電力電纜載流量計(jì)算

1、電纜安全載流量選擇我國從上世紀(jì)60年代起開始使用電力電纜，隨著電力、能源的不斷發(fā)展，電力電纜被利用在各個(gè)領(lǐng)域，其優(yōu)點(diǎn)是受外界氣候干擾小、安全可靠、隱蔽、較少維護(hù)、經(jīng)久耐用,可在各種場合下敷設(shè)。我工區(qū)直接進(jìn)行敷設(shè)的電力電纜主要是在新井投產(chǎn)時(shí)由變壓器至井口表箱的低壓電纜，采用的是1KV，VLV型鎧裝聚乙烯電纜，在實(shí)際工作中怎樣根據(jù)負(fù)荷情況選取電纜、尤其是負(fù)荷增加時(shí)，如何選取并用電纜是我們需要考慮的主要問題。關(guān)鍵詞：電力電纜 安全載流量1 / 10一、 電力電纜的選擇1、電纜選擇的一般原則（1） 電纜的額定電壓等于或大于所在網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，電纜的最高工作電壓不得超過其額定電壓的15。（2） 除在要移

2、動(dòng)或振動(dòng)劇烈的場所采用銅心電纜外，一般情況下采用鋁心電纜。（3） 敷設(shè)在電纜構(gòu)筑物內(nèi)的電纜宜采用裸鎧裝電纜或鋁包裸塑料護(hù)套電纜。（4） 直埋電纜采用帶護(hù)層的鎧裝電纜或鋁包裸塑料護(hù)套電纜。（5） 移動(dòng)機(jī)械選用重型橡套電纜。（6） 有腐蝕性的土壤一般不采用直埋，否則應(yīng)采用特殊的防腐層電纜。在有腐蝕性介質(zhì)的場所，應(yīng)采相應(yīng)的電纜護(hù)套。（7） 垂直或高差較大處敷設(shè)電纜，應(yīng)采用不滴流電纜。（8） 環(huán)境溫度超過40時(shí)不宜采用橡皮絕緣電纜。2、電纜截面的選擇計(jì)算及校驗(yàn)（1）按電壓選擇電纜：按照上述的一般原則中的第一條進(jìn)行選擇。（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：計(jì)算方法與導(dǎo)線截面的計(jì)算方法一樣。（3）按照線路最

3、大長期負(fù)載電流校驗(yàn)電纜截面 IuxIzmax式中：Iux電纜的允許負(fù)載電流（A）； Izmax電纜中長期通過的最大負(fù)載電流（A）。我們在平時(shí)的工作中最長用的就是這種選擇方法，通常是先求出線路的工作電流，再按照線路最大的工作電流不應(yīng)該大于電纜的允許載流量。電纜允許的長期工作電流見表一。導(dǎo)線截面（mm2）單心二心三心四心銅心鋁心銅心鋁心銅心鋁心銅心鋁心46101625355070951201501852403004005006258007610013516420525331135641046655163276488210321208587710412615819523927631635942448

4、65876777899313645608110612816019724027831927354662819912815218521524631395271961141441792172522923333922330405473881111381671942252573053039527094119149184226260301345233040547392115141174201231266看看表一 1千伏VV29、VLV29、VV30、VLV30、VV50、VLV50、VV59、VLV59型鎧裝聚乙烯電纜安全載流量（A）二、 并用電纜的選擇我們在實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)遇到這種情況，由于負(fù)荷的增加，

5、負(fù)載電流增大，原有電纜載流量不足，過流運(yùn)行，為了增加容量，考慮到原有電纜運(yùn)行正常，要重新敷設(shè)電纜施工難度大而且不經(jīng)濟(jì)，我們常采用雙并、甚至三并的做法。在并用電纜的選擇上很多人認(rèn)為只要在滿足載流量要求的前提下電纜截面越小越經(jīng)濟(jì)，越合理，實(shí)際究竟是不是這樣呢。2006年1月3日1#變壓器至配電室主電纜爆，原185mm2的四心鋁心電纜2根爆了一根，工區(qū)為了及時(shí)恢復(fù)供電，將另一根好的電纜保留，并了兩根120mm2的四心鋁心電纜進(jìn)行供電。在運(yùn)行了10個(gè)月后2006年11月15日主電纜再次爆裂，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，185mm2的電纜爆引發(fā)了此次事故。為什么會(huì)發(fā)生此次事故呢，按照表一我們可以得出三根電纜并用得安全載

6、流量是668A，使用鉗型電流表測得生活區(qū)得的最大負(fù)載電流只有500A，按照IuxIzmax的原則，這樣運(yùn)行應(yīng)該是安全可靠的。但是，我們忽略了電纜是有電阻的，因?yàn)槎嗖㈦娎|連接時(shí)，連接處存在接觸電阻不同，而此接觸電阻又往往與電纜本身的電阻可比擬，其結(jié)果會(huì)造成多并電纜的電流分配不平衡，多并電纜的電流分配，是與電纜的阻抗有關(guān)的。1、 電纜電阻的計(jì)算電纜的直流標(biāo)準(zhǔn)電阻可以按照下式進(jìn)行計(jì)算：R20=20（1+K1）（1+K2）/4×d2n×103式中：R20電纜在20時(shí)的支流標(biāo)準(zhǔn)電阻（/km） 20導(dǎo)線的電阻率（20時(shí)）（*mm2/km） d每根心線的直徑（mm2） n心線數(shù)； K1心

7、線扭絞率，約0.02-0.03； K2多心電纜是的扭絞率，約0.01-0.02。任一溫度下每千米長電纜實(shí)際交流電阻為： R1R20（1+a1）(1+K3)式中：a1電阻在t時(shí)的溫度系數(shù)； K3計(jì)及肌膚效應(yīng)及臨近效應(yīng)的系數(shù)，截面積為250mm2以下時(shí)為0.01；1000 mm2時(shí)為0.23-0.26。2、 電纜電容的計(jì)算C0.056Ns/G式中：C電纜的電容（uF/km） s相對介電系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)為3.5-3.7） N多心電纜的心數(shù)； G形狀系數(shù)。3、電纜電感的計(jì)算配電用的地下電纜，當(dāng)導(dǎo)體截面為圓形時(shí)，且忽略鎧裝及鉛包損失時(shí)，每根電纜的電感計(jì)算方法與導(dǎo)線相同。L0.4605Dj/r+0.05uLN0

8、.4605DN/rNDN3DANDBNDCN式中：L每根相線的電感（mH/km） LN中性線的電感（mH/km）； DN相線與中性線間的幾何距離（cm）； rN中性線的半徑（cm）； DAN、DBN、DCN各相線對中性線間的中心距離（cm）。3、 例證測得工區(qū)2生活變負(fù)荷電流為330A，現(xiàn)有電纜為120mm2四心銅心電纜，查表一知其安全載流量為260A，現(xiàn)在電纜超載運(yùn)行，存在不安全隱患，為了保證供電正常，我工區(qū)打算并另外一根電纜進(jìn)行分流，以保證正常供電。（以下提到的電纜都是指1KV，VLV型鎧裝聚乙烯四心銅心電纜）。如果按照安全載流量來看330A260A70A，我們只需要并一根載流量為70A的

9、電纜在理論上就可以保證安全運(yùn)行（理想情況下）。按照電纜阻抗的計(jì)算方法，將16mm2、25 mm2、35 mm2、50 mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2的阻抗值如表二：標(biāo)稱截面積（mm2）電阻(/km)(20時(shí))電抗(/km)1625355070951201.150.750.530.370.260.190.150.0680.0660.0640.0630.0810.060.06表二 四心銅心電纜阻抗按照上表我們可以計(jì)算出電纜的阻抗模，在不計(jì)并列電纜的接觸電阻的情況下，將并列電纜理解為兩阻抗并聯(lián)，計(jì)算出電流分配值。當(dāng)然，兩條電纜平行敷設(shè)時(shí)，電纜的安全載流量會(huì)發(fā)生變化，兩條并用時(shí)，其

10、安全載流量應(yīng)該為原載流量的0.92倍。則此時(shí)120mm2銅心電纜的安全載流量為239A。25mm2的為86A, 35mm2的為109A,按照IuxIzmax的原則再并一根35mm2的電纜就可安全運(yùn)行。為2生活并一35mm2的四心銅心電纜時(shí)：Z250.534 負(fù)載電流為330A，則I120Z16/（Z16+Z120）*330得出 I120253.19A；I1676.81A不難看出120mm2的電纜還是在過流運(yùn)行。三、總結(jié)在平時(shí)的工作中，我們經(jīng)常會(huì)忽視電纜并行敷設(shè)時(shí)的相互影響，忽視電纜的阻抗情況，而簡單的根據(jù)安全載流量進(jìn)行電纜的選擇，根據(jù)上例，可以看出，簡單的按照經(jīng)驗(yàn)來選擇并用電纜是不可行的。必須考慮到其阻抗及電纜間的相互影響進(jìn)行科學(xué)計(jì)算后，方可進(jìn)行選擇。也就是說,在兩電纜并列運(yùn)行時(shí)，選擇電纜的載流量必須滿足以下條件：I選擇Z已有/