各种最小截面-热稳定校验公式

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。

电气设备校验

电气设备校验一、动稳定校验（工业与民用供配电设计手册，第四版，P375）采用短路电流使用计算法校验，需满足下列条件：1、短路点冲击电流（峰值）不应大于电气设备额定峰值耐受电流，即： i p ≤I PI p ：三相短路冲击电流（三相短路峰值电流），kA ；I P ：电气设备额定峰值耐受电流（额定动稳定电流I dyn 或额定机械短路电流I MCSr ），kA 。

2、短路电流在电气设备接线端子上的作用力，不应大于接线端子允许静态拉力额定值，即：F k3≤F th 或F tv F th ：电气设备接线端子允许静态水平力，N ； F tv ：电气设备接线端子允许静态垂直力，N 。

二、热稳定校验（工业与民用供配电设计手册，第四版，P381）采用短路电流使用计算法校验。

1、电气设备能耐受短路电流流过时间内产生的热效应而不至损坏，则认为电气设备满足短路电流热稳定要求，即： Qt ≤I 2t Qt ：短路电流热效应，kA ·s ；I ：电气设备额定短时耐受电流均方根值（开断电流），kA ； t ：额定短时耐受时间，s 。

3、导体和电缆的热稳定校验（1）导体热稳定允许的最小截面积选用不小于计算值的导体截面积，即：3tm in 10CQ S ⨯=m in S ：导体满足热稳定所需的最小截面积，mm 2； t Q ：短路电流产生的热效应，kA 2▪s ；C ：导体的热稳定系数。

（2）电缆热稳定允许的最小截面积选用不小于计算值的电缆截面积，即：5t m in10CQ S ⨯= m in S ：电缆满足热稳定所需的最小截面积，mm 2； t Q ：短路电流产生的热效应，kA 2▪s ；C ：电缆的热稳定系数。

三、电气设备其他要求（工业与民用供配电设计手册，第四版，P385） 1、高压交流断路器（真空断路器、SF6断路器等） ①35kV 及以下：真空断路器或SF6断路器。

②66kV 和110kV ：SF6断路器。

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=

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=

热稳定计算书

电缆导体以及金属套的短路热稳定校验计算书（1）绝热状态下短路电流的计算公式
AD
I=
AD
I——电缆导体或金属护套的绝热状态下的短路电流（A）
K——常数,(A.S1/2/mm2)
S——电缆导体或金属护套截面（mm2）
t——短路时间（s）
β——电缆导体或金属护套0℃时电阻温度系数的倒数（K）
f
θ——短路终止温度（℃）
i
θ——短路起始温度（℃）
（2）当电缆处于非绝热状态下时，导体或金属护套的短路电流为
AD
I
I*
ε
=（a）对于金属护套
s
it t*
2
14
.3
D
D
S OC
+
=
()()3
2
t
M
0043
.0
t
M
069
.0
t
M
61
.0
1+
-
+
=
ε
F
*
10
*
2
/
/
M
3
1
3
3
2
2
-
+
=
δ
σ
ρ
σ
ρ
σ
2
σ、
3
σ——金属护套层四周媒介的比热（J/℃*m3）
2
ρ、
3
ρ——金属护套层四周媒介的热阻（℃*m/w）
1
σ——金属护套的比热（J/℃*m3）
δ——金属护套的厚度（mm）
F——为常数，一般取0.7
（b）对于电缆导体
ε
X、Y——计算常数S——导体截面（mm2）t——时间（s）。

6、井下高压电缆热稳定性校验

渠县新临江煤业有限公司（水井湾矿井）井下高压电缆热稳定性校验机电副矿长：机电运输科长：机电专业技术员：机电运输科编制入井电缆按热稳定最小截面校验一、±0m 变电所电缆短路电流校验电缆热稳定性±0m 变电所电缆选用MYJV22-8.7/10-3×50mm 2煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆按短路电流校验电缆热稳定性，电缆热稳定的最小截面：计算电源至矿井地面变电所次暂态三相短路容量过大（S ″=117.65MVA ），不符合煤矿井下供电允许短路容量要求。

设计在地面变电所下井高压电源线路上串接限流电抗器，电抗器的电抗X=9.02.010732.16⨯⨯⨯=1.56Ω；限流后下井电源线路首端最大短路容量S s =50MVA 。

则下井高压电缆首端三相短路电流稳定值：ar sd U S I 3)3(=A KA 2749749.25.10350==⨯=设断路器的分断时间为0.2s ，对无限大电源容量系统，周期分量的假想作用时间s t ap i 7.02.05.0=+=⋅；非周期分量的假想作用时间s t ap i 05.0=⋅，所以短路电流的假想作用时间s t i 75.005.07.0=+=。

则至井下变电所高压电缆首端（即地面配出母线）所发生三相短路故障的短路电流I d (3)=2.749kA ，则i dt C I A )3(min =81.2375.01002749=⨯=2mm 结论:±0m 变电所电缆选用MYJV22-8.7/10-3×50mm 2煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，满足要求。

二、+280m 变电所电缆短路电流校验电缆热稳定性+280m 变电所电缆选用MYJV22-8.7/10-3×50mm 2煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆。

按短路电流校验电缆热稳定性，电缆热稳定的最小截面：计算电源至矿井地面变电所次暂态三相短路容量过大（S ″=117.65MVA ），不符合煤矿井下供电允许短路容量要求。

热稳定性校验(主焦.

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==17.15100S 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％。

绝缘导线的热稳定校验

现对《低压配电设计规范》GB50054-95的第4.2.2条的规定，谈谈我的意见。

第4.2.2条：绝缘导线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≥It0.5/K（4.2.2）式中 S——绝缘导体的线芯截面（mm2）；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。

二.不同绝缘、不同线芯材料的K值，应符合表4.2.2的规定。

三.短路持续时间小于0.1s时，应计入短路电流非周期分量的影响；大于5s时应计入散热的影响。

在执行该条规定时，需注意下列问题：1. 公式（4.2.2）只适合短路持续时间不大于5s。

2. 短路电流I如何确定：a) 相线的热稳定校验：在220/380配电系统中，一般以三相短路电流为最大。

两相短路电流在远离发电机处发生短路时仅为三相短路电流的0.866倍，只有在发电机出口处短路时两相短路电流可能达三相短路电流的1.5倍。

因此，当短路点远离发电机时，校验相线的热稳定时I值采用三相短路电流值；在发电机出口处发生短路时I值采用两相短路电流。

b) 中性线（N）的热稳定校验：取相线对中性线的短路电流作为I值。

c) TN-C系统的PEN、TN-S系统的PE、TT系统的PE、IT系统的PE线热稳定校验：TN-C系统的PEN及TN-S系统的PE线的热稳定校验取相线对PEN或PE线的短路电流作为I值。

TT系统，考虑到某一设备发生中性线碰外壳接地，因中性线基本上为地电位，故障电流甚小，回路上的过电流保护以及RCD都无法动作，此故障作为第一次故障得以长期潜伏下来。

但因中性线碰设备外壳与PE线导通，此TT系统实际已转变为TN系统。

其后设备发生相线碰外壳时，PE线上流过的故障电流将和TN系统同样大，以金属导体为通路的金属性短路电流。

因此TT系统的PE线的热稳定校验所采用的I值需考虑上述的要求。

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。

高压断路器电流互感器母线电缆短路校验

６
安徽建筑
２００６年第３期
Байду номын сангаас识：
由样本查出
Ｉｄ — ——三相短路电流周期分量有效值（ｋＡ）Ｓｄ— ——三相短路容量（ＭＶＡ）
ｉｃ（３）、Ｉｃ（３）— ——三相短路冲击电流峰值及全电流有效值（ｋＡ）现以ＶＤ４和ＶＳ１断路器为例：若取开关额定短路开断电流
Ｉ＇＇— —— 次暂态短路电流（即三相短路电流周期分量第一周为２５ｋＡ，其额定峰值耐受电流（峰值）及额定短路关合电流
Ｓｄ＝! ３ ·ＶＪＺ·Ｉｊｚ＝１．７３２×１０．５×２５＝４５４．６５ＭＶＡ也就是说采用２５ｋＡ断路器其最大遮断容量为４５４．６ＭＶＡ。
超过此短路容量即无能力遮（开）断了。事实上若真计算出短路电流为２５ｋＡ，其高压断路器额定短路电流开断电流应选用３１．５ｋＡ。表中电压、电流、遮断容量皆为大于数值。
文章编号：１００７－７３５９（２００６）０３－０００５－０３
ＳｈｏｒｔＣｉｒｃｕｉｔＣｕｒｒｅｎｔ（ＰｏｗｅｒａｎｄＴｈｅｒｍａｌＳｔａｂｉｌｉｔｙ）ＣｈｅｃｋＦｏｒｍｕｌａｆｏｒＨｉｇｈ－ＶｏｌｔａｇｅＣｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒ，ＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｏｒ，ＧｅｎｅｒａｔｒｉｘａｎｄＣａｂｌｅ
２００６Ｎｏ．３
本刊特稿
５
高压断路器、电流互感器、母线、电缆短路电流( 动、热稳定) 校验公式
王永华
（安徽省建筑设计研究院，安徽合肥２３０００１）

数据中心柴油发电机系统应用分析

我国"新基建”形势下，数据中心的建设迎来一波新的热潮。

数据中心是大数据和云计算的基础承载者，需要提供极高的供电可靠性和连续性。

柴油发电机组是数据中心的长时间备用电源，担负着系统市电供电停止时为数据中心负荷提供长时间、可靠的保证电源的任务。

当市电故障时，柴油发电机组需要在短时间内启动、并机、带载，完成从空载到满载、从O到I的功率输出，对机组自身稳定性、并机系统同步能力、整个机组系统的负荷控制能力都提出了较高的要求。

目前，各种高低压柴油发电机组系统已经应用得非常普遍，但是使用者对于机组系统的选型、配置和计算普遍还有一些忽视的地方,本文将分为三个部分加以阐述。

1柴油发电机组功率选择根据GB/T2820.1-2009《往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分：用途、定额和性能》中"13功率定额定义"规定，柴油发电机组的功率定额种类分为持续功率（COP）、基本功率（PRP）、限时运行功率（1TP）和应急备用功率（ESP）四种。

四种功率定义在标准描述中有图示和解释，其中持续功率和限时运行功率的工况是恒定负载，基本功率和应急备用功率的工况是可变负载，都有持续运行和限时运行的区别（持续功率和基本功率要求机组运行除大修外全年无休，限时运行功率每年运行500h,应急备用功率每年运行200h）0但是与实际使用时厂家提供的机组运行能力有所出入，很多用户都有困惑。

2023《通信用低压柴油发电机组》标准讨论时，起草在YD/T502组与各使用单位和制造单位进行了广泛深入的讨论,一致同意主要选取持续功率（CoP）、基本功率（PRP）和限时运行功率（1TP）三种功率，分别等同定义于通信行业标准的持续功率、主用功率和备用功率（参见YD/T502- 2023中"3术语和定义”）。

其中需要说明的是，YD/T502-2023中基本功率明确要求"机组每次启动后持续以该功率供电时间不少于12h,每12h内能以该功率II0%超载运行1h。

电力工程课程设计之导线及母线的选择及校验

5.3 母线与各电压等级出线选择5.3.1 6kV 母线的选择在35kV 及以下、持续工作电流在4000及以下的屋内配电装置中，一般采用矩形母线。

已知：6kV 母线最大负荷电流可达608A ，所以选择LMY-50⨯5的铝母线，相间距离0.35m α=， 3.65f N =，10710E Pa =⨯，50h mm =，5b mm= 热稳定校验：母线最小截面积[4]：min S =(5.18) k Q —短路电流通过电器时所产生的热效应。

S K —校正系数。

C —热稳定系数。

2()()MAX al alII ωθθθθ=+-⨯(5.19)ωθ—母线通过持续工作电流I max 时的温度。

θ —实际环境温度。

al θ—母线正常最高允许温度，一般为70度。

al I —母线对应于θ允许电流。

235(7035)72.8ωθ=+-⨯=取75C θ=︒，查表得85C = ，1S K =。

"2222(10)12k kk t k tQ I I I t =++(5.20) 1.5k t s = ， 12.49k I kA = ， 6.94tk I kA = 22221.5(12.91012.49 6.94)221.82()12k Q kA S =+⨯+=⋅22k t I 与"2I 的数值较接近所以用"2I 代替。

2min 175250S mm ==≤ 满足要求。

共振校验：312bh J = (5.21) 2M hb ρ= (5.22)MAX L (5.23)33640.050.0051101212bh J m -==⨯=⨯ 220.0050.052700 1.35M hb ka m ρ==⨯⨯⨯=2.28MAX L == 选取 1.5MAX L L =< 则1β=。

动稳定校验：20.167bh ω= (5.24) 2721.7310MAX sh L F i βαω-=⨯⨯⨯ (5.25)273221.51.7310(12.910)10.350.1670.0050.05MAX F -=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 6614.871069pa pa =⨯< 满足要求。

低压电缆热稳定校验肖祥

低压电缆热稳定校验肖祥摘要：在不同变压器容量下，对不同电缆截面以及不同短路电流持续时间探讨低压电缆热稳定校验。

关键词：热稳定校验；三相短路电流；电缆截面；最小供电长度；限流断路器；熔断器0引言根据《低压配电设计规范》GB50054-2011（文中简称《低规》）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。

”以及6.2.3条：“绝缘导体的热稳定，应按其截面积校验，且应符合下列规定：1 当短路持续时间小于等于5s时，绝缘导体的截面积应符合本规范公式（3.2.14）的要求，其相导体的系数可按本规范表A.0.7的规定确定；2 短路持续时间小于0.1s时，校验绝缘导体截面积应计入短路电流非周期分量的影响；大于5s时，校验绝缘导体截面积应计入散热的影响。

”相关规定，要求我们在电气设计中对绝缘导体进行热稳定校验。

目前，大多设计人员在设计过程中采用适当加大供电电缆截面的方式来满足热稳定校验，但没有可靠的计算数据依据来确定具体供电电缆的截面或根本未进行热稳定校验。

为此，本文将就低压电缆热稳定校验展开探讨。

1 热稳定校验公式（本文抛砖引玉，仅以当短路持续时间0.1s<t<5s为计算依据进行校验）根据《低规》公式3.2.14：S≥（I/k）√t（3.2.14）公式1式中：S——保护导体的截面积（mm2）；I——通过保护电器的预期故障电流或短路电流[交流方均根值（A）]；t——保护电器自动切断电流的动作时间（s）；k——系数，按本规范公式（A.0.1）计算或按表A.0.2～表A.0.6确定。

针对目前大多数建筑低压出线均采用交联聚乙烯铜导体电缆，故本文中K值=143另笔者认为式中的保护电器自动切断电流的动作时间即为短路电流持续时间而非断路器全分闸时间。

2 确定短路点电缆始端至终端间任一点均可能发生短路，怎么选取短路计算点，参照文献（2）相关做法，笔者建议按以下方式确定：a.放射式配电电缆选其末端作为短路计算点，假如中间有接头则选在靠近电源侧的接头处。

变电所低压出线最小截面的选择

摘自《建筑电气常用数据》40页。

表中热稳定校验计算最小导线截面的公式其中k取143（按交联聚乙烯电缆考虑），时间t取0.02s（低压断路器瞬时脱扣器的全分断时间（包括灭弧时间）极短，一般为10-20ms,甚至更小-摘自“工业与民用配电设计手册”P585）。

XX/YY—XX为按上述公式计算截面值，YY为标准截面值。

交联聚乙烯绝缘电缆：线芯长期允许工作温度90C，短路热稳定允许温度为 250C。

若t的取值越大，必然导致变电所的低压出线截面增大而不能太小！B．当变电所直接供电的配电箱AP距配电屏AA有一定距离时，如何校验电缆的最小截面呢？在讨论这个问题之前先给出电缆热稳定电流和热稳定电缆长度的概念:电缆供货厂家应给出电缆在短路时达到极限温度热稳定电流值，也就是短路时在此短路电流的作用下电缆从正常的工作电流上升到极限温度而不会损伤。

显然这个电缆的热稳定电流应大于或等于回路的三相短路电流周期分量有效值（见下述表格）。

从另一角度考虑应注意到，电缆的长度越长，阻抗越大，短路电流越小。

电缆的长度增长，阻抗大到使其预期短路电流减少到电缆刚好能够承受短路电流的冲击而保持导线的热稳定，此长度就是热稳定电缆长度。

故导线的热稳定长度与该回路的阻抗有关，发生短路的回路其电缆长度应大于或等于热稳定电缆长度,也就是说供电电缆的长度超过此长度就能承受短路电流的冲击而不会损伤。

同样，工程设计中也是用查表的方法来实现的，为此可查“建筑电气常用数据”，即参见04DX101-1 19-11“变压器低压出口处短路电流速查表”及04DX101-1 19-12—19-21 “低压铜芯交联聚乙烯电缆短路电流选择表”及04DX101-1 19-22“校验电缆热稳定简表”。

查表的具体方法如下：假设变电所低压配电屏AA直接向AP配电箱供电，其负荷只有10kW，此配电箱AP距离低压配电屏为20m,选用YJV-16 供电，当在k3点短路时，其短路电流Ik3=7.76(查表04DX101-1 19-15，表19.9可得)，而 YJV-16交联聚乙烯电缆在高速低压断路器的保护下的热稳定短路电流是7.19(查表04DX101-19-22)，小于K3点的三相短路电流周期分量有效值7.76，显然是通不过的！可见按照电缆的载流量选择16平方的电缆给AP供电是没有问题的，然而按照电缆热稳定校验就必须选用 YJV-25交联聚乙烯电缆，查表04DX101-19-22可知 YJV-25交联聚乙烯电缆在高速低压断路器的保护下的热稳定短路电流是11.22，大于K3点的三相短路电流周期分量有效值7.76。

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。

导线实用力学计算

1.67 (1.4)
注：悬式绝缘子对应的安全系数对应于1h机电试验荷载，而不是破坏荷载，后者的安全系数分别应为 5.3和3.3。
硬导体的安全系数对应于破坏应力，若对应屈服点应力，其安全系数分别为1.6和1.4。
7）标准计算书
导线实用力学计算
土建资料受力安全系数

计算条件,

导体选择计算

绝缘子选择计算- 泄漏比距，内过电压，大气过电压，机械强度
其他注意事项

是否为终端构架

是否配避雷针及避雷线

注明是否需要检修爬梯

注意与送电线路的配合，预留送电挂线点
8）土建资料
导线实用力学计算
架构受力情况表
受力状态
正常状态检修状态
有冰有风
最大风速
最低温度
安装状态
三相 330kv及以下上人 500kv 单相 330kv及以下上人 500kv
水平拉力 H √ √ √ √ √ √ √ √
导线实用力学计算
3）气象条件-导线绝缘子荷重组合
典型气象区
为使线路设计、部件的制造统一化、标准化，综合分析了我国各地历年气象记录资料，归纳制定了 7个气象区，各区除最高温度一致外，最低温度、最大风速、导线覆冰均有较大差别。其中：最大风速系指离地面10m高，10年一遇的10min平均最大值。 I气象区分布在南方沿海受台风侵袭地区，如广东、广西、福建、浙江、上海等。最大风速为30m ／s，最低温度为一5℃。 II气象区分布在华东大部分地区，最大风速为25m／s，覆冰厚度为5mm，最低温度为一10℃。 III气象区分布在西南地区(非重冰区)，福建、广东受台风影响较弱的地区，最大风速为25m／s，覆冰厚度为5mm，最低温度为一5℃。 IV气象区在西北大部分地区及华北京津唐地区，最大风速为25m／s，覆冰厚度10mm，最低温度为一20℃。 V在华北平原、湖北、湖南、河南，最大风速为25m／s，覆冰为5mm最低温度为一20℃。 VI气象区在华北西北大部分地区，张家口、承德一带，最大风速25m／s，覆冰为10mm，最低温度为一40。C。 VII气象区在覆冰严重地区，如山东、河南部分地区，湘中、鄂北、粤北地带，最大风速为25m／s，覆冰为15mm，最低温度为一20。C。 VIII IX 气象区为高覆冰大风速的极端气象条件区

导体热稳定计算的正确取值

导体热稳定计算的正确取值发布时间：2021-06-25T10:06:13.523Z 来源：《中国电业》2021年7期作者：梁旭义[导读] 在导体截面选择中，额定载流量比较小，短路电流比较大时梁旭义中国轻工业南宁设计工程有限公司广西南宁530031摘要：在导体截面选择中，额定载流量比较小，短路电流比较大时，是否满足导体热稳定要求决定了导体截面积，导体热稳定计算的正确取值就至关重要。

工程设计中常出现由于取值不正确，导致导体截面选择偏大或偏小，偏大导致浪费，偏小会带来安全隐患，正确的导体热稳定计算才能保证所采用的导体能在安全运行的前提下，满足经济性要求，关键词：短路电流的热效应；热稳定系数；短路持续时间。

引言：为了在导体热稳定计算中的快速正确取值。

本文详细论述导体采用短路电流实用计算方法进行热稳定计算时，各个参数如何正确取值。

并总结了一些特殊情况下的取值。

为工程设计中选取最合适的导体截面提供帮助。

采用短路电流实用计算方法进行热稳定计算是直接算出满足要求的最小截面，选择导体时大于最小截面积即可满足热稳定要求。

热稳定计算的公式为：短路电流的热效应包括两个部分，一部分为交流分量，一部分为直流分量。

需要分开计算，1.1.热效应交流分量计算有两个参数需要确定，需要确定短路电流和短路时间。

1.1.1、短路电流的确定1.1.1.1 短路形式确定：确定短路电流应按可能发生最大短路电流的接线方式，计算三相短路。

当单相或两相短路电流大于三相短路电流时，应按照严重的情况验算。

当1kV及以下供电回路装有限流作用的保护电器时，该回路应按限流后最大短路电流值校验。

1.1.1.2 短路点的确定：对于不带电抗器的回路，短路点应选择在正常接线方式下的流过校验导体的短路电流为最大的地点。

对于对无电缆中间接头的回路，宜取在电缆末端，当电缆长度未超过200m时，也可取在电缆首端；当电缆线路较长且有中间接头时，短路点宜取在电缆线路第一个接头处。