1.1-3) 1.2 除电动机馈线回路外,均可取θP =θH 。
1.3 Q 值确定方式,应符合下列规定:1 对火电厂3~10kV 厂用电动机馈线回路,当机组容量为100MW 及以下时:)(2b T t I Q += (E.1.3-1)2 对火电厂3~10kV 厂用电动机馈线回路,当机组容量大于100MW 时,Q 的表达式见表E.1.3-1。
注:1 对于电抗器或U d %小于10.5的双绕组变压器,取T b =0.045,其它情况取T b =0.06。
2 对中速断路器,t 可取0.15s ,对慢速断路器,t 可取0.2s 。
3 除火电厂3~10kV 厂用电动机馈线外的情况:t I Q ∙=2 (E.1.3-2)式中S ――电缆导体截面(mm 2);J ――热功当量系数,取1.0;q ――电缆导体的单位体积热容量(J/cm 3·℃),铝芯取2.48,铜芯取3.4; θm ――短路作用时间内电缆导体允许最高温度(℃); θP ――短路发生前的电缆导体最高工作温度(℃);θH ――电缆额定负荷的电缆导体允许最高工作温度(℃); θm ――电缆所处的环境温度最高值(℃); I H ――电缆的额定负荷电流(A ); I P ――电缆实际最大工作电流(A );I ――系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A ); I d ――电动机供给反馈电流的周期分量起始有效值之和(A ); t ――短路持续时间(s );T b ――系统电源非周期分量的衰减时间常数(s ); α――20℃时电缆导体的电阻温度系数(1/℃),铜芯为0.00393、铝芯为0.00403;ρ――20℃时电缆导体的电阻系数(Ωcm 2/cm ),铜芯为0.0148x10-4、铝芯为0.031x10-4;η――计入包含电缆导体充填物热容影响的校正系数,对3~10kV 电动机馈电回路,宜取η=0.93,其它情况可按η=1;K ――缆芯导体的交流电阻与直流电阻之比值,可由表E.1.3-2选取。
低压配电电缆最小截面积选择
低压配电电缆最小截面积选择摘要:针对采用断路器作为保护电器,根据过负荷保护及热稳定要求,给出最小的电缆截面要求。
推论低压配电屏馈电回路电缆截面积根据过负荷选择后,可忽略其短路热稳定的校验要求。
关键词:低压配电;短路;电缆;热稳定;截面积;短路电流;允通能量;非周期分量。
引言:在电气线路故障情况下,为防止因间接接触带电体而导致人身电击和导致过热造成损坏,甚至导致电气火灾,低压配电线路应按GB 50054-2011《低压配电设计规范》的要求装设过负荷保护、短路保护和故障保护(间接接触防护),用以分断故障电流或发出故障报警信号,合理选择导体截面积方可使保护电器可靠动作,配电线路发生短路故障时,在保护电器动作之前,由于短路电流热效应的作用,导体温度会急剧上升,从而可能使导体绝缘破坏,根据GB 50054-2011 《低压配电设计规范》第6.2.1条〝配电线路的短路保护电器,应在短路电流对导体和连接处产生的热作用和机械作用造成危害之前切断电源”之要求,即短路时导体须满足热稳定和动稳定校验。
对于电缆而言因其为柔性,只需满足热稳定要求,无需校验其动稳定。
1、过载保护1)根据《低压配电设计规范》GB 50054-2011过载保护电器的动作特性应满足下列公式的要求:IB ≤In≤IZ; I2≤1.45IZ式中:IB–回路计算电流,A;In–熔断器熔体额定电流或断路器额定电流或整定电流,A;IZ–导体允许持续载流量,A;I2–保证保护电器可靠动作的电流(A)。
当保护电器为断路器时,I2为约定时间内的约定动作电流,当保护电器为熔断器时候,I2为约定时间内的约定熔断电流。
低压过载保护很少采用熔断器,故本文仅讨论保护电器为断路器时候的电缆截面积选择,根据《低压开关设备和控制设备:断路器》GB14048.2-2008可得I2=1.3Iset1;只要满足Iset1≤IZ就满足I2≤1.45IZ即可得过载保护整定要求:IB≤Iset1≤IZ(Iset1为断路器长延时过电流整定值)即要求导体允许持续载流量大于等于断路器长延时过电流整定值,厂用电力电缆为VV、VLV、YJV、YJLV等,根据19DX101-1-建筑电气常用数据,表6.9,VV、VLV三芯电力电缆的持续载流量(A):表6.10,YJV、YJLV三芯电力电缆的持续载流量(A)根据表6.9,表6.10对比可选用同等载流量VV、VLV需要比YJV、YJLV大一级截面,低压配电电缆选用YJV经济性优于VV,铝导体的载流量,机械特性较差于铜导体,更重要的是铜的抗腐蚀能力强于铝,故一般电器的接线柱均为铜导体,采用铝电缆相接,就要做铜铝过渡,而铜铝过渡比较薄,容易开裂,一些特殊场所(如防爆区)规范要求使用铜芯等,故低压电缆一般采用铜导体,故下文以YJV电缆作为分析对象。
短路热稳定条件的最小截面计算公式
短路热稳定条件的最小截面计算公式嘿,咱今天来好好唠唠短路热稳定条件的最小截面计算公式这事儿。
咱先得明白,这短路热稳定条件啊,就像是电路世界里的一道“安全防线”。
而这个最小截面计算公式呢,那就是帮咱找到这道防线的关键“密码”。
举个例子吧,我之前遇到过一个情况。
在一个工厂的电路改造项目中,负责的工程师在计算电线的最小截面时,就因为没搞清楚这短路热稳定条件的最小截面计算公式,结果导致选用的电线截面过小。
一碰上短路的情况,好家伙,电线瞬间就过热冒烟了,差点引发大事故!这可把大家都吓得够呛。
那到底怎么来算这个最小截面呢?其实也不难理解。
简单来说,就是要考虑短路电流的大小、短路持续的时间以及导体材料的热稳定系数等因素。
这就好比做菜,各种调料的量(比如电流大小、持续时间)和食材的特性(比如材料的热稳定系数)都得心里有数,才能做出一道“美味”的电路“佳肴”。
咱具体来看看公式。
这公式里的每个参数都有它的作用。
比如说,短路电流越大,那需要的最小截面自然就得越大,不然就扛不住这股“电流洪流”的冲击。
短路持续时间越长,也像是一场“持久战”,对电线的考验越大,所以截面也得跟着变大。
而且,不同的导体材料,它们的热稳定性能也不一样。
就像铜和铝,铜的热稳定性能通常比铝要好,所以在相同条件下,铜导线需要的最小截面可能就比铝导线小一些。
在实际运用中,可不能生搬硬套这个公式哦。
得结合具体的情况,仔细分析各种因素的影响。
比如说,环境温度高的时候,电线的散热就不好,那这时候就得适当增大截面,保证安全。
总之啊,搞清楚这短路热稳定条件的最小截面计算公式,就像是给电路世界配上了一把精准的“安全钥匙”。
只有用对了这把钥匙,才能让电路运行得稳稳当当,不出岔子。
不然,就像前面说的那个工厂,指不定啥时候就来个大麻烦!所以,咱可得把这公式弄明白,用好了,让电路一直安全可靠地为我们服务!。
绝缘电缆导体允许最小截面计算
绝缘电缆导体允许最小截面计算
首先,我们需要确定导体所承受的电流。
导体的截面越小,其能够通过的电流就越小。
电流大小与所连接的负载和电源功率有关。
一般来说,电流可根据负载的额定功率和电压来计算。
其次,我们需要考虑导体所产生的温度升高。
导体通过电流时会产生一定的电阻,从而产生热量。
如果导体的截面过小,导体本身的散热能力就会受到限制,导致温度升高过高。
当温度超出导体材料的耐受范围时,导体可能会烧毁或导致其他不良后果。
因此,需要通过导体材料的温度系数和导体的散热能力来计算导体的截面。
此外,我们还需要考虑电压降低的问题。
电流通过导体时会产生一定的电阻,从而导致电压降低。
如果导体的截面过小,电流通过时的电压降低可能会超出负载所能承受的范围,从而导致负载无法正常工作。
因此,需要根据负载的电压需求和导体材料的电阻来计算导体的截面。
最后,通过考虑导体的最大工作电流、最大允许温度升高和最大允许电压降低,我们可以得出导体所需的最小截面。
一般来说,导体的实际截面应大于或等于计算得到的最小截面,以确保导体在正常工作范围内保持安全。
需要注意的是,此处提供的仅为简要的计算方法和流程,具体的计算应根据实际情况和规范要求进行。
在实际工程设计中,还需要考虑其他因素如电缆形式、绝缘材料等,并参考相关标准和规范来确定导体的最小截面。
1600kva 热稳定 电缆最小截面积
题目:深度探讨1600kva热稳定电缆最小截面积在现代社会中,电缆是一种不可或缺的电力传输设备,其性能直接关系到电力传输的安全和可靠性。
而在大功率的电力传输系统中,特别是1600kva热稳定电缆的选型就显得尤为重要。
在本文中,我们将深入探讨1600kva热稳定电缆最小截面积的选择原则和影响因素,希望能为相关工程人员提供一些参考。
1. 1600kva热稳定电缆最小截面积的概念和定义在开始深入讨论之前,我们首先需要了解1600kva热稳定电缆最小截面积的概念和定义。
简而言之,电缆的最小截面积是指在满足特定功率传输要求的前提下,所需的电缆横截面积的最小值。
这个数值直接关系到电缆的导电能力、耐热能力以及安全性能,因此选取合适的电缆最小截面积对于确保电力传输系统的正常运行至关重要。
2. 影响1600kva热稳定电缆最小截面积的因素为了选择合适的1600kva热稳定电缆最小截面积,我们需要考虑一系列影响因素。
首先是电缆的导电能力,这直接关系到电力传输的效率和稳定性。
其次是电缆的耐热能力,特别是对于高功率传输系统来说,电缆需要能够长时间承受高温而不损坏。
还需要考虑到电缆的绝缘材料和外护套材料,它们对于电缆的安全性能和使用寿命同样起着至关重要的作用。
3. 选择1600kva热稳定电缆最小截面积的原则基于以上考虑,我们可以总结出选择1600kva热稳定电缆最小截面积的原则。
需要确保电缆的导电能力足够大,能够稳定地传输所需的功率。
要选择能够在高温环境下长期使用的电缆,特别是在大功率传输系统中。
电缆的绝缘材料和外护套材料同样需要具有良好的性能,以确保电缆在使用过程中不会发生安全隐患。
4. 个人观点和理解从个人的角度来看,选择1600kva热稳定电缆最小截面积需要综合考虑多个方面的因素,并且需要根据具体的工程需求来进行合理的选择。
在实际工程中,往往需要结合现场环境、功率需求、预算等多方面因素来综合考虑,最终选择合适的电缆最小截面积。
低压配电系统配出电缆最小截面计算
低压配电系统配出电缆最小截面计算低压配电系统配出电缆最小截面计算摘要:本文主要介绍低压配电系统配出电缆最小截面计算的方法。
通过对低压配电系统的物理特性、负载特性、电缆选型等多方面进行分析研究,综合考虑电缆的限流能力、短路保护和经济性等因素,提出了一种简洁实用的计算方法,可用于计算低压配电系统配出电缆的最小截面。
关键词:低压配电系统;电缆;最小截面;限流能力;经济性一、引言低压配电系统是电力系统的重要组成部分,它是将高压电能变成低压电能,供给用户用电的最后一道工序,它的质量不仅关系到用户的用电需求,还关系到电力系统的安全稳定运行。
在低压配电系统中,电缆是将电源与负载直接连接的最基本元件之一,在配电系统的整体设计中起着至关重要的作用。
因此,对于电缆的选择和配备必须进行科学合理的计算和分析。
本文将从低压配电系统的特性出发,综合考虑电缆的选型、限流能力和经济性等方面的因素,提出一种简洁实用的最小截面计算方法,用于处理低压配电系统中的电缆选择问题。
二、低压配电系统特性的分析1、负载特性负载的特性是影响低压配电系统电缆最小截面的一个关键因素。
在进行电缆选型和计算时,必须首先了解负载的电流、功率、功率因数等特性参数,以便于正确的选择电缆的截面。
2、电缆特性电缆的特性主要包括电阻、电感、电容等参数。
它们对电缆的限流能力、短路保护及电压降等方面的特性都有着重要的影响。
因此,在选择和运行电缆时,必须要对这些特性进行准确地计算和分析,以避免电缆过载和故障。
3、环境条件环境条件是低压配电系统中电缆安全运行的一个重要因素。
在电缆的选型和计算中,必须考虑电缆的材质、敷设方式以及周围环境的温度等因素,以确保电缆的安全可靠运行。
三、低压配电系统电缆最小截面计算方法在低压配电系统中,电缆的最小截面应该满足以下三个条件:1、限流能力电缆的限流能力是指电缆能够承受的最大电流。
在计算最小截面时,应首先确定电缆的限流能力,以确保电缆在运行期间不会过载或损坏。
浅析变压器低压出线电缆最小截面的确定
浅析变压器低压出线电缆最小截面的确定摘要:低压380V配电系统中,合理选择配电变压器低压侧出线电缆的最小截面,满足热稳定要求,使得出线电缆在变压器低压三相短路电流故障情况下,不至于因过流而损坏。
合理选择配电变压器出线电缆截面,防止选择过大,以取得良好的经济效益。
关键词:低压380V;配电变压器;电缆出线;电缆热稳定性一、引言在日常的电缆选用过程中,经常遇到如何更合理的选择变压器低压侧出线电缆截面的问题。
若已知负荷情况,按照发热条件选择电缆截面,可能会出现所选的电缆截面积过小问题。
《低压配电设计规范》GB50054-2011第3.2.2条选择导体截面中规定,导体应满足动稳定与热稳定的要求,《电力工程电缆设计标准》GB50217-2018,第3.6.7条,对非熔断器保护回路,应按满足短路热稳定条件确定电缆导体允许最小截面,并应按照本标准附录 E 的规定计算,并且该公式与《工业与民用供配电设计手册》第四版,11.2.3.2中公式11.2-4原理一致。
附录E中,按短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的方法,E.1固体绝缘电缆导体允许最小截面,E.1.1电缆导体允许最小截面应按公式:(1)式中:S:电缆导体截面(mm²)C:计算系数;取决于导体材料的电阻率、温度系数和热容量以及短路时初始和最终温度。
Q:短路电流的热效应(KA²•S)按照上述规范的规定,选择变压器出线电缆除考虑负荷情况,还要满足短路热稳定的要求,并列出了计算热稳定的公式,需要说明的是,此公式适用于短路持续时间不超过5s的短路,而对于持续时间小于0.1s的短路,应该计入短路电流非周期分量对热作用的影响。
二、选择短路电流值配电变压器的低压侧母线短路故障时,故障电流并未流过低压侧电缆,但对于长度小于200m的低压电缆,仍然可以按照短路电流发生在首端进行热稳定选择校验,短路点选择在电缆的首端,通过电缆回路电流达最大值。
1、短路电流计算:短路前三相系统是正常运行情况下的接线方式,不考虑仅在切换过程中短时出线的接线方式。
低压配电系统配出电缆最小截面计算
低压配电系统配出电缆最小截面计算摘要:低压配电系统的主要作用就是给用电系统提供电能,所以在供电期间的安全性非常的重要。
而在电气系统里,短路情况经常能够遇到,因此在电气设计期间,要通过对配电系统结构的运算来掌握具体的短路电流情况,然后当做设计的参考数据,以此来叫校验配电系统中所有元件的参数情况。
我们下面主要是根据一个案例,来运算出各种容量的配电系统的低压短路电流及出线电缆的最小截面。
关键词:低压配电系统;短路电流;热稳定校验电缆最小截面我们下面主要采用Excel来运算能够符合热稳定校验的不同容量变压器出线电缆最小标称截面,供设计时参考使用。
一短路电流计算的特点和公式1.1低电压短路电流计算的特点a 在低压配电系统中,和高压供电系统容量相比,配电变压器的容量要更小一些,如果变压器容量小于高压供电系统容量的话,那么就能够确定变压器高压侧的端电压在短路的情况下会维持不变。
b 在低压配电系统里,所有的元器件的电阻值都非常大,所以在进行低压短路电流运算过程中要重视这方面的因素。
c 通常情况下,低压配电系统电压仅一级,而所有的元器件的阻抗均采用mΩ来代表,只有变压器例外。
所以在进行低压短路电流运算过程中,最好使用有名制。
1.2 低压配电系统中各元器件阻抗的计算所有元器件的阻抗能够根据下面的公式来进行运算,而单位则是mΩ。
1.2.1 系统电源电抗计算X g =U d2 ×10-3 /Sk。
在这组公式当中,其中Sk代表的是系统短路容量;而U d代表的则是基准电压。
1.2.2 变压器阻抗计算R T =ΔP C u × U T. N. 2 2/S T .N 2Z T =u k %/100×U T .N .2 2S T•NX T = Z T 2 - R T 2在这组方程式当中,S T•N代表的是变压器额定容量;U T .N .2 2代表的是变压器低压额定电压;ΔP C u代表的是变压器短路消耗;u k %代表的是变压器阻抗电压百分值。
按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面
按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面
张宏涛
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】2010(051)003
【摘要】《电世界》2008年第4期刊登的《按载流量及经济电流密度选择电缆线芯截面》一文中,不足之处是未提及按短路热稳定条件校验电缆线芯截面。
本文针对这个问题加以补充,以供参考。
【总页数】2页(P6-7)
【作者】张宏涛
【作者单位】渭南供电局,714000,陕西
【正文语种】中文
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4.35 kV单芯电缆线路接地短路事故分析 [J], 韩欣月;王力;赵书龙;孙海莉
5.35 kV单芯电缆线路接地短路事故分析 [J], 韩欣月;王力;赵书龙;孙海莉
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浅析按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面
浅析按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面(2010-07-30)1 引言为了迅速提高城市电网的装备数量,改善自动化和管理水平,消除向用户输变电的瓶颈环节,国家投入了大量资金进行城市电网的改造和建设。
改造的主要范围是加快110kV及以下配电网的建设和改造。
大城市增加220kV终端变电站的建设,中等城市增加110kV终端变电站的建设,增加变电站的布点。
随着220kV和110kV终端变电站的逐步建成和投运,10kV短路容量急剧上升,往往按载流量及经济电流密度选择出的电缆芯线截面不能满足热稳定条件要求。
早在1959年西北电力设计院曾对电缆在短路电流作用下进行了试验考察:未符合热稳定要求的截面偏小的电缆,出现了油纸绝缘铝包被炸裂、绝缘纸烧焦、电缆芯被弹出、电缆端部冒烟等危险症状。
工作实践中由于未按热稳定选择截面导线的事故,屡屡发生。
近年如某钢厂有3次电缆事故都均源于此因。
以上事实已说明选择电缆芯线截面必须满足热稳定条件。
2 按短路热稳定计算电缆芯线允许最小截面按短路热稳定条件计算电缆芯线允许最小截面,可由下式确定:式中:S--电缆线芯截面,mm2Qt--在计算时问内短路电流的热效应,A2oSC--热稳定系数It--t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值,st--设备允许通过的短路热稳定电流时间,S校验短路热稳定所用的时间t,按下式计算:式中:tj--继电保护装置后备保护的动作时间,sfF--断路器的全分闸时间,s3。
计算实例某单位设计使用1台S10-1000/10和1台S10-630/10型电力变压器,联结组别均为Dynll。
该变压器由城区变电站供电,配电室距变电站约500m,采用10kV电缆引入高压配电室。
城区变电站装设2台SFZ一50000/110型电力变压器。
2台变压器并列运行时,取基准容量100MVA,电路元件的电抗标幺值X*=0.26455。
当10kV母线发生短路时,其短路容量为375MVA,短路电流为20.79kA,电缆每km的电抗X*=0.0726,则电缆的全电抗X*=0.0363,当电缆末端发生三相短路时,经计算,短路电流为18.28kA,即It 为18.28kA。
小电厂10kV电缆按热稳定校验选择截面
小电厂10kV电缆按热稳定校验选择截面一、引言随着社会工业化的发展,电力系统的重要也与日俱增。
而电缆是电力系统中的“血管”,它的安全可靠关系着整个电力工程的运行安全与稳定。
同时,电缆在电力工程的直接建材费中占比也非常高。
所以选择一个科学、合理的电缆就有关重要。
为了保证供电系统的安全、可靠、优质、经济地运行,选择导体截面时,除满足工作电压的要求外,一般还要满足发热条件:电流通过电缆时要产生电能损耗,使导体发热升温,严重时会损坏绝缘层甚至引起火灾。
但是当前的很多设计人员,在设计选型时,往往根据计算电流,容许压降等技术条件选择电缆的截面,却往往忽视了电缆的动稳定和热稳定校验。
所以在35kV以下的电缆中,动稳定基本都能满足要求,而热稳定如果不进行校验,往往就不满足要求,造成停电甚至发生火灾。
所以本文着重探讨电缆的热稳定校验。
二、设计的依据根据DL/T5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》5.0.2规定:选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。
对于断路器、隔离开关、组合电器、封闭式组合电器、金属封闭开关设备、负荷开关、高压接触器等长期工作制电器,在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。
根据GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》(以下简称《电缆规范》)3.7.7规定:对非熔断器保护回路,应按满足短路热稳定条件确定电缆导体允许最小截面,并应按照本规范附录E的规定计算。
规范的附录中我们可以知道在固定绝缘电缆的导体允许最小截面,按下面公式:210×≥CQS(E.1.1-1))20(1)20(1ln1−+−+=pmkJqCθαθαραη(E.1.1-2)200))((HpHpIIθθθθ−+=(E.1.1-3)根据公司E.1.1-1可知,电缆的最小截面跟发热量Q和热稳定系数C有关。
而热稳定系数因温度、单位体积热容量、电阻温度系数、电阻系数、校正系数等众多参数的影响,计算复杂。
低压配电系统配出电缆最小截面计算
BUILDINGELECTRICITY2012年第4期Calculation of Minimum Section of Low -voltage Distribution System Out Line CableTian Xiaoyan (Xi ’an University of Science and Technology ,Xi ’an 710054,China )田晓艳(西安科技大学,西安市710054)低压配电系统配出电缆最小截面计算作者信息田晓艳,女,西安科技大学,工程师。
Abstract For low -voltage distribution system ,theminimum nominal section of out line cable to satisfy the thermal stability verification requirement is calculated in Excel for reference in design.Keywords Low -voltage distribution systemShort -circuitcurrentThermalstabilityverificationCalculation of minimum section of cable摘要对于低压配电系统,利用Excel 计算出满足热稳定校验的不同容量变压器出线电缆最小标称截面,供设计时参考使用。
关键词低压配电系统短路电流热稳定校验电缆最小截面0引言作为向大部分用电设备供电的低压配电系统,其安全可靠运行显得尤为重要。
短路故障是目前电气系统中最常见的故障之一,在电气设计过程中我们应根据配电系统的结构计算出配电系统各级的短路电流,并以此作为设计依据来校验配电系统各个元器件的参数。
本文通过一个实例来计算不同容量的配电系统的低压短路电流及出线电缆的最小截面。
GB 50054-95《低压配电设计规范》第4.2.2条规定:“绝缘导体的热稳定校验应符合下列规定:一、当短路持续时间不大于5s 时,绝缘导体的热稳定应按下式进行校验:S ≥I Kt姨(1)式中S ———绝缘导体的线芯截面(mm 2);I ———短路电流有效值(均方根值A );t ———在已达到允许最高持续工作温度的导体内短路电流持续作用的时间(s );K ———不同绝缘的计算系数。
电缆热稳定最小截面计算
电缆热稳定最小截面计算电缆是现代化社会中不可或缺的电子设备之一,广泛应用于电力传输、通信、航空航天等领域。
在电缆的设计和安装过程中,热稳定性是一个重要的考虑因素。
本文将介绍电缆热稳定性的概念,并探讨如何计算出电缆的最小截面,以确保其在长时间高温环境下的正常工作。
热稳定性是指电缆在长时间高温环境下能否维持其性能和可靠性。
当电缆接触到高温环境时,导体内部会产生热量,如果无法有效地散热,电缆的性能可能会受到影响甚至损坏。
因此,电缆的热稳定性非常重要。
为了计算电缆的最小截面,我们首先需要了解电缆的工作条件和要求。
不同的应用领域对电缆的热稳定性要求不同,因此计算最小截面时需要考虑这些因素。
例如,在电力传输领域,电缆需要能够承受高电流负载和长时间高温环境;而在通信领域,电缆可能需要更高的热稳定性以确保信号传输的可靠性。
我们需要了解电缆的材料和结构。
电缆通常由导体、绝缘层和外护层组成。
不同的材料和结构对电缆的热稳定性有着不同的影响。
例如,导体的材料和截面积会影响电缆的电阻和热量产生情况;绝缘层的材料和厚度会影响电缆的热传导和散热情况。
在计算电缆的最小截面时,我们需要考虑导体的电阻和散热。
导体的电阻会产生一定的热量,而导体的截面积决定了电缆的电阻大小。
因此,我们可以通过计算导体的电阻来确定电缆的最小截面。
一般来说,导体的电阻与导体的长度和材料的电阻率成正比,与导体的截面积成反比。
另一方面,散热是电缆热稳定性的关键因素之一。
当电缆工作时,导体内部会产生热量,如果无法及时散热,电缆的温度会不断上升,从而影响其性能和可靠性。
因此,我们需要计算电缆的散热情况,并确定最小截面以确保电缆能够及时散热。
在计算电缆的最小截面时,我们可以采用数值计算或者实验方法。
数值计算通常基于电缆的材料和结构参数,通过模拟电缆的热稳定性来确定最小截面。
实验方法则通过测量电缆在不同工作条件下的温度来确定最小截面。
两种方法各有优缺点,可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
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浅析按短路热稳定条件计算电缆线芯允许最小截面(2010-07-30)
1 引言
为了迅速提高城市电网的装备数量,改善自动化和管理水平,消除向用户输变电的瓶颈环节,国家投入了大量资金
进行城市电网的改造和建设。
改造的主要范围是加快110kV及以下配电网的建设和改造。
大城市增加220kV终端变电站的
建设,中等城市增加110kV终端变电站的建设,增加变电站的布点。
随着220kV和110kV终端变电站的逐步建成和投运,
10kV短路容量急剧上升,往往按载流量及经济电流密度选择出的电缆芯线截面不能满足热稳定条件要求。
早在1959年西
北电力设计院曾对电缆在短路电流作用下进行了试验考察:未符合热稳定要求的截面偏小的电缆,出现了油纸绝缘铝包
被炸裂、绝缘纸烧焦、电缆芯被弹出、电缆端部冒烟等危险症状。
工作实践中由于未按热稳定选择截面导线的事故,屡
屡发生。
近年如某钢厂有3次电缆事故都均源于此因。
以上事实已说明选择电缆芯线截面必须满足热稳定条件。
2 按短路热稳定计算电缆芯线允许最小截面
按短路热稳定条件计算电缆芯线允许最小截面,可由下式确定:
式中:S--电缆线芯截面,mm2
Qt--在计算时问内短路电流的热效应,A2oS
C--热稳定系数
It--t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值,s
t--设备允许通过的短路热稳定电流时间,S
校验短路热稳定所用的时间t,按下式计算:
式中:tj--继电保护装置后备保护的动作时间,s
fF--断路器的全分闸时间,s
3。
计算实例
某单位设计使用1台S10-1000/10和1台S10-630/10型电力变压器,联结组别均为Dynll。
该变压器由城区变电站供电
,配电室距变
电站约500m,采用10kV电缆引入高压配电室。
城区变电站装设2台SFZ一50000/110型电力变压器。
2台变压器并列运行时,取基准容量100MVA,电路元件的电抗标幺
值X*=。
当10kV母线发生短路时,其短路容量为375MVA,短路电流为,电缆每km的电抗X*=,则
电缆的全电抗X*=,当电缆末端发生三相短路时,经计算,短路电流为,即It为。
选用YJV22-8.7/15 kV型交联聚乙烯电缆,电缆线芯截面s与允许载流量Ia1。
的关系见表1。
表1 S与Ia1对应关系
(目前国内各种电缆标准、设计手册中采用的电缆允许载流量数据各不相同、也不准确,建议采用IEC 60502-2:2005所列数据为好
(1)按载流量选择电缆线芯截面。
电缆导体的Ia1,不得小于其通过的计算电流I30,即Ia1≥I30。
已知I30为A,查表1选用线
芯截面为35mm2的电缆。
(2)按经济电流密度选择电缆芯线截面。
经济电流密度计算公式为
Ses = I30/jec (2)
式中:Ses--经济截面,mm2
jec--经济电流密度,A/mm2
年最大负荷利用小时数取6000h时,YJV22-8.7/15 kV型交联聚乙烯电缆对应的jec为,代人式(2),得
Ses = I30/jec =/≈(mm2)
按经济电流密度应选用线芯截面为95mm2的电缆。
(3)按满足短路热稳定条件计算电缆芯线的允许最小截面。
已知It为kA;t按接入后备保护时间计,取1s;查lEE标准,交联聚乙烯铜芯电缆的C为143。
代入式(1),得
?=18280/143≈(mm2)
可见,如需满足热稳定条件,电缆线芯截面应为150mm2。
4 结语
(1)按允许载流量选择电缆芯线截面,可使电缆温升不超过绝缘材料的最高允许温度,以保证电缆长时间安全运行,同时
又可使电缆的投资较小,所以一般情况下,即可确定电缆芯线截面的下限。
(2)按经济电流密度选择出的电缆芯线截面一般比按照载流量选择的电缆芯线截面大一些,但线路损耗要小得多。
(3)对非熔断器保护回路,短路电流作用于缆芯产生的热效应,满足不会影响电缆绝缘的暂态物理性能的要求,可维持正
常使用,且能使含有电缆接头的导体连接可靠;对于分相统包电缆,在短路电流电动力作用下不致危及电缆构造的正常
运行。
因此,满足热稳定条件选择电缆芯线截面还是有必要的。
采用短路热稳定条件选择电缆的线芯截面S,是在110~220kV超高压电缆设计时必须进行的一项计算,但在10kV中压电
缆设计中往往忽视了这项计算。
此文列举的例子说明,对10kV中压电缆进行短路热稳定计算是必需的。