电缆经济电流截面选用方法附录B
电缆截面积的四种选择方法
电缆截面积的四种选择方法
1.根据负载电流选择截面积
根据负载电流选择截面积是最直接、常见的选择方法之一、根据电流
的大小,可以参考电力电缆截面积与负载电流的相关标准表格进行比对,
选择合适的截面积。
通常情况下,负载电流越大,所需要的截面积也越大。
2.根据电压降选择截面积
电缆在输送电能的过程中,会有一定的电压降,当电压降超过一定范
围时,会影响电缆的运行稳定性和电能的传输效率。
因此,可以根据所要
输送的负载电流,计算出电缆的运行电压降,然后选择截面积来控制电压
降在一定范围内。
3.根据热负荷选择截面积
电缆的截面积大小也会影响电缆的散热能力,如果电流过大,电缆截
面积过小,会导致电缆发热超过额定值,对于长时间使用的电缆来说,可
能会造成电缆的过载和老化。
因此,可以根据所要输送的负载电流和电缆
的散热能力,选择合适的截面积。
4.根据经济性选择截面积
选择电缆截面积还需要考虑成本因素。
通常情况下,截面积越大,导
体的用材越多,制造成本也会随之增加。
因此,在满足技术要求的前提下,应根据实际情况和经济性考虑,选择合适的截面积,以尽量降低成本。
综上所述,电缆截面积的选择需要考虑负载电流、电压降、热负荷和
经济性等因素。
在实际应用中,可以根据不同的情况综合考虑这些因素来
选择合适的截面积,以确保电缆的安全运行和电能的有效传输。
按经济电流密度选择高压电缆截面公式(一)
按经济电流密度选择高压电缆截面公式(一)按经济电流密度选择高压电缆截面公式引言在电力系统中,高压电缆是一种常见的输电设备,起到将电能从发电厂或变电站输送到用户的作用。
为了确保电缆的可靠运行和经济性,需要根据电流密度选择适当的电缆截面积。
经济电流密度经济电流密度是指在电缆截面积确定的情况下,使得电缆的总成本最低的电流密度。
根据电缆的材料成本、敷设成本等因素,经济电流密度一般是一个固定值。
选择高压电缆截面公式选择高压电缆截面的常用公式有多个,下面列举了几种常见的公式及其解释和应用示例:1.I²t法则(制造商提供的公式)•公式:S=√k⋅IJ⋅t•解释:电缆截面积与电流平方乘以敷设时间的根号成反比。
•应用示例:若某电缆制造商提供了经济电流密度k,电流I,敷设时间t以及允许的最大温升J,则可以通过该公式计算得到适合的电缆截面积S。
2.Kelvin公式•公式:S=K⋅I⋅LΔV•解释:电缆截面积与电流乘以电缆长度,再除以电压降的比例成正比。
•应用示例:若知道电流I、电缆长度L、电压降ΔV以及经济电流密度K,则可以利用Kelvin公式计算出经济电缆截面积S。
3.最小总成本法•公式:$S = \sqrt[\leftroot{-2}\uproot{2}n]{\frac{k \cdot L \cdot I^n}{P_{\text{copper}} \cdot t}}$•解释:电缆截面积与电流的n次方乘以电缆长度,再乘以敷设材料的成本与敷设时间的倒数的比例成反比。
•应用示例:若知道电流I、电缆长度L、敷设材料的成本P copper、敷设时间t以及经济电流密度k,则可以使用最小总成本法计算出最经济的电缆截面积S。
结论在选择高压电缆截面时,可根据制造商提供的公式、Kelvin公式或最小总成本法进行计算。
这些公式基于不同的经济原则,可以帮助工程师选择最适合的电缆截面积,以确保电缆的经济性和可靠性。
电力电缆经济电流截面选用方法的疑问
计 规 范 》 附 录 B 中使 用 最 大 负荷 利 用 时 间 近 似 求 最 大 负荷 损 耗 时 问 的数 据 提 出质疑 ,给 出 自 己的 解
决 方 法 以供 参 考 讨 论 。 关 键 词 :最 大 负荷 利 用 时 间 ;最 大 负荷 损 耗 时 间 ; 经 济 电流 截 面 ;损 耗 ;功 率 因数 ; 负荷 曲 线 ;
Do u b t s a b o u t S e l e c t i o n Me t h o d f o r Ec o n o mi c Cur r e n t S e c t i o n o f Po we r Ca b l e
QI AN Ch e n g q i n g Z HANG Xi a n y u( I n s t i t u t e o f Ar c h i t e c t u r e De s i g n a n d Re s e a r c h ,
El e c t r i c En g i n e e r i n g; a u t h o r s o f t h i s p a p e r h a v e
e r e n c e a n d d i s c us s i o n. p r o p o s e d t h e i r O Wn s o l u t i o n or f r e f
路损耗引起 的总成本和电缆本体及安装成本 。而电缆
线 路 损 耗 引 起 的 总成 本 由 线 路 损 耗 的 能 源 费 用 和 提
摘
要 :对 GB 5 0 2 1 7—2 0 0 7《 电力3 - 程 电缆 设
供 线 路 损 耗 的 额 外 供 电 容 量 费 用 两 部 分 组 成 。 在 线 路 损 耗 的 能 源 费 用 当中 ,需 要 求 出最 大 负 荷 损 耗 时 间
20.浅谈经济电流密度的应用
浅谈经济电流密度的应用最近遇到过几次朋友询问关于经济电流密度法选择导线截面积的一些事情,这几天抽空整理了一些这方面的资料,接下来几天会陆续的放在这里供朋友们参考。
若有错误或不足的地方欢迎回信交流。
一、经济电流密度的定义1.1、定义经济电流密度就是使输电导线在运行中,电能损耗、维护费用和建设投资等各方面都是最经济的。
根据不同的年最大负荷利用小时数,选用不同的材质和每平方毫米通过的安全电流值。
导线截面影响线路投资和电能损耗,为了节省投资,要求导线截面小些;为了降低电能损耗,要求导线截面大些。
综合考虑,确定一个比较合理的导线截面,称为经济截面积,与其对应的电流密度称为经济电流密度。
它常作为新建线路选择导线截面的依据。
也可作为运行线路经济与否的判断标准。
所以,经济电流密度既是一个很重要的技术指标,也是一个很重要的经济指标。
经济电流密度是一个综合性的经济指标。
它与线路造价、运行费用的高低、资金的社会利税率等许多因素有关。
因而它不是一个绝对指标,只是一个参考指标,具体运用时可根据具体情况灵活运用。
1.2经济电流密度计算式:二、经济电流密度的确定如上所述,导线经济电流密度的确定是一个技术经济问题,与国家在不同国民经济发展阶段的经济政策和生产水平有着密切的关系。
所以在不同的历史时期,往往要对原定的经济电流密度作必要的修订,以便与当时的经济政策及现状相适应。
中国在选择输电线路导线截面,所采用的经济电流密度,大致可分为三个阶段:第一阶段,解放初(即1949年至1955年)中国解放初期没有自己的经济电流密度,故在选择输电线路的导线截面时,主要是参考前苏联50年代初推荐的经济电流密度,该经济电流密度是根据最小年运行费用法求得的,即年运行费用包括电能损耗(导线发热损耗和电晕损耗)费、折旧和维护管理费。
除维护管理费外,其它都随导线截面的大小而变化。
取使得年运行费用为最小的导线截面作为经济截面,对应的电流密度为经济电流密度。
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 。
电力电缆截面
3. 7 电力电缆截面3. 7. 1 电力电缆导体截面的选择,应符合下列规定:1 最大工作电流作用下的电缆导体温度,不得超过电缆使用寿命的允许值。
持续工作回路的电缆导体工作温度,应符合本规范附录A的规定。
2 最大短路电流和短路时间作用下的电缆导体温度,应符合本规范附录A的规定。
3 最大工作电流作用下连接回路的电压降,不得超过该回路允许值。
4 10kV及以下电力电缆截面除应符合上述1~3款的要求外,尚宜按电缆的初始投资与使用寿命期间的运行费用综合经济的原则选择。
10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法宜符合本规范附录B的规定。
5 多芯电力电缆导体最小截面,铜导体不宜小于2.5mm2,铝导体不宜小于4mm2。
6 敷设于水下的电缆,当需要导体承受拉力且较合理时,可按抗拉要求选择截面。
3. 7. 2 10kV及以下常用电缆按100%持续工作电流确定电缆导体允许最小截面,宜符合本规范附录C和附录D的规定,其载流量按照下列使用条件差异影响计入校正系数后的实际允许值应大于回路的工作电流。
1 环境温度差异。
2 直埋敷设时土壤热阻系数差异。
3 电缆多根并列的影响。
4 户外架空敷设无遮阳时的日照影响。
3. 7. 3 除本规范第3.7.2条规定的情况外,电缆按100%持续工作电流确定电缆导体允许最小截面时,应经计算或测试验证,计算内容或参数选择应符合下列规定:1 含有高次谐波负荷的供电回路电缆或中频负荷回路使用的非同轴电缆,应计入集肤效应和邻近效应增大等附加发热的影响。
2 交叉互联接地的单芯高压电缆,单元系统中三个区段不等长时,应计入金属层的附加损耗发热的影响。
3 敷设于保护管中的电缆,应计入热阻影响;排管中不同孔位的电缆还应分别计入互热因素的影响。
4 敷设于封闭、半封闭或透气式耐火槽盒中的电缆,应计入包含该型材质及其盒体厚度、尺寸等因素对热阻增大的影响。
5 施加在电缆上的防火涂料、包带等覆盖层厚度大于1.5mm时,应计入其热阻影响。
电缆经济截面选型设计
电缆经济截面选型设计郭伊强摘要:本文在常规选择导线截面方法的基础上,提出按经济电流选择电缆截面,即是使电缆初投资和整个电缆运行损耗费用之和达到最少的电流所对应的截面。
文中介绍的方法适用于各种电力线路。
关键词:经济电流经济截面选型设计1引言一般的电缆设计选型步骤是先根据敷设条件确定电缆型号,然后根据负荷电流,按载流量选择电缆截面,最后校验其电压损失和热稳定要求。
这种方法实质上是从技术条件来进行电缆选择,从技术上保证电力线路的正常运行要求,但却忽略了电缆在寿命期内导体损耗费用,无法全面考虑电缆长期运行的经济性。
而目前考虑电缆经济性所使用的经济电流密度是沿用国家规定较老的数值(见表)。
其大小主要与导线的价格、折旧维护费及地区电价,年损耗小时数等众多因数有关。
随着社会快速发展,导线的价格、折旧维护费及地区基本电价等都发生了相当大的变化,如果按照以上标准进行校验和电缆选择,无法合理考虑电缆的整体和长远经济性。
2合理的电缆选择原则合理的电缆截面选择应考虑包括技术和经济两个方面,全面考虑电缆选择的技术和经济要求。
如果按载流量选择芯线截面,只考虑了电缆初期投资,对电缆的经济选择有局限性。
目前,我国已进入市场经济发展时期,各项工程的建设越来越注重整体和长远的经济性,同时,国际电工(简称IEC)制定了“电力电缆芯线截面经济最佳化”标准;我国《电力工程电缆设计规程(50217-94)中明确提出“宜选择电缆经济截面”,并给出年运行费用最小的计算公式,推荐按经济选型来确定电缆截面,可以节约电力运行费和总费用、还可以大大提高电力运行的可靠性。
为此,本文所要推荐的是按经济电流选择电力电缆截面(也称经济截面)。
所谓“经济电流”,是电缆寿命期内,电缆初期投资和运行损耗费用之和最小的适用截面所对应的工作电流;经济截面是电缆初期投资和寿命期内运行损耗费用之和最小所对应的电缆截面。
需要特别说明两点:1.电缆截面选择的技术和经济两个方面是相互依存的,在满足技术条件前提下,当减小芯线截面时,初始投资减小,但线路损耗费用增加;反之,增加芯线截面时,线路损耗减少,但初期投资增加。
电气自动化技术《按经济电流密度选择导线和电缆的截面》
按经济电流密度选择导线和电缆的截面导线〔包括电缆〕的截面越大,电能损耗就越小,但是线路投资,维修管理费用和有色金属消耗量却要增加。
因此从经济方面考虑,导线应选择一个比拟合理的截面,既使电能损耗小,又不致过分增加线路投资、维修管理费和和有色金属消耗量。
图4-2-1是年费用C与导线截面A的关系曲线。
其中曲线1表示线路的年折旧费〔线路投资除以折旧限之值〕和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线;曲线2表示线路的年电能损消耗与导线截面的关系曲线;曲线3为曲线1和曲线2的叠加,表示线路的年运行费用〔包括线路的年折旧费、维修费、管理费和电能损消耗〕与导线截面的关系曲线。
由曲线3可知,与年运行费最小值C a〔a点〕相对应的导线截面A不一定是最经济合理的导线截面,因为a点附近,曲线3比拟平坦,如果将导线截面再选小一些,例如选为A b〔b点〕,年运行费用C b增加不多,但导线截面即有色金属消耗量却显著地减少。
因此从全面的经济效益来考虑,导线截面选为A b比选A a更为经济合理。
这种从全面的经济效益考虑,使线路的年运行费用接近最小同时又适当考虑有色金属节约的导线截面,称为经济截面,用符号A e c表示。
图4-2-1 线路的年费用和导线截面的关系曲线各国根据其具体国情特别是有色金属资源的情况规定了各自的导线和电缆的经济电流密度。
所谓经济电流密度指与经济截面对应的导线电流密度。
我国现行的经济电流密度规定如下表4-2-1所列。
表4-2-1 导线和电缆的经济电流密度〔单位:A/mm2〕按经济电流密度j e c计算经济截面A e c的公式为:A e c= I30 / j e c式中,I30为线路的计算电流。
按上式计算出A e c后,应选最接近的标准截面〔可取较小的标准截面〕,然后检验其它条件。
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。
按经济电流密度选择导线和电缆的截面
72.17
YJLV22-150
200
72.17
YJLV22-185
225
72.17
YJLV22-240
260
72.17
YJLV22-300
290
YJLV22-400
330
72.17
YJV22-70
165
72.17
YJV22-95
200
72.17 YJV22-120
225
72.17 YJV22-150
第一步:选择
P 总计算负 U 已知电 荷(kw) 压(kV)
1000
10
根据经济截面的计算
导线
导线和电缆的经济电流
线路类型
导线材质
铜 架空线路
铝
铜 电缆线路
铝
第二步:校验
对照下表查找相应导线和电缆的允许载
I 导线型号
I30 导线型号
I
LGJ-50
150
LGJ-70
190
LGJ-95
230
LGJ-120
250
72.17 YJV22-185
280
72.17 YJV22-240
330
72.17 YJV22-300
375
72.17 YJV22-400
425
72.17 72.17 72.17 72.17 72.17 72.17 72.17 72.17
第三步:校验机械强度 许的最小截面{Amin<A(所选截面),即满足要求}
260
LGJ-150
300
LGJ-185
350
LGJ-240
425
72.17
JKLYJ-50
电缆截面的选择方法及计算示例
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℃。
根据这一原则,在选择电缆截面时,必须满足下列条件: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℃,土壤热阻系数2.5)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/℃)。
电缆截面的选择方法及计算示例
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℃。
根据这一原则,在选择电缆截面时,必须满足下列条件:I max ≤I 0K式中:I max ——通过的最大连续负荷载流量(A );I 0 ——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℃,土壤热阻系数2.5)解:按下列计算电缆线路应通过的电流值 I=U S 3=35312000⨯=198(A ) 查附表1-12得:铜芯交联电缆8.7/10KV 3×95mm ²,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=1000]201[2020⨯-⨯⨯⨯)(+m B F Aθαρ(2)电缆经济电流截面计算式:S j =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。
电力电缆截面选择
电力电缆截面的选择电力电缆截面1 电力电缆缆芯截面选择的基本要求。
1.1 最大工作电流作用下的缆芯温度,不得超过按电缆使用寿命确定的允许值。
持续工作回路的缆芯工作温度,应符合附录A的规定。
1.2 最大短路电流作用时间产生的热效应,应满足热稳定条件。
对非熔断器保护的回路,满足热稳定条件可按短路电流作用下缆芯温度不超过附录A所列允许值。
1.3 连接回路在最大工作电流作用下的电压降,不得超过该回路允许值。
1.4 较长距离的大电流回路或35kV以上高压电缆,当符合上述条款时,宜选择经济截面,可按“年费用支出最小”原则。
1.5 铝芯电缆截面,不宜小于4。
1.6 水下电缆敷设当需缆芯承受拉力且较合理时,可按抗拉要求选用截面。
2 对10kV及以下常用电缆按持续工作电流确定允许最小缆芯截面时,宜满足附录B电缆允许持续载流量(建议性基础值)、以及由附录C按下列使用条件差异影响计入校正系数所确定的允许载流量。
(1)环境温度差异。
(2)直埋敷设时土壤热阻系数差异。
(3)电缆多根并列的影响。
(4)户外架空敷设无遮阳时的日照影响。
3 不属于本规范第2条规定的其他情况下,电缆按持续工作电流确定允许最小缆芯截面时,应经计算或测试验证,且计算内容或参数选择应符合下列规定:(1)中频供电回路使用非同轴电缆,应计入非工频情况下集肤效应和邻近效应增大损耗发热的影响。
(2)单芯高压电缆以交叉互联接地当单元系统中三个区段不等长时,应计入金属护层的附加损耗发热影响。
(3)敷设于塑料保护管中的电缆,应计入热阻影响;排管中不同孔位的电缆还应分别计入互热因素的影响。
(4)敷设于封闭、半封闭或透气式耐火槽盒中的电缆,应计入包含该型材质及其盒体厚度、尺寸等因素对热阻增大的影响。
(5)施加在电缆上的防火涂料、包带等覆盖层厚度大于1.50mm时,应计入其热阻影响。
(6)沟内电缆埋砂且无经常性水份补充时,应按砂质情况选取大于2.0℃·m/W 的热阻系数计入对电缆热阻增大的影响。
电力电缆截面
电力电缆截面3. 7电力电缆截面3. 7. 1电力电缆导体截面的选择,应符合下列规定:1最大工作电流作用下的电缆导体温度,不得超过电缆使用寿命的允许值。
持续工作回路的电缆导体工作温度,应符合本规范附录A的规定。
2最大短路电流和短路时间作用下的电缆导体温度,应符合本规范附录A的规定。
3最大工作电流作用下连接回路的电压降,不得超过该回路允许值。
4 10kV及以下电力电缆截面除应符合上述1〜3 款的要求外,尚宜按电缆的初始投资与使用寿命期间的运行费用综合经济的原则选择。
10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法宜符合本规范附录B的规定。
5多芯电力电缆导体最小截面,铜导体不宜小于2.5mm2,铝导体不宜小于4mm 2。
6敷设于水下的电缆,当需要导体承受拉力且较合理时,可按抗拉要求选择截面。
3. 7. 2 10kV及以下常用电缆按100 %持续工作电流确定电缆导体允许最小截面,宜符合本规范附录C和附录D的规定,其载流量按照下列使用条件差异影响计入校正系数后的实际允许值应大于回路的工作电流。
1环境温度差异。
2直埋敷设时土壤热阻系数差异。
3电缆多根并列的影响。
4户外架空敷设无遮阳时的日照影响。
3. 7. 3除本规范第3.7.2条规定的情况外,电缆按100 %持续工作电流确定电缆导体允许最小截面时,应经计算或测试验证,计算内容或参数选择应符合下列规定:1含有高次谐波负荷的供电回路电缆或中频负荷回路使用的非同轴电缆,应计入集肤效应和邻近效应增大等附加发热的影响。
2交叉互联接地的单芯高压电缆,单元系统中三个区段不等长时,应计入金属层的附加损耗发热的影响。
3敷设于保护管中的电缆,应计入热阻影响;排管中不同孔位的电缆还应分别计入互热因素的影响。
4敷设于封闭、半封闭或透气式耐火槽盒中的电缆,应计入包含该型材质及其盒体厚度、尺寸等因素对热阻增大的影响。
5施加在电缆上的防火涂料、包带等覆盖层厚度大于1.5mm时,应计入其热阻影响。
如何根据电流选择线缆
如何根据电流选择线缆在日常生活和电气设计中,正确的选择导线,对于保证供配电系统安全、可靠、经济、合理的运行,节约有色金属与线路的投资以及有效的节约电能都有着十分重要的意义如何根据电流快速选择电缆,有如下两种方法供大家参考:一、口诀计算方法<1>、常用计算口诀:①二点五下乘以九,往上减一顺号走。
②三十五乘三点五,双双成组减点五。
③条件有变加折算,高温九折铜升级。
④穿管根数二三四,八七六折满载流。
(注:我们平时最常用的线缆规格有0.5、0.75、1.0、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400)<2>、详细解释如下:①二点五下乘以九,往上减一顺号走:2.5mm2及以下的各种铝芯线,其载流量约为截面积的9倍;4 mm2及以上导线的载流量和截面积的倍数关系是倍数逐次减1,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4;②三十五乘三点五,双双成组减点五35 mm2的导线载流量为截面数的3.5倍; 50 mm2及以上的导线,其载流量与截面积之间的倍数关系变为两个线号成一组,倍数依次减0.5。
即50 mm2、70 mm2导线的载流量为截面数的3倍;95 mm2、120 mm2导线载流量是其截面积数的2.5倍;150 mm2、185 mm2导线载流量是其截面积数的2倍;依次类推。
③条件有变加折算,高温九折铜升级上述口诀是按铝芯绝缘线在环境温度25℃的条件下明敷而定的。
若在高温条件下,导线载流量按上述口诀计算方法得出后,然后再打九折;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,可按大一号的铝线由上述口诀方法算出载流量。
如4 mm2铜线的载流量,可按6 mm2铝线计算。
④穿管根数二三四,八七六折满载流穿管的导线的载流量不能满载运行:一条管穿2根线的载流量按80%计,穿3根线的按70%计,穿4根线的按60%计算载流量。
GB50217—2007经济电流截面选用公式修正
=
显然C I < < I L‘ ・ 三 ・ F; 没 有可比 性? 在核对 前后 数据后, 笔 者发现问
题 出现 在参 量 的单 位上 , 用量 纲 来分 析 :
①』 ・ R・ L为: ( A ) × ( I l / m ) × ( m ) : w;
=
=
《 缆 规》 ( B 一 01 2 ) F=Ⅳ - 虬 ・ ( 【 ・ P+D) - / ( 1 +i / 1 0 0 )
=
C I:1 1 2 0 0 (  ̄ ) ;I ・ R・ L・ F=1 3 5 4 6 . 2 1 ( 元 ); 两 数 据具 有 可
比性 。
3 × 1 × f 2 4 0 0 × 0 . 9 3 +2 5 2 ) × 1 2 . 3 2 2 6 6 / ( 1 +1 0 / 1 0 0 ) =8 3 4 8 0 4 2 N - — 传 输 相 同型号 和 负荷 值 的 回路数 , 一 最大负荷损耗时间( h ) , 根据《 配 ̄} P 5 3 1 , 商业 用 电 取 两班
C r = C J + ・ R・ L ・ F ( B . 0 . 1 — 1 )
b — —能 源成 本 增长 率 ( %) , 取2 %;
《 缆 规》 ( B 一 01 3 )
=
改为:
C r +
( 1 r N ) / ( 1 一 r )
1 1 2 0 0 ( 元)+3 6 . 5 ( A )x 0 . 8 7 0×1 0 /m ) ×1 4 0 ( m) x 8 3 4 8 0 4 2/ l o o o ( 兀/ W) 1 1 2 0 0 ( 元 )+1 3 5 4 6 2 1 ( 元 )= 2 4 7 4 6 . 2 1 ( 元)
经济电流密度法在电力电缆截面选择中的应用
经济电流密度法在电力电缆截面选择中的应用选择电缆的截面除了常规的根据允许温升、压降和热稳定性等方法,还有一种根据经济电流密度选择电缆截面的方法。
那么为什么有时要根据经济电流密度来选择电力电缆的截面呢?还有如何用经济电流密度法来选择电力电缆的截面呢?本文对上述问题进行一一解析。
1、为什么有时要根据经济电流密度来选择电力电缆的截面从全面经济效益角度考虑,使得线路的年运行费用接近最小,又适当考虑有色金属的节省,此时对应电力电缆的截面为经济截面。
经济截面对应的导体电流密度为经济电流密度。
主要用于电缆有长期稳定的负荷,经济技术比较合理,可以用经济电流密度法来选择电缆的截面。
一般根据经济电流密度法选择出来的电缆截面比用允许温升选择出来的电缆截面大1到2级。
对于一些长期不用的回路,不宜根据经济电流密度选择截面。
2、如何用经济电流密度法来选择电力电缆的截面根据经济电流密度法计算电力电缆截面的公式为Aec=Ic/Jec 式中,Aec为导体经济截面(mm2)Ic为线路的计算电流(A),Jec为经济电流密度(A/mm2)。
通过该公式计算出经济电流界面后,选择最近接近的标称截面。
看来关键是如何确定经济电流密度,怎么确定经济电流密度。
本文根据《电力工程电缆设计标准》GB50217-2023附录B.0.2来确定。
通过查找经济电流密度曲线来确定经济电流密度值。
详细步骤如下:确定收电费时采纳单一制单价,还是两部制电价,还有每度电的价格。
确定电力电缆的型号及规格,是VV还是YJV,带不带铠装,电压等级,电缆芯数,还有是导体材质是铜,还是铝等等。
依据前两部可以确定在哪一个图中的哪一个曲线了,然后依据最大负载利用小时数,在曲线上可以得到对应的经济电流密度了。
3、计算实例某三相380V 配电回路常年实测运行负荷为120kVA,最大负载利用小时数为2000小时,采纳单一制电价0.54 元/kWh,采纳一根四芯铝芯交联聚乙烯铠装电缆供电。
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附件B 10kV 及以下电力电缆经济电流截面选用方法
电缆总成本计算式如下:
电缆线路损耗引起的总成本由线路损耗的能源费用和提供线路损耗的额外供电容量费用两部分组成。
考虑负荷增长率a 和能源成本增长率b ,电缆总成本计算式如下:
F L R I C C T ⋅⋅⋅+=2m ax 1
(B.0.1-1)
)100/1/()(i D P N N F c p +Φ+⋅⋅⋅=τ
(B.0.1-2)
)1/()1()(11r r r N N
n n --==Φ∑=-
(B.0.1-3)
)100/1/()100/1()100/1(2i b a r +++=
(B.0.1-4)
式中 C T ――电缆总成本(元);
C 1――电缆本体及安装成本(元),由电缆材料费用和安装费用两部分组成;
I max ――第一年导体最大负荷电流(A );
R ――单位长度的视在交流电阻(Ω);
L ――电缆长度(m );
F ――由计算式(B.0.1-2)定义的辅助量(元/kW ); N P ――每回路相线数目,取3;
N C――传输同样型号和负荷值的回路数,取1;
τ――最大负荷损耗时间(h),即相当于负荷始终
保持为最大值,经过τ小时后,线路中的电
能损耗与实际负荷在线路中引起的损耗相
等。
可使用最大负荷利用时间(T)近似求τ
值,T=0.85τ;
P――电价(元/kW*h),对最终用户取现行电价,对
发电厂企业取发电成本,对供电企业取供电成
本;
D――由于线路损耗额外的供电容量的成本(元/kW*
年),可取252元/kW*年;
Φ――由计算式(B.0.1-3)定义的辅助量;
i――贴现率(%),可取全国现行的银行贷款利率; N――经济寿命(年),采用电缆的使用寿命,即电
缆从投入使用一直到使用寿命结束整个时间
年限;
r――由计算式(B.0.1-4)定义的辅助量;
a――负荷增长率(%),在选择导体截面时所使用
的负荷电流是在该导体截面允许的发热电流
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%。
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:
∑==n n 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 A
J θαρ
(B.0.2-3)
2)电缆经济电流截面计算式:
J I S j /m ax =
(B.0.2-4)
式中 J――经济电流密度(A/mm2);
S j――经济电缆截面(mm2);
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*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;
a20――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。
对一些长期不使用的回路,不宜按经济电流密度选择截面。
3 当电缆经济电流截面比按热稳定、容许电压降或持续载流量要求的截面小时,则应按热稳定、容许电压降或持续载流量较大要求截面选择。
当电缆经济电流截面介于电缆标称截面档次之间,可视其接近程度,选择较接近一档截面,且宜偏小选取。