常用电缆热稳定电流
交联电缆载流量、短路负荷曲线、热稳定计算及相关技术参数
交联电缆长期载流量、短路过负荷曲线、热稳定计算及相关技术参数1、电缆的长期载流量计算书、电缆的载流量电缆导体上所通过的电流叫做电缆的载流量,有时也叫做电缆的“负载”或“负荷”。
电缆允许连续载流量是指电缆的负载为连续恒定电流(100%负载率)时的最大允许量。
电缆的载流量问题通常遇到的有两类:一类是已知电缆的结构及敷设情况,求允许的载流量;另一类是已知需要传输的负载,求电缆的导体面积。
本节介绍载流量的一般计算方法。
为了供使用方便,电缆的生产或使用部门常就一定的条件(如环境温度,电缆最大温度,敷设条件等),对各种规格的电缆计算出载流量,并列成“载流量表”,为了扩大其应用范围,这种表还给出了当环境温度、导体温度、敷设条件变化时的校正系数。
有关载流量表列于各类产品的技术指标栏中。
当已知需要传输的负载设计所需的电缆时,往往给出的是负载的“功率”(或“容量”)。
输电线路的功率又分视在功率、有功功率、无功功率三种量,如果线(千伏),负载功率因数为cocφ,则有如下路的电流为I(安),线路电压为Ul关系:、电缆长期载流量计算方法电缆允许连续载流量,可用导体高于环境温度的稳态温升推导出来,从电缆的等效热路按热路欧姆定律。
式中:△θ=θ-θa ——高于环境温度的导体温升(℃); θ——电缆(导体)的最高允许长期工作温度(℃); θa ——环境温度(℃);W C =I 2R ——每厘米电缆的每相导体损耗(瓦/厘米); W d ——每厘米电缆每相的介质损耗(瓦/厘米); I ——电缆的允许连续工作电流(连续载流量)(安);R ——在允许长期工作温度下每厘米电缆每相的导体交流有效电阻(欧/厘米);T 1、T 2、T 3、T 4——每厘米电缆的绝缘热阻、衬垫热阻、护层热阻及外部热阻(℃.厘米/瓦);n ——电缆的芯数;λ1、λ2——电缆的护套及铠装损耗系数;从公式可以看出,决定电缆载流量的因素有四:电缆和各种损耗;电缆各部分的热阻;电缆的最高允许长期工作温度以及环境温度。
教你如何根据电流选电缆
电缆载流量电缆载流量:电缆载流量是指一条电缆线路在输送电能时所通过的电流量,在热稳定条件下,当电缆导体达到长期允许工作温度时的电缆载流量称为电缆长期允许载流量。
电缆载流量口决估算口诀二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是”截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。
由表53可以看出:倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。
如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。
从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。
从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。
即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
“条件有变加折算,高温九折铜升级”。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。
计算电缆载流量选择电缆(根据电流选择电缆)导线的载流量与导线截面有关,也与导线的材料、型号、敷设方法以及环境温度等有关,影响的因素较多,计算也较复杂。
输电线路中电线电缆载流量的研究
输电线路中电线电缆载流量的研究发布时间:2021-10-20T02:56:00.830Z 来源:《中国电业》2021年16期作者:胡军[导读] 高压输电线路承载着我们工业生产和日常生活所不可缺少的电能胡军国网江西省电力有限公司上饶供电分公司江西上饶 334000摘要:高压输电线路承载着我们工业生产和日常生活所不可缺少的电能,载流量指在规定工况下,导体能够连续稳定承载而不会使温度超过额定值的最大电流。
一般来说,导线的载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件和敷设环境所制定的。
通常情况下,铜导线的安全载流量为5~8 A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5 A/mm2。
关键词:输电线路;电线电缆;载流量1 电线、电缆的载流量决定因素1.1 电线、电缆的材质线芯允许长期工作温度详见表1。
环境温度对载流量的影响很大。
空气中敷设环境温度一般取30℃,而埋地敷设温度一般取20℃。
在极端气候和环境下,如果温差较大需要将电线、电缆的允许载流量值乘以相应的校正系数K,其计算式如式(1)所示。
2 电线、电缆载流量算法通常导线的截流量与导线的截面关系最为密切,也与导线的材料(铝、铜等)、型号(绝缘材料或裸线等)、敷设方法(明敷、埋地、穿管等)以及环境温度(25℃~30℃或更大)等有关,因影响结果的因素较多,计算也较复杂。
根据制造商的制式熟悉导线截面(mm2)的排列,即1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185…铝芯绝缘线的截面通常以2.5 mm2开始,铜芯绝缘线则从1 mm2开始;裸铝线从16 mm2开始,裸铜线则从10 mm2开始。
为此从以往经验和计算结果对比,可以得到相近的简化算法。
2.1 铝芯绝缘线截面积与载流量关系的化简算法算法口诀:十下五,百上二,二五三五四三界,七零九五两倍半。
以上算法的解释为:10 mm2以下的铝导线载流量通过图表对照,大致按5 A/mm2计算;100 mm2以上的铝导线载流量通过图表对照,大致按2 A/mm2计算;而25 mm2的铝导线载流量大致可按4 A/mm2计算;35 mm2的铝导线载流量大致可按3 A/mm2计算;70 mm2、95 mm2的铝导线载流量大致可按2.5 A/mm2计算。
热稳定性校验(主焦要点
井下高压开关、供电电缆动热稳定性校验一、-350中央变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验123G 35kV 2Uz%=7.5△P N.T =12kW△P N.T =3.11kW S N.T =8MVA 6kVS1点三相短路电流计算: 35kV 变压器阻抗:222.1.u %7.5 6.30.37()1001008z N TN T U Z S ⨯===Ω⨯35kV变压器电阻:222.1.22. 6.30.0120.007()8N TN T N T U R P S =∆=⨯=Ω35kV 变压器电抗:10.37()X ===Ω电缆电抗:02(x )0.415000.087800.66()10001000i L X ⨯⨯+⨯===Ω∑电缆电阻:02(x )0.11815000.1187800.27()10001000i L R ⨯⨯+⨯===Ω∑总阻抗:21.370.66)1.06(Z ==Ω S1点三相短路电流:(3)1 3.43()d I KA === S2点三相短路电流计算:S2点所用电缆为MY-3×70+1×25,长400米,变压器容量为500KV A ,查表的:(2)2d I =2.5KAS2点三相短路电流:32d d =2.88I I KA =1、架空线路、入井电缆的热稳定性校验。
已知供电负荷为3128.02KV A ,电压为6KV ,需用系数0.62,功率因数cos 0.78φ=,架空线路长度1.5km ,电缆长度780m (1)按经济电流密度选择电缆,计算容量为3128.020.622486.37cos 0.78kp S KVA φ⨯===。
电缆的长时工作电流Ig 为239.25Ig === A按长时允许电流校验电缆截面查煤矿供电表5-15得MYJV42-3×185-6/6截面长时允许电流为479A/6kV 、大于239.25A 符合要求。
(2)按电压损失校验,配电线路允许电压损失5%得60000.1300Uy V∆=⨯=,线路的实际电压损失109.1L U COS DS φφ∆====,U ∆小于300V电压损失满足要求(3)热稳定性条件校验,短路电流的周期分量稳定性为 电缆最小允许热稳定截面积:32min d=S I mm 其中:i t ----断路器分断时间,一般取0.25s ;C----电缆热稳定系数,一般取100,环境温度35℃,电缆温升不超过120℃时,铜芯电缆聚乙烯电缆熔化温度为130℃,电缆负荷率为80%。
低压电热稳定校验的计算
10/0.4KV 干式变压器相阻抗值(归算到 0.4KV 侧) 生 产 250 500 800 变压器容量(KVA) 1000 1250
表2
1600
2000
2500
厂 家 ABB(上海) SCR9 西门子(志 亨)SCLB9 顺德 SC(B)9 顺德 SC(B)10 国标 GB/T10288 R 6. 50 6. 70 6. 17 7. 00 8. 30 X 24. 77 24. 77 24. 80 24. 60 24. 20 R 2. 88 2. 88 2. 75 3. 12 3. 76 X 12. 50 12. 50 12. 50 12. 40 12. 30 R 1. 60 1. 60 1. 65 1. 74 2. 10 X 11. 90 11. 90 11. 80 11. 80 11. 80 R 1. 20 1. 20 1. 20 1. 30 1. 53
2
长度为 8m,母线相间距为 350mm;由低压母线至供电点选用 YJV-3×35+2×16 的电缆 13m,断路器短路时瞬动,当在电缆末端发生三相短 路时,对电缆进行热稳定校验。 1) 计算电路各元件阻抗: 查表 1 得系统电抗为 Xs=0.4 mΩ 查表 2 得变压器电抗为 XB=7.6 mΩ 电阻为 RB=1.17 mΩ 查表 3 得铜线电抗为 XM=0.168×8=1.344 mΩ 电阻为 RM=0.017×8=0.136 mΩ 查表 4 得电缆电抗为 XD=0.08×13=1.04 mΩ 电阻为 RD=0.622×13=8.086 mΩ 因此电路总电抗为 X∑=Xs+XB+XM+XD=10.384 mΩ 总电阻为 R∑= RB+ RM+RD=9.392 mΩ 总阻抗为 Z=
电力电缆载流量标准
电力电缆载流量标准电力电缆是输送电能的重要设备,其负载能力直接关系到电力系统的安全稳定运行。
为了确保电力电缆的正常运行和安全使用,制定了一系列的电缆负载流量标准。
本文将对电力电缆载流量标准进行详细介绍,以便广大电力工程技术人员更好地了解和使用电力电缆。
首先,电力电缆的载流量标准是指电缆在正常工作条件下所能承受的最大电流值。
这一数值是根据电缆的导体材料、绝缘材料、敷设方式、环境温度等因素综合确定的。
电力电缆的载流量标准主要包括额定电流、短时耐受电流和过载电流等指标。
其次,额定电流是指电缆在额定工作条件下所能承受的最大电流值。
这一数值是根据电缆的导体截面积、绝缘材料的耐热等级、敷设方式等因素综合确定的。
在实际工程中,选用电缆时应根据其额定电流值来确定其使用范围,以确保电缆在额定负载下正常运行。
另外,短时耐受电流是指电缆在短时间内能够承受的最大电流值。
这一数值是根据电缆的导体材料的热稳定性、绝缘材料的热稳定性等因素综合确定的。
在电力系统的短时过载情况下,电缆需要能够承受短时耐受电流,以确保系统的安全稳定运行。
最后,过载电流是指电缆在短时间内承受超过额定电流但低于短时耐受电流的电流值。
在电力系统的过载情况下,电缆需要能够短时间内承受过载电流,以确保系统的安全稳定运行。
因此,电缆的过载能力是电力系统设计中需要重点考虑的指标之一。
总之,电力电缆的载流量标准是保证电缆正常运行和安全使用的重要依据。
各项载流量指标的确定需要综合考虑电缆的导体材料、绝缘材料、敷设方式、环境温度等因素,以确保电缆在实际工程中能够满足系统的需求。
希望本文的介绍能够帮助广大电力工程技术人员更好地了解和使用电力电缆,确保电力系统的安全稳定运行。
常用电缆载流量计算口诀
(2)后面三句口诀便是对条件改变的处理。“穿管、温度,八、九折”是指:若是穿管敷设(包括槽板等敷设、即导线加有保护套层,不明露的),计算后,再打八折;若环境温度超过25℃,计算后再打九折,若既穿管敷设,温度又超过25℃,则打八折后再打九折,或简单按一次打七折计算。 关于环境温度,按规定是指夏天最热月的平均最高温度。实际上,温度是变动的,一般ห้องสมุดไป่ตู้况下,它影响导线载流并不很大。因此,只对某些温车间或较热地区超过25℃较多时,才考虑打折扣。 例如对铝心绝缘线在不同条件下载流量的计算: 当截面为10平方毫米穿管时,则载流量为10×5×0.8═40安;若为高温,则载流量为10×5×0.9═45安;若是穿管又高温,则载流量为10×5×0.7═35安。
口诀第一部分
(1)第一句口诀指出铝芯绝缘线载流量(安)、可按截面的倍数来计算。口诀中的阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字数字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来如下: 1~10 16、25 35、50 70、95 120以上 〉 〉 〉 〉 〉 五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍 现在再和口诀对照就更清楚了,口诀“10下五”是指截面在10以下,载流量都是截面数值的五倍。“100上二”(读百上二)是指截面100以上的载流量是截面数值的二倍。截面为25与35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“25、35,四三界”。而截面70、95则为二点五倍。从上面的排列可以看出:除10 以下及100以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一种倍数。 例如铝芯绝缘线,环境温度为不大于25℃时的载流量的计算: 当截面为6平方毫米时,算得载流量为30安; 当截面为150平方毫米时,算得载流量为300安; 当截面为70平方毫米时,算得载流量为175安; 从上面的排列还可以看出:倍数随截面的增大而减小,在倍数转变的交界处,误差稍大些。比如截面25与35是四倍与三倍的分界处,25属四倍的范围,它按口诀算为100安,但按手册为97安;而35则相反,按口诀算为105安,但查表为117安。不过这对使用的影响并不大。当然,若能“胸中有数”,在选择导线截面时,25的不让它满到100安,35的则可略为超过105安便更准确了。同样,2.5平方毫米的导线位置在五倍的始端,实际便不止五倍(最大可达到 20安以上),不过为了减少导线内的电能损耗,通常电流都不用到这么大,手册中一般只标12安。
6kV电缆热稳定截面校验公式(断路器柜)
容量(kW)
4000 800 900 1000 1120 25000
IP(A) 467.0 96.2 108.3 120.3 134.7 240.6
按载流量选用电缆截面
2*(YJV-6-3x185) YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x185
IH(A) 626.7 268.7 268.7 268.7 268.7 313.3
θp 69.988 50.771 52.304 54.017 56.311 71.526
K 1.009 1.008 1.008 1.008 1.008 1.009
W(中间结果)
C
0.4645 15820.43
0.5297 16902.66
6kV电缆 热稳定截
1、短路电流热效应计算
计算公式:Qt= IB2 (t+TB) +4IBID[(TD/2)(1-e-t/TD)+TBTD/(TB+TD)]+1.5TDID2
式中:t――短路电流热效应计算时间(S),取0.15
TB――厂用电源非周期分量的衰减时间常数(S),取0.06
TD――电动机反馈电流的衰减时间常数(S),取0.062
θp =θ0+(θH-θ0)(Ip/IH)2
铝芯
铜芯
η=
0.93
93
J=
1
1
q=
2.48
3.4
a=
0.00403
0.00393
ρ= 0.0000031 0.00000184
θm=
200
250
θ0=
45
45
θH=
电力电缆附件短路热稳定试验短路电流的计算
电力电缆附件短路热稳定试验短路电流的计算
根据GB/T18889-2002(额定电压6kV 到35kV 电力电缆附件试验方法)中11章的规定,短路热稳定试验(导体)中铜导体的短路电流计算公式如下:
)(5
.2345.234ln 1011.5t i sc 242++⨯⨯⨯=θθS I (1) 式中:
I ——短路电流有效值,A
t ——短路时间,s
S ——导体截面积,mm 2
θsc ——允许的短路温度,℃
(短路(最长持续时间5s )情况下,导体最高允许温度)
θi ——试验开始时导体温度,℃
(正常运行情况下,导体最高允许温度)
㏑——㏒e
根据此次模块化、小型化箱变的设计需要,绝缘材质选择交联聚乙烯,当t=1s ,S=50mm 2,θsc =250℃(取自GB/T12706.1-2008 4.2表3),θi =90℃(取自GB/T12706.1-2008 4.2表3)时,代入式(1)得:
61.512062745
.234905.234250ln 501011.51242=++⨯⨯⨯=⨯)(I I=7.2kA
假设改用截面积S 为120mm 2的电缆,则公式如下:
8.2949481415.234905
.234250ln 1201011.51242=++⨯⨯⨯=⨯)(I
I=17.2kA。
国标线缆允许标准电流值
国标线缆允许标准电流值国标线缆是指符合中国国家标准要求的电线电缆产品。
电线电缆作为电力传输和电气设备连接的重要组成部分,其安全性能和质量可靠性对于电力系统的正常运行至关重要。
国标线缆允许标准电流值是指线缆根据其结构和导体材料的特性,在一定环境条件下,能够安全承载的电流大小。
本文将论述国标线缆允许标准电流值的相关知识和影响因素。
一、国标线缆允许标准电流值的重要性国标线缆允许标准电流值的确定对于电力系统的设计、施工和运行具有重要影响。
过大的电流容量会导致线缆过载甚至燃烧,严重危及人身安全和电力系统的可靠性;过小的电流容量会造成线缆过热、烧损,增加电力系统的损耗和维护成本。
因此,合理确定国标线缆允许标准电流值,既能保证电力系统的安全稳定运行,又能实现电能的高效利用。
二、国标线缆允许标准电流值的判据国标线缆允许标准电流值的判据主要基于线缆的导体材料、结构参数和环境条件等因素。
下面将从这几个方面进行细致分析。
1. 导体材料线缆的导体材料是决定允许标准电流值的关键因素之一。
一般来说,导体的截面积越大,电流的通行能力就越强。
常见的导体材料有铜和铝,其中铜导体的导电性能较好,通常比铝导体具有更高的允许标准电流值。
此外,在实际应用中,还可以采用铜包铝和铜包铝包钢等复合导体材料,从而进一步提高线缆的电流容量。
2. 结构参数线缆的结构参数也对允许标准电流值有一定影响。
主要考虑的参数包括导体形状、绝缘层材料、绝缘层厚度等。
例如,对于同等截面积和导体材料的线缆,圆形导体的电流承载能力大于扁平形导体;采用高耐热性和低介电常数的绝缘层材料,可以提高线缆的允许标准电流值。
3. 环境条件环境条件也是确定国标线缆允许标准电流值的重要因素之一。
在不同的环境温度和散热条件下,线缆的导体温升会有所不同。
因此,根据具体的环境条件,需要对线缆的允许标准电流值进行合理调整。
此外,考虑到线缆的密集敷设、大气湿度、环境振动等因素,还需考虑线缆的短时过载能力和短路能力等安全指标。
断路器开断能力及电缆的热稳定性校验
断路器开断能力及电缆的热稳定性校验 依据《煤矿安全规程》第449条关于井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力,并应校验电缆的热稳定性的规定。
详细校验计算如下: 电力网的短路电流,是指在断路器的出口处三相金属性短路电流。
断路器在制造上要有足够有电气、机械强度和熄弧能力,它不但用于分断或接通负荷电路,同时,还要有分断最大三相短路电流的能力。
如果电力网发生三相短路故障,短路电流大于断路器的最大分断电流,断路器将不能分断故障电流,在极短的时间内将造成供电工断或电力电缆和变压器等电气设备着火事故。
因而,电力网短路电流冲击值ich 不得超过其控制用的断路器最大分断电流峰值igf ,即:ch gf i >i
式中 i gf ——断路器最大分断电流峰值; i ch ——电网短路电流冲击值,ich=2.55I ∞;(I ∞为电网短路电流的有效值)。
短路电流流过载流导体时,要产生大量的热,
使载流导体的温度升高,为使载流导体的绝缘不遭受损坏,应校验电缆的热稳定性,即
S>Amin
式中 S ——电缆的截面,mm2,
Amin ——短路热校验所允许的最小截面,mm2。
Amin 计算如下:
式中:短路电流周期分量的稳态值为 d S —变电所母线短路容量
P U —高压供电线路平均电压
f t —短路电流作用时间
C —热稳定性系数(井下铜芯电缆热稳定系数取93.4)。
电缆热稳定计算
45 输入 90 输入
250 输入 3.4 固定 231 输入 289 输入 116.2 输入 0.00393 固定 0.00000184 固定 1.009 输入
1 输入
1.571862494 0.452261218 14517.21681 73.75019456 14517.21681 74.25397391 结果
10kv电源电缆
铜芯电缆 电缆所处环境温度最高值: 电缆额定负荷的缆芯最高工作温度: 短路发生前的缆芯最高工作温度: 短路作用时间内电缆缆芯允许最高温度: 缆芯单位体积热容积: 电缆实际计算工作电流:A 电缆长期允许工作电流:A 短路热效应:kA*kA*s 电缆线芯在20度时的电阻温度系数: 电缆线芯在20度时的电率: 电缆线芯在20度时的集肤效应系数: 校正系数: 中间结果 结果1: 结果2: 结果3: 短路发生前的缆芯最高工作温度: 热稳定系数: 电缆热稳定截面:
电气设计笔记:电缆热稳定校验计算表
热当量系数(无单位)J=1电缆导体单位体积热容量(J /cm3• ℃)q=3.4短路时电缆导体最高允许温度(℃)θm=150电缆额定负荷的电缆导体最高允许工作温度(℃)θH=80电缆所处的环境温度最高值(℃)θ0=40电缆的额定负荷电流即载流量(A)IH=170电缆实际最大工作电流即负载电流(A)Ip=15020℃ 时电缆导体的电阻温度系数(l/ ℃)α=0.0039320℃ 时电缆导体的电阻系数(Ω • cm2/cm)ρ=0.000001724计入包含电缆导体充填物热容影响的校正系数η=1电缆导体的交流电阻与直流电阻之比值K=1.003短路发生前的电缆导体最高工作温度(℃)θp=71.14186851C 值C=107.1700544系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A)I=10000三相或者单相取较大者短路持续时间(s)t=0.65宜按照后备保护时间+断路器分断时系统电源非周期分量的衰减时间常数(S)Tb=0短路发生前的电缆导体最高工作温度(℃)Q=65000000电缆导体允许最小截面(mm2)S≥75.2286429系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A)I=10000电动机供给反馈电流的周期分提起始有效值之和(A)Id=3000Q=26910000S≥48.40423914Q=29210000S≥50.43039009电缆热稳定校验规范依据第一步:计算C值一般取1铝芯取2.48、铜芯取3.4按照表16-27查询除电动机馈线回路外,均可取θp = θH铜芯为0.00393 , 铝芯为0.00403铜芯为0.000001724,铝芯为0.0000028263 kV ~ 10kV 电动机馈线回路,宜取 0.93 ,其他情况可取 1.00按照表E. 1. 1选取第二步:计算Q值及S输入数值输出数值输入数值输出数值输入数值情况1:对发电厂3 kV ~ lOkV 断路器馈线回路,机组容量为100MW 及以下时情况2:对发电厂3 kV ~ lOkV 断路器馈线回路,机组容量为100MW 以上时Q=31910000S≥52.70962799Q=34010000S≥54.41640727系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值(A)I=10000三相或者单相取较大者短路持续时间(s)t=0.65宜按照后备保护时间+短路发生前的电缆导体最高工作温度(℃)Q=65000000电缆导体允许最小截面(mm2)S≥75.2286429输入数值输出数值情况3:除发电厂3kV~10kV 断路器馈线外的情况。
(国标)电力电缆载流量[1]
电流之内的,当负荷增长时,有可能会超过该截面允许的发热电流。
a 的波动对经济电流密度的影响很小,可忽略不计,取0。
b ――能源成本增长率(%),取2%。
B.0.2 电缆经济电流截面计算式如下: 1 每相邻截面的A 1值计算式:)/()(21211S S S S A −−=总投资总投资 (元/m*mm 2) (B.0.2-1)式中 S 1总投资――电缆截面为S 1的初始费用,包括单位长度电缆价格和单位长度敷设费用总和(元/m );S 2总投资――电缆截面为S 2的初始费用,包括单位长度电缆价格和单位长度敷设费用总和(元/m ); 同一种型号电缆的A 值平均值计算式:∑==nn n n A A 1/ (元/m*mm 2) (B.0.2-2)式中 n ――同一种型号电缆标称截面档次数,截面范围可取25~300mm 2。
2 电缆经济电流截面计算式: 1)经济电流密度计算式:1000)]20(1[2020×−+×××=m B F AJ θαρ (B.0.2-3)2)电缆经济电流截面计算式:J I S j /max = (B.0.2-4)式中 J ――经济电流密度(A/mm 2);S j ――经济电缆截面(mm 2);B=(1+Y p +Y s )(1+λ1+λ2),可取平均值1.0014;ρ20――200C 时电缆导体的电阻率(Ω*mm 2/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; a 20――200C 时电缆导体的电阻温度系数(1/ 0C ),铜芯为0.00393、铝芯为0.00403。
B.0.3 10kV 及以下电力电缆按经济电流截面选择,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 及以下铜芯或铝芯的聚氯乙烯、交联聚乙烯绝缘等电缆的经济电流密度值。
2 对备用回路的电缆,如备用的电动机回路等,宜按正常使用运行小时数的一半选择电缆截面。
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;
热稳定电流计算
热稳定电流计算
1、热时间常数(τ):
式中:K t:单位长度电线的热容量,J/(m·℃);
S:单位长度散热面积,m2/m;
h:电缆表面散热系数W/ m2·(℃)5/4
2、单位长度电线的热容量
K t= Kc+ 0.5*Kp=ρc*Vc+0.5*ρp* Vp
式中:ρc 铜的热容量系数, 3.5×106; J/K·m3
ρp:交联聚烯烃系数,2.4×106; J/K·m3
Vc;单位长度电线的铜导体体积;
Vp:单位长度电线的交联聚烯烃体积
3、散热系数(h):
h=Z/(De)g+E
式中:Z、g、E:电缆表面散热系数计算常数值;
De:电缆外径,m;
4、热时间常数计算值
5、当3τ>t >5s 时,短时负荷,在125℃时,导体的载流量为I 0;t 时间内允许通过的电流I N ;
I N =
I 0
√
1−e −t
τ
6、当t ≤5s 时,短路电流
I C =KS √1t ln(θ2+β
θ1+β
)
式中:K :与导体有关的常数,铜:226;
S :导体导体截面积,mm 2; Θ2:短路允许最高温度:250℃; Θ1:最高允许长期工作温度:125℃; β:0℃导体温度系数的倒数。
铜:234.5。