低压电缆的选择(学术参考)

低压电缆的选择

低压电压又分为支线和干线两种。支线是指启动器到电动机的电缆，向单台电动机供电；干线是指分路开关到启动器的电缆，向多台电动机供电。低压电缆的选择就是确定各低压电缆的型号、芯线数、长度和截面等。

一、低压电缆型号、芯数和长度的确定

1.低压电缆型号的选择

2.确定电缆的芯线数目

3.确定电缆长度

二、低压电缆主芯线截面的选择

低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件：

1)正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时允许温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过其允许持续电流；

2)正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在额定电压的95%~105%范围内，个别特别远的电动机端电压允许偏移8%~10%；

3)距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常启动，并保证其启动器有足够的吸持电压。

4)所选电缆截面必须满足机械强度的要求。

在按上述条件选择低压电缆主芯线的截面时，支线电缆一般按机械强度的最小截面初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。选择干线电缆主芯线时，如干线电缆不长，应先按电缆的允许持续电流初选；当干线电缆较长时，应按正常时的允许电压损失初选。然后再按其他条件校验。具体选择方法如下：

1.按机械强度选择

根据不同的机械设备，选择电缆的截面不小于橡套电缆满足机械强度要求的最小截面，见下表一。

用电设备名称最小截面/mm2用电设备名称最小截面/mm2

采煤机组35~50 调度绞车4~6

可弯曲输送机16~35 局部通风机4~6

一般输送机10~25 煤电钻4~6

回柱绞车16~25 照明设备 2.5~4

装岩机16~25

2.按长时允许持续电流选择

电缆的长时允许持续电流I p应不小于通过电缆的最大长时工作电流I ca。即

I p≥I ca

式中：I p—电缆的长是允许持续电流，A(见表二、表三)

I ca—通过电缆的最大允许长时工作电流，A。

主芯线截面

/mm2

4 6 10 16 2

5 35 50 70 95

工作电压(V) 1000 36 46 64 85 113 138 173 215 260 1140 85 110 135 170 205 250 6000 53 72 94 121 148 170 205 250

主芯线截面/mm2

聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘铠装交联聚乙烯绝缘交联聚乙烯绝缘铠装1KV 6KV 1KV 6KV 1KV 6KV 1KV 6KV 1KV 6KV 1KV 6KV 1KV 6KV 1KV 6KV 铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

铜

芯

铝

芯

4 29 22 29 22

6 38 29 38 29

10 51 40 55 42 51 40 56 43

16 68 53 73 56 68 53 73 56

25 92 71 96 74 92 71 95 73 135 105 130 101 35 115 89 118 90 115 89 118 90 164 127 158 127 50 144 11 146 112 144 111 148 114 194 150 188 146 70 178 136 177 136 178 136 181 143 242 187 234 182 95 218 168 218 167 218 168 218 168 256 202 293 227 259 201 284 182 120 252 195 251 194 252 195 251 194 307 239 335 260 301 234 326 253 150 297 228 292 224 297 228 290 223 353 274 380 295 343 266 370 287 185 341 263 333 257 341 263 333 256 404 315 438 341 395 308 423 330 240 392 301 391 301 478 374 513 401 463 363 497 389 300 429 462 418 446 支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。干线电缆最大长时工作电流可按正式计算：

I ca=∑P N×103/1.732 U N cosψwm

式中：K de—电缆线路所带负荷的需用系数，由表四查取。

∑P N—电缆所带负荷的功率之和，KW；

U N—电缆所在电网的额定电压，V；

cosψwm—电缆所带负荷的加权平均功率因素，由表四查取。

序号名称需用系数K de平均功率因素cosψwm

1 综采工作面按公式1 0.7

2 一般机采工作面(缓倾斜煤层) 按公式2 0.6~0.7

3 炮采工作面(缓倾斜煤层) 0.4~0.5 0.6

4 炮采工作面(急倾斜煤层) 0.5~0.6 0.7

5 非掘进机的掘进工作面0.3~0.4 0.6

6 有掘进机的掘进工作面0.5 0.6~0.7

7 架线电机车整流根据计算0.8~0.9

8 蓄电池电机车充电0.8 0.8~0.85

9 输送机0.6~0.7 0.7

10 井底车场(不包括主排水泵) 0.6~0.7 0.7

注：环境温度为250C，聚氯乙烯绝缘电缆导电芯线最高允许温度为700C；交联聚乙烯绝缘电缆导电芯线最高允许温度为900C。

式1：K de=0.4+0.6(P N.max/∑P N)(综合机械化采煤工作面需用系数经验公式)；

式2：K de=0.286+0.714(P N.max/∑P N)(普通机械化采煤工作面需用系数经验公式)

式中：P N.max—所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率，KW；

根据需用系数即可求出成组负荷，称之为计算负荷P ca，其计算式为：P ca= K de∑P N。

3.按正常工作时的允许电压损失选择电缆截面

正常工作时，采区低压电网的总电压损失△U应不大于低压电网的允许电压损失△U p，即：△U≤△U p

1)低压电网的允许电压损失

按要求，正常工作时应保证供电网所有电动机的端电压不低于额定电压的95%。为了保证用电设备的供电质量，低压电网的允许电压损失为：△U p=U2NT-0.95×U N