导线、电缆选择

建议从以下资料选取电缆的载流量： 2) GB50217 电力工程电缆设计规范附录 B 《工业与民用配电设计手册》第 9 章第 3 节表 9－32 至表 9－37
注意这些表的使用说明，查出的数据可能要进行修正。 由绝缘材质所决定的缆芯最高工作温度，例如： 对 PVC 绝缘电缆 对 XLPE 绝缘电缆 3) 70C 90C(80C－35kV 及以上电缆)
环境温度对载流量的影响（温度系数） ，例如， －户外空气中、电缆沟敷设时，最热月的日最高温度平均值； －埋地敷设时，最热月地下埋深处土壤平均温度； －户内电缆沟，最热月的日最高温度平均值另加 5C； －电缆经过不同散热条件地段时，应按散热条件最恶劣地段（长度1m）
选择截面；(另见 GB502171 中的规定：重要回路按最严重条件选择；非重要回 路当区段大于 10m 时按段选择截面)。 4) 由敷设条件的影响，它们有： －多根电缆同沟或同支架敷设对载流量的影响（并列系数） ； －埋地敷设时，土壤热阻系数； －爆炸危险环境，低压鼠笼型感应电动机应按额定电流的 1.25 倍选择截 面。 b 按短路热稳定选择截面 1) 6-10-35kV 电缆，满足热稳定要求的最小截面 Smin
应用实例：校验某台 75kW 电动机机端电压是否满足要求。
变电所变压器数据：S9-M-800kVA，4.5%，dyn，6/0.4kV 正常运行负荷率 50％，一台工作时 100％，负荷 cos=0.85。 电缆数据：铜芯 XLPE 绝缘，395mm2,280m 电动机数据：YB280S-2，75kW，140.1A，cos=0.87，运行负荷电流 112A(轴功 率) 解：正常运行时机端电压： 变压器电压损失：查表 6－1，Ut=3.05%0.5=1.52% 线路电压损失：查表 9－78，用插入法
380V 电动机而言，机端电压不低于 360V。 影响机端电压的因数有：

配电变压器空载时的二次电压；

配电变压器在负载情况下的电压损失； 线路电压损失。 1) 配电变压器空载时的二次电压；假如一次侧电压为 6kV,且保持不变， 在额定变比(如 6/0.4kV)时，则二次侧电压为 400V，即高出用电设备 电压(380V)5%。 2） 配电变压器在负载情况下的电压损失,变压器在满载情况下的电压损失, 见表 6－1（配电设计手册 P255） ，当不是满载时将表中数值乘以负载 率。 3) 线路电压损失，为对称三相负荷（如三相电动机）供电的电缆线路电压 损失见《配电设计手册》表 9－76、77、78、80（P550-553） 。低压侧 线路允许电压损失％见 P259 表 6-7。
3(1S) 3(1S) 见注 1 见注 1 见注 1
注 1：负荷电流大，采用 2 根（或 3 根）3 芯 240 电缆仍难满足要求时。 注 2：采用电缆芯线作 PE 线时，三相四线制用 5 芯电缆；不用电缆芯线作 PE 芯时，采用 4 芯电缆。 注 3：采用电缆芯线作 PE 线时，三相三线制用 4 芯电缆，不用电缆芯线作 PE 芯时，一般采用 3 芯电缆。 注 4：采用电缆芯线作 PE 线时，单相两线制用 3 芯电缆，不用电缆芯线作 PE 芯时，采用 2 芯电缆。 注 5：系统制式指正常载流导体的系统制式。 注 6：交流系统的单芯电缆，应选用无金属护套和铠装的电缆；必须铠装时，须 采用经隔磁处理的钢丝铠装电缆； 布置时通常有水平排列和三角形排列两 种方式，前者感抗大于后者，要注意核算电压损失。 1.1.3 电力电缆绝缘水平选择 电缆的额定电压 U0/U a） U0－电缆芯线对地（对金属护套或屏蔽层）的额定电压。其值应满足 系统中性点接地方式及其运行要求：当系统中性点不接地或经消弧线圈 接地， 且接地故障持续时间 1mint2h， 必须选用较高的 U0 值 （第二类） ； 接地故障在 1min 以内切除时，可选用较低的 U0 值。 b） U－电缆芯线之间的额定电压，U系统标称电压；各级电压电缆绝缘
水平选择见
系统标称电压 电缆 额定 电压 U0/U 第二类 U0 第一类 U0
下表： 表 2 电缆绝缘水平选择 kV
3 6 10 35
0.22/0.38 0.6/1 (0.3/0.5) (0.45/0.75) 1.8/3
3/6
6/10
2源自文库/35
3/3 3.6
6/6 7.2
8.7/10 12 43
26/35
—一般捡修动力箱，当相线不大于 16mm2（25mm2-铝） ，N 线与相线同 截面； 当相线 （25mm2-铝） ， N 线不小于相线的 50％， 大于 16mm2 且不小于 16mm2。
三相平衡系统，如电动机回路：
—对变频调速柜的电源回路，应选用 4 芯电缆，且 N 线与相线同截面。 （考虑谐波 问题，主要是 3 次谐波） —对普通电动机回路，选 3 芯电缆。
满足要求！ d 按机械强度选择截面 动力电缆－铜芯不小于 2.5mm2；铝芯不小于 4mm2； 控制电缆－铜芯不小于 1.5mm2； 导线穿管敷设，也可按此标准。 e 中性线（N 线）截面选择
单相两线制－与相线同截面； 三相四线制，如动力箱、照明箱的配电线路：
—有谐波电流存在的线路，如以气体放电灯为主的照明线路：N 线与相 线同截面；
UL=1120.280.105+7(0.109-0.105)/10=1120.280.108%=3.39%
总的电压损失U=(1.52%+3.39%)-5%=-0.09% ∴ 电动机端电压 U m =3801-(-0.09%)=380100.09%=380.3V
一台变压器运行时机端电压：Ut=3.05% 总的电压损失U=(3.05%+3.39%)-5%=1.44% ∴ 电动机端电压 U m =3801-(1.44%)=38098.56%=374.5V
Qz
I "2 10 I 2 t / 2 I 2 t t I "2 t 12
Qt Q z Q f I "2 t Teq I "2 I "2 (t 0.05)
当断路器固有分闸时间不大于 0.12s(中速)，或 0.08s(高速，如西门子 3AH， 3AE)时，对于速断保护为主保护的电缆线路(如装置变电所配电至电机或变压器 的电缆线路)t0.15 s(0.1s)，经简化后得： Qt=I”20.1(或 Qt=I”20.15) 例如，某变电所最大运行方式下，短路电流 I”=14.6kA，计算满足热稳定要 求的电缆最小截面
电 压 系统制式 单 110kV 35kV 6-10kV 1000V 1500V 三 相 三 相 三 相 三相四线制 三相三线制 单相两线制 直 流 芯 电缆芯数 多 芯 240S500 3芯 3芯 4或5芯 3或4芯 2或3芯 2芯 S240 S=300,400,500 见注 2 见注 3 见注 4 说 明
2) 低压配电电缆线路 当短路持续时间不大于 5s 时，满足热稳定要求的导体截面用下式计算： I S t （见低压配电设计规范 GB50054，p11） k 式中，S－导体截面，mm2 k－计算系数，铜芯(300mm2 以下)PVC 绝缘，k=115（76－铝芯） 铜芯 XLPE 绝缘，k=131（87－铝芯） t－短路电流持续作用时间 s。断路器瞬动脱扣 t 可取 0.01-0.02s。过流反 时限脱扣，t 应查曲线得出。 I－预期短路电流有效值，A 取最大方式下该线路末端三相短路电流。

c
对熔断器保护的线路，导体截面与允许最大熔体电流配合关系见《配电设计 采用断路器保护时，瞬动脱扣器分断时间极短，一般为 10－20ms，又低压 按电压损失校验截面 应使用电设备的端电压在允许范围之内，对电动机应在+5%－-5％之间。对
手册》p585 表 11－2。 短路电流经电缆衰减很快，所以一般线路都能满足要求。
导线、电缆选择 1.1 导线、电缆选择－主要是电缆的选择 1.1.1 导体材质选择 通常有铜和铝两种。铜材导电率高，20C 时，铝材的电阻率是铜材的 1.64 倍（0.028210-6/0.017210-6） ，同样载流量铝导体所需截面约为铜的 1.5 倍。石 化企业由于防爆、防火、防腐蚀及负荷的重要性，在 1 区、10 区敷设的动力电 缆应采用铜导体， 在 2 区宜采用铜导体； 控制电缆及各种信息电缆应采用铜导体； 信息电缆应采用屏蔽电缆。可采用铝导体的场所：架空线路，氨压缩机房。 1.1.2 电缆芯数选择 表 1 电力电缆芯数选择
S min Qt c 10 3 ＝ 14.6 2 0.15 10 3 41.3 mm2 137
35 12.3 10.7 50 17.6 15.3
选 50mm2 铜芯电缆。
满足热稳定要求的最小电缆截面(交联聚乙烯铜导体)：
电缆最小截面 mm2 末端允许最大 短路电流（kA） 及持续时间 t=0.1s T=0.15s 70 24.7 21.4 95 33.6 29.1
S min Qt c 10 3
mm2
Qt Q z Q f
I "2 10 I 2 t / 2 I 2 t t Teq I "2 12
kA2.s
式中，c－热稳定系数，对铜导体 c=137 Qt－短路电流热效应，kA2.s Qz－交流分量引起的热效应 t－短路电流持续时间，s It/2－短路电流在 t/2 时的交流分量有效值，kA It－短路时间 t 时的交流分量有效值，kA I”－超瞬态短路电流有效值，kA 以上短路电流应取最大方式下该线路末端三相短路电流。 Teq－直流分量等效时间 对于用户变电所，Teq＝0.05s，而且可近似认为：I”=I0.075=I0.15=I，所以
线间工频最高电 压 雷电冲击耐压水 平 Up
60
75
75
95
200
250
注 1：括号内数值只能用于建筑物的电气线路。 注 2：低压 220/380V 系统只有第一类 U0，即 0.6/1kV,因为是中性点直接接地系 统；3－35kV 电缆，当系统采用小电阻接地时，可分别选 1.8/3，3/6，6/10， 21/35kV。否则，应选用 3/3，6/6，8.7/10，26/35kV。 1.1.4 绝缘材料及护套选择 a） 聚氯乙稀（PVC）绝缘及护套电缆 可用于 1kV 和 6kV。线芯允许工作温度 65C(70C)，短路热稳定允许 温度 160C。优点是重量轻，弯曲性能好，接头制作简便；耐油、耐 酸碱腐蚀，不延燃。缺点是载流量较小，燃烧时散发有毒烟气，不适 用在苯、甲、已醇、二硫化碳等环境中使用。 b） 交联聚乙烯（XLPE）绝缘、聚氯乙稀护套电缆。 可用于 1kV－35kV，线芯允许工作温度 90C，短路热稳定允许温度 250C。 c） 交联聚乙烯（XLPE）绝缘、聚乙稀护套电缆。 1.1.5 电缆铠装与阻燃电缆 有可能受到机械损伤、直接埋地敷设且不用承受较大拉力时，选用钢带铠 装； 有可能承受较大拉力或水下敷设时，选用钢丝铠装； 穿管敷设、变电所内部桥架敷设或户内电缆沟敷设，选用非铠装电缆； 在桥架内敷设时，应采用阻燃电缆。 1.1.6 电缆导体截面的选择 影响导体截面选择的因数有：线芯允许的长期工作温度，即按温升选择截 面；满足短路热稳定；线路电压损失在允许范围内；满足机械强度要求。 a 按允许温升（允许载流量）选择截面 这涉及以下内容： 1）电缆、导线的载流量