長途傳輸設計中電力線的選擇

1、長途傳輸設計中電力線的選擇摘要：簡介了電力線的種類及選擇原則，較詳細地闡述了電力線截面的計算方法。關(guān)鍵詞：電力線選擇截面計算0 前言長途傳輸設計中常常要對電力線進行選擇，電力線選取的合適與否影響到設備的安全和運行， 是設計中的一個十分重要的環(huán)節(jié)。本文擬從電力線型號的選取、長途傳輸專業(yè)電力導線截面的計算兩個方面進行簡要介紹。1 電力線型號及其選取1 1 電力線的種類供電系統(tǒng)中常用的電力線有：） 電力電纜：具有導體、絕緣層和保護外層的電力線。按芯線材料分，有銅芯和鋁芯兩種。按其外皮的絕緣材料分，有橡皮絕緣和塑料絕緣兩種。） 母線：指導線截面積很大或截面形狀特殊的一類導線，截面形狀有圓形、矩形和筒形

2、等幾種。電壓較低（20 V 以下）的戶內(nèi)配電裝置一般采用硬母線（銅排、鋁排）。母線具有電阻率低、機械強度高、抗腐蝕性強等特點。1 2 電力電纜結(jié)構(gòu)電力電纜主要由電纜芯、絕緣層和保護層3 部分組成。） 電纜芯：由單根或幾根絞繞的導線構(gòu)成，導線多為銅、鋁兩種材料制作。每根纜芯線由多根導線構(gòu)成，而電纜又由數(shù)量不等的纜芯線組成。） 絕緣層：絕緣層分勻質(zhì)和纖維質(zhì)兩類。前者有橡膠、瀝青、聚乙烯等。其防潮性好，彎曲性能好， 但受空氣和光線直接作用時易“老化”，耐熱性差。 后者包括棉麻、 絲綢、紙等。此種材料易吸水，且不可作大的彎曲。） 保護層：電纜線的保護層分為內(nèi)保護層和外保護層兩部分。內(nèi)保護層多用麻筋、鉛

3、包、涂瀝青紙帶、浸瀝青麻被或聚氯乙烯等制作。外保護層多用鋼鎧、麻被或鋁鎧、聚氯乙烯外套等制作。 電力電纜按保護層區(qū)分， 主要有鉛護套電纜、 鋁護套電纜、 橡皮護套電纜、塑料護套電纜幾種類型。1 3 電力線的命名電力線的命名見表1。1 / 61 4 電力線常用型號常用電線電纜母線的型號見表2。1 5 電力線的選擇電力線的選擇，一般是根據(jù)使用電壓、敷設條件和使用環(huán)境條件并結(jié)合導線性能和用途選定導線型號，而后計算選擇導線截面。目前長途傳輸專業(yè)常用的電力線型號如下：） 列外部分： 在不同機房之間選用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（阻燃）（系列），在同一機房內(nèi)選用銅芯聚氯乙烯絕緣電力電纜（阻燃）（

4、系列） ，2 / 6列外部分還可采用銅母線（系列）。）列內(nèi)部分：一般由廠家隨設備提供。）交流部分：一般采用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（）。2 電力導線截面的計算2 1 48 直流電源供電方式 48 直流電源供電方式有樹干式、按列輻射式、按架輻射式等幾種。目前實際工程中以按列輻射式和按架輻射式使用較多。2 2 48 直流供電系統(tǒng)回路全程電壓降 48 直流配電系統(tǒng)主要由直流配電設備和電力饋電導線組成。直流放電回路全程壓降是指從蓄電池室接線端子到機房用電設備接線端子之間的全部直流電壓降。主要有電池室饋電線壓降，直流屏電壓降（含熔絲、閘刀、接頭等），主干饋電線壓降，機房內(nèi)饋電線壓降，列柜、電

5、源架壓降等。全直流放電回路全程壓降是由電池組放電終了電壓與設備允許的最低電壓之差決定的。根據(jù)通信電源設備安裝設計規(guī)范（5040 97），按滿足電壓要求選取直流放電回路的導線時，48V 電源直流放大電回路全程壓降應不大于3 2 V 。2 3 直流供電回路電力線的截面計算根據(jù)允許電壓降計算選擇直流供電回路電力線的截面，一般有三種方法，即電流矩法、固定分配壓降法和最小金屬用量法。其中最小金屬用量法目前很少使用。電流矩法和固定分配壓降法均是以歐姆定律為依據(jù)。 在直流供電回路中， 某段導線通過最大電流時，該段導線上由于直流電阻造成的壓降可按下式計算：式中：導線上的電壓降（）流過導線的電流（）導線的直流電

6、阻（）導線的長度（）導線的電導率（3 / 6實際工程中， 和均是已知的，可根據(jù)設備的要求得到，我們的目標是求出。然后據(jù)此求出各段導線的截面，下面介紹電流矩法和固定分配壓降法。1） 電流矩法在電流矩法中，是從最靠近直流電源設備的導線1 開始計算，再依次計算導線2、導線3、根據(jù)上式有假設回路中各段導線1、2、3均為同一種型號和截面，則得到上面兩個公式結(jié)合，可得到近似計算1 的公式：根據(jù)計算的1，選擇規(guī)格導線中截面略大于1 的導線，設選擇的導線截面為1，由此求出導線1 的實際壓降 1為了使導線2 上的計算結(jié)果更接近實際，2 應按下式計算：以此類推，計算出各段導線的截面。2） 固定分配壓降法固定分配壓

7、降法是根據(jù)以往多種工程的經(jīng)驗，考慮到現(xiàn)實相關(guān)工程規(guī)模容量等因素，把全程允許電壓降值， 適當?shù)胤峙涞矫恳欢温渖先ァ?根據(jù)以往的工程實踐， 這種方法對于中小型工程來說是可行的， 它可以使計算簡單， 也不致產(chǎn)生太大誤差。 這種方法也可以認為是電流矩法的一種簡化，目前工程中一般使用此方法。4 / 6固定分配壓降法的計算方法比較簡單，各段導線的截面可根據(jù)固定分配的壓降，采用式（ 2）計算得出。 48 電源放電回路全程電壓降的分配與許多因素有關(guān)，如電池直流屏分支柜的距離、負荷電流等等，不是一個固定的數(shù)。一種常用的固定分配壓降的數(shù)據(jù)如圖1 所示。3） 固定分配壓降法使用舉例有一再生站采用北電設備（機架3、

8、4、 5）和中興設備（機架6），機架滿配置耗電分別為：機架327 、機架4 60 、機架5 0 （無源機架）、機架 610 。經(jīng)查勘需新開機列，新配列頭柜，從電力室直流屏上引接電力線至頭柜再至傳輸設備，直流屏至頭柜間距離為40 ，平面如圖2 所示，請選取直流屏至列頭柜間的電力線。解：根據(jù)電力線型號選擇方法，選定為銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（阻燃）（系列）。由平面圖得知，列列長為7 78 ，除去房柱影響，可裝600300機架 20 架，考慮今后可裝列尾柜，本期新裝頭柜需帶12 個機架，本工程占用4 個機架后，空余 8 個機架位置，按每個機架平均20考慮。則直流屏列頭柜間流經(jīng)的電流大小應

9、為257 。根據(jù)圖 1可知，直流屏列頭柜間分配的電壓降約為14 。根據(jù)式（2）有結(jié)果電源分支柜列頭柜間電力線選定為：銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（阻燃）（11240），長度為40 2。4） 幾點說明線路中的配電設備、元器件壓降值， 也都按額定電流考慮；由于供電回路所給的允許電壓降值本身也是有一定的裕量。 這樣計算所得的結(jié)果往往都有較大的富裕度， 所以，在選定饋電線截面后，可適當靈活調(diào)整選定截面種類，使所選導線截面的規(guī)格少些。5 / 6按固定電壓法計算出各段再按各段所選饋電線截面后， 需核算供電回路允許電壓降值是否合理。當所計算的直流電源饋線截面大于 95 2 時，可采用硬母線，若因布放

10、條件所限，也可采用大截面饋電電纜。設計中常見的直流用電力線按截面分有如下幾種： 16、110、116、135、 150、170、195、1120、115 0、1185、1240（ 2）。公式中的電流指設備滿配置情況下，電池放電到40 時的電流，此電流應由廠家直接提供。2 4 保護地線截面的選擇） 光電設備保護地線的選擇：地線排至列柜： 不同機房間一般選用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（阻燃）（1 150 2），同一機房內(nèi)一般選用銅芯聚氯乙烯絕緣電力電纜（阻燃）（1 150 2）。列柜至光電設備：由廠家提供型號。） 防雷地線的選擇：一般為銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（阻燃）（ 1 135 2）。） 保護地線的選擇：一般為銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（阻燃）（RVVZ 1 116 2）。2 5 交流電力線截面的選擇因傳輸專業(yè)通信機房內(nèi)使用交流220V 電源負荷較小、供電距離又短，故在選用交流導線時，一