还不会选“电缆截面积”?戳进来马上教给你!

电气设计狄老师 2024-06-18 09:52:11

在电气设计与技术改造的广阔领域中,电缆截面积的选择一直是一项至关重要的任务。然而,令人遗憾的是,许多电气人员在面对这一挑战时,往往感到无所适从。他们或许凭借一些经验法则,如根据用电负荷大小来估算电流,进而选择电缆截面积,或者依赖一些流传已久的电工口诀来做出决策。这些经验方法虽然实用,但却缺乏科学的严谨性,难以保证在各种复杂情况下都能得到准确可靠的结果。

在网络上,我们也可以找到大量的关于电缆截面积选择的帖子和文章。然而,这些资料往往缺乏系统性,内容零散且不易理解,很难为电气人员提供实质性的帮助。因此,我们有必要深入探讨并分享一种更为科学、简单的电缆截面积选择方法。

针对不同的场合和需求,我们可以总结出四种有效的电缆截面积选择方法。这些方法不仅具有科学的理论依据,而且在实际应用中具有广泛的适用性。通过掌握这些方法,电气人员将能够更加精准地选择电缆截面积,从而提高电气系统的安全性和可靠性,为电力系统的稳定运行提供有力保障。

一、按照长期允许载流量选择电缆截面积

(1)为了保证安全和电缆的使用寿命,通电后的电缆温度不应超过规定的长期允许工作温度,聚氯乙烯绝缘电缆为70度,交联聚乙烯绝缘的电缆为90度,根据这一原则,很简单的查表选择电缆就很简单了。

(2)举例说明:

某厂变压器容量为2500KVa,采用10KV供电,若采用交联聚乙烯绝缘电缆在桥架中敷设,电缆的截面积选择多大的?

第一步:计算额定电流2500/10.5/1.732=137A

第二步:查电缆选型手册得知

YJV-8.7/10KV-3X25载流量为120A

YJV-8.7/10KV-3X35载流量为140A

第三步:这里选择YJV-8.7/10kV-3X35的电缆载流量大于137A,理论上就可以满足要求了,注意:这种方法不考虑动稳定和热稳定的要求。

二、按照经济电流密度选择电缆截面积

简单的理解经济电流密度,电缆的截面积影响线路的投资及电能损耗,为了节省投资,希望电缆截面积小一些;为了降低电能损耗,希望电缆截面积大一些;综合以上考虑,确定一个合理的电缆截面积,称为经济截面积,对应的电流密度称为经济电流密度。

方法:按照设备的年运行小时数,查表得到经济电流密度。单位:A/mm2

举例:设备的额定电流为150A,年运转时间8000小时,铜芯电缆截面积选择多大的?

根据上表C-1可知,8000小时,经济密度选择1.75A/mm2

S=150/1.75=85.7A

结论:我们根据电缆规格可选择的电缆截面积为95mm2

三、根据电网压降选择电缆截面积

当我们用第一种和第二种方法选择出的电缆截面积,如果电缆很长,运转和启动时会产生了一定的压降,设备侧的电压低于一定的范围,会导致设备发热。

根据《电工手册》要求,400V线路的压降不能低于7%,即380VX7%=26.6V,压降计算公式(此处只考虑纯电阻性压降):

∆U=I×ρ×L/S S=I×ρ×L/∆U∆U压降 I为设备额定电流 ρ导体电阻率 S为电缆截面积 L为电缆长度

举例:380V设备额定电流为150A,采用铜芯电缆(铜的ρ=0.0175Ω.mm2/m),要求压降小于7%(∆U=26.6V),电缆长度600米,电缆截面积S选择多大?

根据公式S=I×ρ×L/∆U=150×0.0175×600/26.6=59.2mm2

结论:电缆截面积选择为70mm2。

四、根据热稳定系数选择电缆截面积(即根据短路电流大小选择电缆截面积)

(1)对于0.4KV电缆在用空气开关进行保护时,一般电缆都能满足热稳定要求,不用按此方法去校验。

(2)对于6KV以上电缆,用上述方法选好电缆截面积后,必须按下面的公式校验是否满足热稳定要求,如不满足,需选择更大的截面积。

公式:Smin=Id×√Ti/C

其中Ti为断路器的分断时间,取0.25S,C为电缆热稳定系数,取80,Id为系统三相短路电流值。

举例说明:系统短路电流为18KA时,电缆截面积如何选择。

Smin=18000×√0.25/80=112.5

结论:如果系统短路电流达到18KA,即使设备额定电流再小,电缆截面积应不小于120mm2。

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电气设计狄老师

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