高壓電纜截面選擇計算書

1、_技術(shù)資料電纜截面選擇計算計算：黃永青2005 年7月28日1. 計算條件A. 環(huán)境溫度： 40 。B. 敷設(shè)方式：穿金屬管敷設(shè)；金屬橋架敷設(shè)；地溝敷設(shè)；穿塑料管敷設(shè)。C. 使用導(dǎo)線：銅導(dǎo)體電力電纜610kV 高壓： XLPE （交聯(lián)聚乙烯絕緣）電力電纜。380V 低壓： PVC （聚氯乙烯絕緣）或XLPE 電力電纜。2. 導(dǎo)線截面選擇原則2.1 導(dǎo)線的載流量1）載流量的校正A. 溫度校正精品資料_K1= （na） /（nc）式中：n：導(dǎo)線線芯允許最高工作溫度，；XLPE 絕緣電纜為90， PVC 絕緣電纜為70 。a ：敷設(shè)處的環(huán)境溫度，；c：已知載流量數(shù)據(jù)的對應(yīng)溫度，。2）敷設(shè)方式的校正國

2、標(biāo)電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB50217-94中給出了不同敷設(shè)方式的校正系數(shù)。綜合常用的幾種敷設(shè)方式的校正系數(shù)，并考慮到以往工程的經(jīng)驗及經(jīng)濟性，取敷設(shè)方式校正系數(shù)K2=0.73 ）載流量的校正系數(shù)K=K1 ×K22.2 電力電纜載流量表表 1610kV XLPE絕緣銅芯電力電纜載流量表空氣中電纜橋架中空氣中電纜橋架電纜規(guī)格電纜規(guī)格25 （ A）40 （ A）25 （ A）中 40（A）3 ×25mm 2137843 ×120mm 23412083 ×35mm 21681023 ×150mm 23942403 ×50mm 22051253

3、×185mm 24362663 ×70mm 22521543 ×240mm 2520317精品資料_3 ×95mm 22991823 ×300mm 2593363表 20.6/1kV PVC絕緣電力電纜載流量表空氣中電纜橋架中電纜規(guī)格電纜規(guī)格40 （ A）40 （ A）3×4mm 226183 ×70mm3×6mm 232223 ×95mm3 ×10mm 246323 ×120mm3 ×16mm 260423 ×150mm3 ×25mm 277543 &#

4、215;185mm3 ×35mm 295673 ×240mm3 ×50mm 2115813 ×300mm表 30.6/1kV XLPE絕緣電力電纜載流量表空氣中電纜橋架中電纜規(guī)格電纜規(guī)格40 （ A）40 （ A）2222222空氣中電纜橋架40（ A中 40（A）145102185130210147245172280196335235375263空氣中電纜橋架40（ A中 40（A）3×4mm 233233 ×70mm 21761233×6mm 241293 ×95mm 22131493 ×10mm 2

5、57403 ×120mm 22461723 ×16mm 276533 ×150mm22791953 ×25mm 298683 ×185mm2319223精品資料_3 ×35mm3 ×50mm22119833 ×240mm1431003 ×300mm223742624262982.3 短路保護(hù)協(xié)調(diào)1） 610kV 回路電力電纜短路保護(hù)協(xié)調(diào)SI×t×10 2 /C式中： S：電纜截面，mm 2 ；I：短路電流周期分量有效值，A ；t：短路切除時間，秒。C：電動機饋線C=15320 ；其他饋

6、線C=136662） 380V 低壓回路電力電纜短路保護(hù)協(xié)調(diào)配電線路的短路保護(hù)協(xié)調(diào)S I×t/K式中： S：電纜截面，mm 2 ；I：短路電流有效值（均方根值），A ；t：短路電流持續(xù)作用時間，秒。K：PVC 絕緣電纜 K=115 ；XLPE 絕緣電纜 K=143380V 電動機回路短路保護(hù)協(xié)調(diào)電纜的允許電流大于線路短路保護(hù)熔斷器熔體額定電流的40% 。精品資料_2.4 電纜的最小截面A.610kV 電力電纜： 根據(jù)銅冶煉廠實際使用經(jīng)驗，采用斷路器時， 最小截面7095 mm 2。（在新設(shè)計的工程中應(yīng)根據(jù)短路電流數(shù)據(jù)進(jìn)行計算）B.低壓電力電纜：最小截面：4 mm 2。對于二次配電的容

7、量較小或小功率電動機的電纜線路其截面經(jīng)校核后可選為2.5 mm 2 。C.交流控制回路的控制電纜最小截面-電流回路：最小截面：2.5 mm 2 ；-電壓回路：最小截面：1.5 mm 2 ；- 其他回路：最小截面： 1.5 mm 2。D. 數(shù)字信號和模擬信號控制電纜最小截面：0.5 mm 2 ，有特殊要求的數(shù)字通信電纜按設(shè)備制造廠要求選擇。2.5 線路的電壓降電動機起動時從配電盤到電動機端子之間線路的允許電壓降在1012% 以內(nèi)，正常運行時線路的電壓降在2% 以內(nèi)。線路電壓降計算公式：U%=K （ Rcos +Xsin ）I l/10Un式中：U% ：線路電壓降百分?jǐn)?shù)，% ；Un ：標(biāo)稱電壓，k

8、V；R， X：線路單位長度的電阻和感抗，/km ；I：負(fù)荷計算電流，A；l：線路長度，km ；精品資料_cos ：功率因數(shù)。其中： X=2 f LL= （2ln （ Dj/r ）+0.5 ） 10 -4L：電纜每相單位長度電感量，H/km ；f：頻率， Hz ；Dj ：幾何均距， cm ；r：電纜主芯線半徑，cm ；K 值：（ 1 ）三相平衡負(fù)荷線路： K= 3 ；（ 2 ）接于線電壓的單相負(fù)荷線路：K=2 ；（ 3 ） 接于相電壓的兩相 -N 線平衡負(fù)荷： K=1.5 3。（ 4 ） 接于相電壓的單相負(fù)荷： K=2 ，式中 Un 為標(biāo)稱相電壓， kV。3.計算結(jié)果610kV和 380V 電動

9、機回路電纜截面選擇見表4-1 、表 4-2 和 表 5-1、表 5-2 。4.幾點說明4.1 關(guān)于電力電纜的載流量表 1 表 3 中的電纜載流量選自國內(nèi)大生產(chǎn)廠家樣本數(shù)據(jù)，但與電力工程電纜設(shè)計規(guī)范附錄 B 中的數(shù)據(jù)有一定的偏差（偏?。?。4.2 電纜允許最小截面高壓電纜是按電力工程電纜設(shè)計規(guī)范附錄D 計算滿足熱穩(wěn)定條件的纜芯最小截面，精品資料_與用以前常用公式計算的截面相似。確定低壓電纜的最小截面時應(yīng)考慮到單相接地故障保護(hù)要求（單相接地故障電流的數(shù)值主要由線路的長度和截面確定）。對低壓電動機線路是按采用熔斷器做短路保護(hù)器件協(xié)調(diào)電纜載流量，此法較為簡單，在以前的規(guī)范中也采用過。有關(guān)低壓電纜的熱穩(wěn)定

10、校驗參見低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50054-95 。需指出的是按 通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范GB50055-93只需對必須確?？煽康碾妱訖C線路進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗。在爆炸和火災(zāi)危險場所的電纜最小截面應(yīng)按爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50058-92的相關(guān)條款規(guī)定選擇。控制電纜的最小截面是參照有關(guān)規(guī)程條款要求，也是在工程中通常采用的，但對交流電流回路的控制電纜截面在實際工程設(shè)計中仍應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行必要的校驗，以確保測量或保護(hù)的精度。4.3 低壓電力電纜的選型通過比較相同截面的低壓XLPE 電纜和 PVC 電纜，雖然 XLPE 電纜的允許載流量較PVC電纜大，但兩者單位長度的線路阻抗值是近似的，對

11、同樣長度、 截面的線路進(jìn)行電壓降校驗，XLPE 電纜并無優(yōu)勢 （參見表5-1 和表 5-2 ）?？紤]到經(jīng)濟性， 在低壓電纜用量較大時本文推薦選擇 PVC 電纜。4.4 電動機的額定電流表 4-1 、表 4-2 和表 5-1 、表 5-2 中電動機的額定電流摘自設(shè)備手冊和廠家樣本資料數(shù)據(jù)，不同廠家、不同型號的電動機其額定電流值略有差異，需準(zhǔn)確數(shù)據(jù)時應(yīng)向制造廠查詢。4.5 電動機起動時的線路電壓降精品資料_直接起動的電動機，起動時的線路壓降是按線路的芯線溫度為40計算。對降壓起動的電動機，按在額定電流運行時計算線路電壓降。表 4-16kV 電動機回路電纜截面選擇表電動機功率額定電流線路長度備注（k

12、W ）（ A）50m300m600m2202695mm 295mm 22502995mm 295mm 22803395mm 295mm 23153795mm 295mm 23554195mm 295mm 24004695mm 295mm 24505095mm 295mm 25005795mm 295mm 25606395mm 295mm 26307195mm 295mm 28009095mm 295mm 2100011395mm 295mm 2125014095mm 295mm 21800200120mm 2120mm 22000217150mm 2150mm 22500275240mm 22

13、40mm 2最小截面按95mm 2 考慮。精品資料_2800309240mm 2240mm 23150355120mm 2 X2120mm 2 X2兩根并用3550388120mm 2 X2120mm 2 X24000434150mm 2 X2150mm 2 X24500486185mm 2 X2185mm 2 X25000546240mm 2 X2240mm 2 X25600612240mm 2 X2240mm 2 X26300680300mm 2 X2300mm 2 X27100770240mm 2 X3240mm 2 X3三根并用8000868240mm 2 X3240mm 2X3900

14、0970300mm 2 X3300mm 2X3100001076300mm 2 X3300mm 2X3注：電動機外殼的接地線截面：銅導(dǎo)體： 50 mm 2 ；鋼導(dǎo)體： 120 mm 2。表 4-210kV 電動機回路電纜截面選擇表電動機功率額定電流線路長度備注（kW ）（ A）50m300m600m精品資料_2201670mm 270mm 2最小截面按2501870mm 270mm 270mm 2 考慮。2802070mm 270mm 23152270mm 270mm 23552570mm 270mm 24002870mm 270mm 24503170mm 270mm 25004570mm 2

15、70mm 25605070mm 270mm 26305570mm 270mm 28006770mm 270mm 210007670mm 270mm 212509270mm 270mm 2180012670mm 270mm 2200013995mm 295mm 22500173120mm 2120mm 22800194150mm 2150mm 23150210150mm 2150mm 23550235185mm 2185mm 24000264240mm 2240mm 2450029895mm 2X295mm 2 X2兩根并用5000328120mm 2 X2120mm 2 X2精品資料_5600

16、365120mm 2 X2120mm 2 X26300416150mm 2 X2150mm 2 X27100466185mm 2 X2185mm 2 X28000523240mm 2 X2240mm 2X29000583240mm 2 X2240mm 2X210000643300mm 2 X2300mm 2X214000897240mm 2 X3240mm 2X3注：電動機外殼的接地線截面：銅導(dǎo)體： 50 mm 2 ；鋼導(dǎo)體： 120 mm 2。精品資料_表 5-1380V 電動機回路PVC 電纜截面選擇表電動機功率額定電流線路長度備注（kW ）（ A）50m100m150m200m250m3

17、00m 0.554mm 24mm 20.551.64mm 24mm 20.752.14mm 24mm 21.12.74mm 24mm 21.53.74mm 24mm 22.254mm 24mm 23.06.84mm 24mm 26mm 24.08.84mm 24mm 26mm 26mm 25.511.64mm 24mm 26mm 26mm 210mm 2精品資料_7.515.44mm 24mm 26mm 210mm 210mm 21122.610mm 210mm 216mm 216mm 21530.310mm 210mm 216mm 216mm 225mm 218.535.916mm 216m

18、m 225mm 225mm 22242.525mm 225mm 235mm 23056.825mm 225mm 235mm 235mm 250mm 23770.435mm 235mm 250mm 250mm 270mm 24584.250mm 250mm 270mm 270mm 295mm 255102.570mm 270mm 295mm 295mm 2120mm 275139.7120mm 2120mm 2150mm 2150mm 2185mm 290164.3150mm 2150mm 2185mm 2240mm 2240mm 2表 5-1續(xù)380V 電動機回路 PVC電纜截面選擇表精品資料

19、_電動機功率額定電流線路長度備注（kW ）（ A）50m100m150m200m250m300m110202240mm 2240mm 2120mm 2 X2120mm 2 X2132242120mm 2 X22-120mm 2 X2150mm 2 X2185mm 2 X2兩根并用160294150mm 2 X2150mm 2 X2185331185mm 2 X2185mm 2 X2240mm 2 X2200358185mm 2 X2185mm 2 X2240mm 2 X2220388240mm 2 X2240mm 2 X2250440240mm 2X2240mm 2X2280497300mm

20、2X2300mm 2X2315557300mm 2X2300mm 2X2400693宜采用 610kV450785高壓電動機精品資料_5008605609696301083說明：根據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50054-95，相線芯線截面S （ mm 2 ）16 ，采用四芯等截面電纜；相線芯線截面16 S（ mm 2）35 ，采用 PE 線截面為16（ mm 2 ）的四芯電纜；相線芯線截面S （ mm 2） 35 ，采用 PE 線截面為S/2 （ mm 2）的四芯電纜。表 5-2380V 電動機回路XLPE 電纜截面選擇表電動機功率額定電流線路長度備注（kW ）（ A）50m100m150m200m

21、250m300m 0.554mm 24mm 20.551.64mm 24mm 20.752.14mm 24mm 2精品資料_1.12.74mm 24mm 21.53.74mm 24mm 22.254mm 24mm 23.06.84mm 24mm 26mm 24.08.84mm 24mm 26mm 26mm 25.511.64mm 24mm 26mm 26mm 210mm 27.515.44mm 24mm 26mm 210mm 210mm 21122.66mm 26mm 210mm 210mm 216mm 216mm 21530.310mm 210mm 216mm 216mm 225mm 218.535.916mm 216mm 225mm 225mm 22242.525mm 225mm 235mm 23056.825mm 225mm 235mm 235mm 250mm 23770.435mm 235mm 250mm 250mm 270mm 2精品資料_4584.250mm 250mm 270mm 270mm 295mm 255102