电缆截面积选择方法(网络下载)

我国工厂配电没计手册线缆截面选择按负荷特点区别有三种：第一种是长期连续负荷；第二种是断续负载；第三种是短时负载。

小负载电线电缆长期连续负荷截面积选择在进行线缆截面积选择时，一般是先计算作业区设备计算电流，再按计算电流选择截面积，最后进行电压损失检验。计算负荷是一个假想的持续负荷。其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。所以，在配电设计中，通常采用30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器设备或线缆的依据。为什么用30 分钟最大负荷作为计算负荷呢? 10mm 2以上导体发热时间常数t 一般在10 分钟以上，导体发热并达到稳定温升所需要的时间约为30 分钟。所以，10mm 2 以上截面积导线按计算负荷来选择导线截面积是可行的。对于10mm 2以下的导线，发热时间常数t 在10 分钟以内。表1 为《工厂配电设计手册》( 航空工业部第四设计院编) 小截面积导线发热时间常数( 见本书第499 页) 。

按计算负荷选截面积的理论出发点是30 分钟才达到稳定温升。大中型截面积线缆发热时间常数t 在10 分钟以上，(3 — 4)t 在30 分钟以上。而小截面积线缆发热时间常数10 分钟以下。达到稳定温升在15 — 25 分钟之内，·达到稳定温升的时间比大中型线缆要小很多。所以，按计算电流选择小截面积电缆有不妥之处。小截面积电缆负载电流不仅要考虑稳定电流，而且要考虑冲击电流对导线温升的影响。小负载选择线缆截面积流程为：先计算设备计算电流，再按计算电流选择线缆截面积，然后再按此截面积往上增加一个等级，这样选出的线缆截面积才能满足使用要求。例如， 1 台3kW 电机，它的额定电流为6A 。按计算电流选择电缆截面积为： 1.5mm 2 × 3 。再往上增加一个等级应为2.5mm 2 × 3 电缆。如用1.5mm 2 × 3 的电缆带3kW 电机则偏小。笔者在电气设计中均用此法，设计项目安全可靠，经济性也好。

频繁启停超短时小负载线缆面积选择断续和短时工作用电设备其截面积选

择依据是：长期负载下允许载流量乘以校正系数Kj 。校正后的截流量，应不小于用电设备在额定负载持续率下的额定电流或短时电流。

（ 1 ）断续负载 F 的校正系数

当工作时间T ＞4t 或两次工作时间之间的停止时间小于3t 时，校正系数取

1 。从上述两个Kj 计算式可知，Kj 均大于1 。就是说校正后载流量会增大。一些特别负载不适用断续负载和短时负载定义。

航空工业部第四规划设计院编《工厂配电设计手册》定义断续负载为电焊机等脉冲式工作设备。定义短时负载为：电动机工作时间分10 、30 、60 和90 分钟四种。我国的供电设计手册都是这样定义的。但在一些特定场合，上述定义则不适用，如钢铁企业有一种负载，则不能按上面定义计算。炼铁厂上料到高炉的焦炭、烧结矿、球团矿都存在大量灰分。如果不过筛就直接把料拉到高炉中去，会降低高炉的透气性，使生铁产量下降。所以炼铁厂会把这些原料过筛后，再拉到高炉。完成过筛任务的是振动筛。一台振动筛有 2 台电机。电机功率有0.75W、1.5kW 、5.5kW 、7.5kW 四种。这些振动筛工作时间只有1 分钟左右，停机时间45 秒。振动筛供电电缆频繁受交流电流冲击。交流电机启动电流为额定

电流4-7 倍。如果把振动筛归类到短工作制来选电缆截面积，会出现所选截面

积偏小，影响电缆安全稳定。某炼铁厂 4 号高炉中修技改，一台 5.5kW × 2 烧

结振动筛，在设计选截面积时，一位年轻工程师设计选的是两根 1.5mm 2 × 3 的交联电缆。当时，笔者觉得偏小，但其说是按电工手册选的没问题。查手册载流量为13A 。电机额定电流为11A 。表面上看没问题。高炉炼铁生产后，没用多久就烧毁了。那么如何选择这种超短时工作频繁启停的电机负载线缆载面积表1 空气中敷设塑料铜芯电力电缆在短时负载下载流量及发热时间常数t 呢? 设计手册和高等学校工厂供电教科书中均未提及。国际铜业协会( 中国) 建筑导线促进项目主编的《电气信息快递》2006 年第 2 期洪滨先生所作《关于智能建筑物负荷预测和计算负荷的分析》就有“时间很短的尖峰电流是不能使导体达到最高温度的”，大多数电气工作者都有这种思想。问题是这个尖峰电流不是一次性作用线缆，而是连续不断地冲击线缆。这种尖峰电流一般为7 倍额定电流。我们在面对这种特殊负荷时，必须考虑电动机启动电流。对于这类负载选择线缆载面积比较好的方法应是按电机定子线圈直流电阻R ，交流电抗X ，建立一个电机启动电流过渡过程公式，对其积分再累加稳定电流，再求出平均电流，用平均电流来选择线缆截面积。期待有新的设计手册定性定量给出数据。笔者根据生产实践，总结出一个简单可行的方法：7 倍额定电流乘以30 ％，用得到的电流来选择线缆截面积。例如：5.5kW 振动筛电机按此方法选择截面积如下：77× 30 ％= 23A ，选4mm 2 × 3 电缆。它的额定载流量为25A 。按这种方法所选超短时频启停电机负荷电缆截面积完全能经受启动电流冲击和频繁启停。