导线安全载流量选择.docx
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导线安全载流量选择
导线安全载流量选择
我国从上世纪60年代起开始使用电力电缆，随着电力、能源的不断发展，电力电缆被利用在各个领域，其优点是受外界气候干扰小、安全可靠、隐蔽、较少维护、经久耐用，可在各种场合下敷设。
我工区直接进行敷设的电力电缆主要是在新井投产时由变压器至井口表箱的低压电缆，采用的是1KV,VLV型铠装聚乙烯电缆，在实际工作中怎样根据负荷情况选取电缆、尤其是负荷增加时，如何选取并用电缆是我们需要考虑的主要问题。
电力电缆的选择
1、电缆选择的一般原则
（1）电缆的额定电压等于或大于所在网络的额定电压，电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的15%。
（2）除在要移动或振动剧烈的场所采用铜心电缆外，一般情况下采用铝心电缆。
（3）敷设在电缆构筑物内的电缆宜采用裸铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。
（4）直埋电缆采用带护层的铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。
（5）移动机械选用重型橡套电缆。
（6）有腐蚀性的土壤一般不采用直埋，否则应采用特殊的防腐层电缆。
在有腐蚀性介质的场所，应采相应的电缆护套。
（7）垂直或高差较大处敷设电缆，应采用不滴流电缆。
（8）环境温度超过40°C时不宜采用橡皮绝缘电缆。
2、电缆截面的选择计算及校验
（1）按电压选择电缆：
按照上述的一般原则中的第一条进行选择。
（2）按经济电流密度选择电缆截面：
计算方法与导线截面的计算方法一样。
（3）按照线路最大长期负载电流校验电缆截而
-电缆中长期通过的最大负载电流（A）o
我们在平时的工作中最长用的就是这种选择方法，通常是先求出
线路的工作电流，再按照线路最大的工作电流不应该大于电缆的允许
载流量。
电缆允许的长期工作电流见表一。
导线截面
（mm-）
单心
二心
三心
四心
铜心
铝心
铜心
铝心
铜心
铝心
铜心
铝心
4
36
27
31
23
30
23
6
45
35
39
30
39
30
10
76
58
60
46
52
40
52
40
16
100
77
81
62
71
54
70
54
25
135
104
106
81
96
73
94
73
35
164
126
128
99
114
88
119
92
50
205
158
160
128
144
111
149
115
70
253
195
197
152
179
138
184
141
95
311
239
240
185
217
167
226
174
120
356
276
278
215
252
194
260
201
150
410
316
319
246
292
225
301
231
185
466
359
333
257
345
266
240
551
424
392
305
300
632
486
400
500
625
800
764
882
1032
1208
587
677
789
931
表一1千伏VV29、VLV29、VV30、VLV30、VV50、VLV50、W59、
VLV59型铠装聚乙烯电缆安全载流量（A）
二、并用电缆的选择
我们在实际工作中经常会遇到这种情况，由于负荷的增加，负载电流增大，原有电缆载流量不足，过流运行，为了增加容量，考虑到原有电缆运行正常，要重新敷设电缆施工难度大而且不经济，我们常采用双并、甚至三并的做法。
在并用电缆的选择上很多人认为只要在满足载流量要求的前提下电缆截面越小越经济，越合理，实际究竟是不是这样呢。
2006年1月3日1#变压器至配电室主电缆爆，原185mm：
的四心铝心电缆2根爆了一根，工区为了及时恢复供电，将另一根好的电缆保留，并了两根120mm，的四心铝心电缆进行供电。
在运行了10个月后2006年11月15日主电缆再次爆裂，经检查发现，185mm：
的电缆爆引发了此次事故。
为什么会发生此次事故呢，按照表一我们可以得出三根电缆并用得安全载流量是668A,使用钳型电流表测得生活区得的最大负载电流只有500A,按照1-21“的原则，这样运行应该是安全可靠的。
但是，我们忽略了电缆是有电阻的，因为多并电缆连接时，连接处存在接触电阻不同，而此接触电阻又往往与电缆本身的电阻可比拟，其结果会造成多并电缆的电流分配不平衡，多并电缆的电流分配,是与电缆的阻抗有关的。
1、电缆电阻的计算
电缆的直流标准电阻可以按照下式进行计算：
R20=P20（1+心）（1+K：
）/n/4Xd:
nX103
式中：
R=o——电缆在20°C时的支流标准电阻（Q/km）
P20导线的电阻率（20°C时）（©水击/畑）
d每根心线的直径（mm：
）
心线数；
心——心线扭绞率，约0.02-0.03；
K：
——多心电缆是的扭绞率，约0.01-0.02o
任一温度下每千米长电缆实际交流电阻为：
Ri=R：
o（1+si）（I+K3）
式中：
ai——电阻在t°C时的温度系数；
K3——计及肌肤效应及临近效应的系数，截面积为250mm2以下
时为0.01；1000mm:
时为0.23-0.26。
2、电缆电容的计算
C=0.056NJ/G
式中：
C——电缆的电容（uF/km）
e相对介电系数（标准为3.5-3.7）
N——多心电缆的心数；
G——形状系数。
3、电缆电感的计算
配电用的地下电缆，当导体截而为圆形时，且忽略铠装及铅包损失时，每根电缆的电感计算方法与导线相同。
L=0.4605logD/r+0.05u
Lx—0.4605logDx/rx
Dn=3VDanDbnDcx
式中：
L——每根相线的电感（mH/km）
Lx——中性线的电感（mH/km）；
Dx——相线与中性线间的几何距离（cm）；
rx——中性线的半径（cm）；
Dan、Dbn>Dcn——各相线对中性线间的中心距离（cm）。
3、例证
测得工区2#生活变负荷电流为330A,现有电缆为120賦四心铜心电缆，查表一知其安全载流量为260A,现在电缆超载运行，存在不安全隐患，为了保证供电正常，我工区打算并另外一根电缆进行分流，以保证正常供电。
（以下提到的电缆都是指1KV,VLV型铠装聚乙烯四心铜心电缆）。
如果按照安全载流量来看330A—260A=70A,我们只需要并一根载流量为70A的电缆在理论上就可以保证安全运行（理想情况下）。
按照电缆阻抗的计算方法，将16mm\25mm\35mm\50mm\
70mm'、95mm\120mm'的阻抗值如表二：
标称截面积
（mm"）
电阻（Q
/km）（20°C时）
电抗（Q/km）
16
1.15
0.068
25
0.75
0.066
35
0.53
0.064
50
0.37
0.063
70
0.26
0.081
95
0.19
0.06
120
0.15
0.06
表二四心铜心电缆阻抗
按照上表我们可以计算出电缆的阻抗模，在不计并列电缆的接触电阻的情况下，将并列电缆理解为两阻抗并联，计算出电流分配值。
当然，两条电缆平行敷设时，电缆的安全载流量会发生变化，两条并用时，其安全载流量应该为原载流量的0.92倍。
则此时120mm：
铜心电缆的安全载流量为239Ao25mnT的为86A,35mm：
的为109A,按照Iu&I®的原则再并一根35mm：
的电缆就可安全运行。
为2#生活并一35mm2的四心铜心电缆时：
IZ25|=0.534Q
负载电流为330A,则I120=IZ16|/（|Z16|+IZ120I）*330
得出1120=253.19A；I1S=76.81A
不难看出120mm?
的电缆还是在过流运行。
三、总结
在平时的工作中，我们经常会忽视电缆并行敷设时的相互影响，忽视电缆的阻抗情况，而简单的根据安全载流量进行电缆的选择，根据上例，可以看出，简单的按照经验来选择并用电缆是不可行的。
必须考虑到其阻抗及电缆间的相互影响进行科学计算后，方可进行选择。
也就是说，在两电缆并列运行时，选择电缆的载流量必须满足以下条件：
I选择=丨Z已有|/（IZ已有|+|Z选择|）*实际负荷电流〈Izmax*0.92
四、参考文献
1、《10KV及以下电力电缆敷设运行实用技术》，周欲厚，机械工业出版社，2005,7o
2、《电工速算手册》，方大千，福建科学技术出版社，2004.4o
低压电缆的选择
导线截而积与载流量的计算
一、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最
高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。
一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。
〈关键点〉
一般铜导线的安全载流量为5飞A/mm2,铝导线的安全载流量为
3~5A/mm2。
如：
2.5mm2BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5X8A/mm2—20A
4mm2BVV铜导线安全载流量的推荐值4X8A/mm2=32A
二、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值
5飞A/mm2,计算出所选取铜导线截面积S的上下范围：
S=
（5~8）>=0.125I
~0.2I（mm2）S铜导线截面积（mm2）I负载电流（A）
三、功率计算一般负载（也可以成为用电器，如点灯、冰箱等等）
分为两种，一种式电阻性负载，一种是电感性负载。
对于电阻性负载的计算公式：
P二UI
对于日光灯负载的计算公式：
P二uicosd）,其中日光灯负载的功率因数cos巾=0.5o
不同电感性负载功率因数不同，统一计算家庭用电器时可以将功率因数cos巾取0.8。
也就是说如果一个家庭所有用电器加上总功率为6000瓦，则最大电流是
I二P/Ucosd）二6000/220*0.8二34（A）
但是，一般情况下，家里的电器不可能同时使用，所以加上一个公用
系数，公用系数一般0.5。
所以，上面的计算应该改写成
I二P*公用系数/Ucos巾=6000*0.5/220*0.217（A）
也就是说，这个家庭总的电流值为17A。
则总闸空气开关不能使用
16A,应该用大于17A的。
估算口诀:
二点五下乘以九,
往上减一顺号走。
三十五乘三点五,
双双成组减点五。
条件有变加折算,
高温九折铜升级。
穿管根数二三四,
八七六折满载流。
说明:
（1）本节口诀对各种绝缘线（橡皮和塑料绝缘线）的载流量（安全
电流）不是直接指出，而是“截而乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。
由表5
3可以看岀：
倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2.5mm'及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。
如2.5mm'导线，载流量为2・5X9=22・5（A）o从4mm'及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减1,即4X8、6X7、10X6、16X5、25X4。
“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3・5
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