导线和电缆截面的选择与校验 计算实例
导线和电缆截面的选择与校验,选择校验项目及条件:发热条件、机械强度条件、电压损失条件、短路热稳定条件、经济电流密度条件等,详见如下:
(一)按发热条件选择导线和电缆截面
按发热条件选择三相系统中的相线截面时,应使其允许载流量Ial 大于通过相线的计算电流I,即 Ia1>Ic 所谓导线的允许载流量,就是在规定的环境温度条件下,导线能够 连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。1、中性线(N线)截面的选择 (1)一般三相四线制线路,A0≥0.5A。(2)三相四线制线路分支的两相三线线路和单相线路,Ag=A。(3)三次谐波电流相当突出的三相四线制线路,A0≥A。2、保护线(PE线)截面的选择 PE线要考虑三相线路发生单相短路故障时的单相短路热稳定度。根据短路热稳定度的要求,PE线的截面APE,按GB50054-1995《低 压配电设计规范》规定:(1)当A。≤16mm2时 APE≥A。(2)当16mm235mm2时 APE≥0.5A。3、保护中性线(PEN线)截面的选择 PEN线兼有PE线和N线的双重功能,因此其截面选择应同时满足上 述PE线和N线的要求,取其中的最大值。按发热条件选择导体截面后,再校验电压损失、机械强度、短路热稳定等条件。
(二)按电压损失条件选择导线和电缆截面
当先按电压损失条件选择导线(或电缆,下同)截面时,由于截面未知,故有两个未知数,即导线的电阻和电抗。由于导线电抗随截面变化的幅度不大,可先假定一个单位长度的电抗值x0,然后再进行选择计算。
![]()
对10kV架空线路可取x0=0.352/km,对10kV电力电缆可取x0= 0.102/km,对1kV电力电缆可取x0=0.072/km。因此可由上式求出单位长度 的电阻值ro:
![]()
式中,P是导线材料电阻率的计算值,铜取18.8,单位Q.m×10-9。
电缆截面选择参数及例题
![]()
(三)按短路电流条件选择导线和电缆截面
根据《低压配电设计规范》GB50054-2011 3.2.14保护导体截面积的选择,应符合下列规定:1.应能满足电气系统间接接触防护自动切断电源的条件,且能承受预期的故障电流或短路电流;2.保护导体的截面积应符合式(3.2.14)的要求,或按表3.2.14的规定确定。公式:
![]()
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(4) t-保护电器自动切断电流的动作时间(s); k-系数,按表A.0.7确定,表如下:
![]()
注:括号内数值适用于截面积大于300mm2的聚氯乙烯绝缘。
电缆截面选择参数及例题
例:1) 10KV侧:根据ABB空气断路器E系列切断电流的动作时间大概为70ms, 变电所高压侧馈线回路短路电流为25KA时:
![]()
2)0.4KV侧:根据ABB塑壳断路器T系列切断电流的动作时间大概为10ms,变电所低压侧馈线回路短路电流为15KA时:
![]()
上面两个例题说明:假设若需同时满足该断路器特性及短路电流条件,高压和低压交联聚乙烯电缆截面须至少为70mm2和10mm2。
(四)按热稳定校验条件选择导线和电缆截面
高压电缆的选择是按照满足电缆的热稳定来确定电缆的截面。计算电缆的热稳定,确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式计算。目前工程设计的实际情况是,一个项目10KV进线电缆的型号及规格由供电部门负责,项目红线内的变配电设计由设计院负责。按照供电部门的要求,项目红线内的变配电房10KV进线短路容量按照400MVA考虑。现就按此容量,进行出线电缆的校验。
![]()
看一下上面的10kV配电一次系统图,然后我们来考虑这两种情况:
1) 高压配电屏与变压器在同一个配电房内,这时,高压出线至变压器的距离近似按L=0km考虑。I``=22KA。
2) 高压配电房引出电缆至变压器的距离L=1km。I``=17.05KA。
根据《手册》5-26式,
![]()
![]()
依照5-21,5-22,5-23式进行计算
由于民用涉及的工程项目基本上都属于远端短路系统,因此,
![]()
查表5-8, t=0.1s(目前常用的断路器开断时间均只有几十毫秒)
![]()
![]()
结论:
在10KV,400MVA条件下,断路器下端引出至变压器的YJV电缆如果不是较长,按短路热稳定校验,其最小截面为70mm2。如果该段电缆较长(例如1km),电缆截面可减少一级。
![]()
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.