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：l 穿金屬管敷設(shè)；l 金屬橋架敷設(shè)；l 地溝敷設(shè)；l 穿塑料管敷設(shè)。c. 使用導(dǎo)線：銅導(dǎo)體電力電纜l 610kv高壓：xlpe（交聯(lián)聚乙烯絕緣）電力電纜。l 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)方式的校正國標(biāo)電力工程電纜設(shè)計規(guī)范g

2、b50217-94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(jì)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1 610kv xlpe絕緣銅芯電力電纜載流量表電纜規(guī)格空氣中25（a）電纜橋架中40（a）電纜規(guī)格空氣中25（a）電纜橋架中40（a）3×25mm2137843×120mm23412083×35mm21681023×150mm23942403×50mm22051253×185mm24362663×70mm2252

3、1543×240mm25203173×95mm22991823×300mm2593363表2 0.6/1kv pvc絕緣電力電纜載流量表電纜規(guī)格空氣中40（a）電纜橋架中40（a）電纜規(guī)格空氣中40（a電纜橋架中40（a）3×4mm226183×70mm21451023×6mm232223×95mm21851303×10mm246323×120mm22101473×16mm260423×150mm22451723×25mm277543×185mm22801963&#

4、215;35mm295673×240mm23352353×50mm2115813×300mm2375263表3 0.6/1kv xlpe絕緣電力電纜載流量表電纜規(guī)格空氣中40（a）電纜橋架中40（a）電纜規(guī)格空氣中40（a電纜橋架中40（a）3×4mm233233×70mm21761233×6mm241293×95mm22131493×10mm257403×120mm22461723×16mm276533×150mm22791953×25mm298683×185mm

5、23192233×35mm2119833×240mm23742623×50mm21431003×300mm24262982.3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×102/c式中：s：電纜截面，mm2；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(jī)饋線c=15320；其他饋線c=136662）380v低壓回路電力電纜短路保護(hù)協(xié)調(diào)l 配電線路的短路保護(hù)協(xié)調(diào)si×t/k式中：s：電纜截面，mm2；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

6、；xlpe絕緣電纜k=143l 380v電動機(jī)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%。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 mm2。（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 mm2。對于二次配電的容量較小或小功率電動機(jī)的電纜線路其截面經(jīng)校核后可選為2.5 mm2。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 mm2；- 電壓回路：最小截面：1.5 mm2；- 其他回路：最小截面：1.5 mm2。 d. 數(shù)字信號和模擬信號控制電纜最小截面

7、：0.5 mm2，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(jī)起動時從配電盤到電動機(jī)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，kv；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；cos：功率因數(shù)。其中：x=2f 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

8、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=1.53。（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電動機(jī)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?。?.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，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

9、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(jī)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只需對必須確保可靠的電動機(jī)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

10、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(jì)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(jī)的額定電流表4-1、表4-2和表5-1、表5-2中電動機(jī)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(jī)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(jī)起動時的線路電壓降直接起動的電動機(jī)，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(jī)，

11、按在額定電流運行時計算線路電壓降。表4-1 6kv電動機(jī)回路電纜截面選擇表電動機(jī)功率（kw）額定電流 （a）線路長度備注50m300m600m2202695mm295mm2最小截面按95mm2考慮。2502995mm295mm22803395mm295mm23153795mm295mm23554195mm295mm24004695mm295mm24505095mm295mm25005795mm295mm25606395mm295mm26307195mm295mm28009095mm295mm2100011395mm295mm2125014095mm295mm21800200120mm2120m

12、m22000217150mm2150mm22500275240mm2240mm22800309240mm2240mm23150355120mm2 x2 120mm2 x2兩根并用3550388120mm2 x2 120mm2 x24000434150mm2 x2 150mm2 x24500486185mm2 x2 185mm2 x25000546240mm2 x2 240mm2 x25600612240mm2 x2 240mm2 x26300680300mm2 x2 300mm2 x27100770240mm2 x3 240mm2 x3三根并用8000868240mm2 x3 240mm2 x

13、39000970300mm2 x3 300mm2 x3100001076300mm2 x3 300mm2 x3注：電動機(jī)外殼的接地線截面：銅導(dǎo)體：50 mm2；鋼導(dǎo)體：120 mm2。表4-2 10kv電動機(jī)回路電纜截面選擇表電動機(jī)功率（kw）額定電流 （a）線路長度備注50m300m600m2201670mm270mm2最小截面按70mm2考慮。2501870mm270mm22802070mm270mm23152270mm270mm23552570mm270mm24002870mm270mm24503170mm270mm25004570mm270mm25605070mm270mm263055

14、70mm270mm28006770mm270mm210007670mm270mm212509270mm270mm2180012670mm270mm2200013995mm295mm22500173120mm2120mm22800194150mm2150mm23150210150mm2150mm23550235185mm2185mm24000264240mm2240mm2450029895mm2x2 95mm2 x2兩根并用5000328120mm2 x2 120mm2 x25600365120mm2 x2 120mm2 x26300416150mm2 x2 150mm2 x2710046618

15、5mm2 x2 185mm2 x28000523240mm2 x2 240mm2 x29000583240mm2 x2 240mm2 x210000643300mm2 x2 300mm2 x214000897240mm2 x3 240mm2 x3注：電動機(jī)外殼的接地線截面：銅導(dǎo)體：50 mm2；鋼導(dǎo)體：120 mm2。表5-1 380v電動機(jī)回路pvc電纜截面選擇表電動機(jī)功率（kw）額定電流 （a）線路長度備注50m100m150m200m250m300m0.554mm24mm20.551.64mm24mm20.752.14mm24mm21.12.74mm24mm21.53.74mm24mm2

16、2.254mm24mm23.06.84mm24mm26mm24.08.84mm24mm26mm26mm25.511.64mm24mm26mm26mm210mm27.515.44mm24mm26mm210mm210mm21122.610mm210mm216mm216mm21530.310mm210mm216mm216mm225mm218.535.916mm216mm225mm225mm22242.525mm225mm235mm23056.825mm225mm235mm235mm250mm23770.435mm235mm250mm250mm270mm24584.250mm250mm270mm270

17、mm295mm255102.570mm270mm295mm295mm2120mm275139.7120mm2120mm2150mm2150mm2185mm290164.3150mm2150mm2185mm2240mm2240mm2表5-1續(xù) 380v電動機(jī)回路pvc電纜截面選擇表電動機(jī)功率（kw）額定電流 （a）線路長度備注50m100m150m200m250m300m110202240mm2 240mm2120mm2 x2 120mm2 x2132242120mm2 x22-120mm2 x2150mm2 x2185mm2 x2兩根并用160294150mm2 x2 150mm2 x2185

18、331185mm2 x2 185mm2 x2 240mm2 x2200358185mm2 x2 185mm2 x2 240mm2 x2220388240mm2 x2 240mm2 x2250440240mm2 x2 240mm2 x2280497300mm2 x2 300mm2 x2315557300mm2 x2 300mm2 x2400693宜采用610kv高壓電動機(jī)4507855008605609696301083說明：根據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范gb50054-95，相線芯線截面s（mm2）16，采用四芯等截面電纜；相線芯線截面16s（mm2）35，采用pe線截面為16（mm2）的四芯電纜；相線

19、芯線截面s（mm2）35，采用pe線截面為s/2（mm2）的四芯電纜。表5-2 380v電動機(jī)回路xlpe電纜截面選擇表電動機(jī)功率（kw）額定電流 （a）線路長度備注50m100m150m200m250m300m0.554mm24mm20.551.64mm24mm20.752.14mm24mm21.12.74mm24mm21.53.74mm24mm22.254mm24mm23.06.84mm24mm26mm24.08.84mm24mm26mm26mm25.511.64mm24mm26mm26mm210mm27.515.44mm24mm26mm210mm210mm21122.66mm26mm210mm210mm216mm216mm21530.310mm210mm216mm216mm225mm218.535.916mm216mm225mm225mm22242.525mm225mm235mm23056.825mm225mm235mm235mm250mm23770.435mm235mm250mm250mm270mm24584.