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電纜載流量: 電纜載流量是指一條電纜線路在輸送電能時(shí)所通過的電流量,在熱穩(wěn)定條件下,當(dāng)電纜導(dǎo)體達(dá)到長(zhǎng)期允許工作溫度時(shí)的電纜載流量稱為電纜長(zhǎng)期允許載流量。
估算口訣
二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走。 三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五。 條件有變加折算,高溫九折銅升級(jí)。 穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流。
說明
(1)本節(jié)口訣對(duì)各種絕緣線(橡皮和塑料絕緣線)的載流量(安全電流)不是直接指出,而是”截面乘上一定的倍數(shù)”來表示,通過心算而得。由表5 3可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小。 “二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走”說的是2.5mm’及以下的各種截面鋁芯絕緣線,其載流量約為截面數(shù)的9倍。如2.5mm’導(dǎo)線,載流量為 2.5×9=22.5(A)。從4mm’及以上導(dǎo)線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關(guān)系是順著線號(hào)往上排,倍數(shù)逐次減l,即4×8、6×7、10×6、16×5、 25×4。 “三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五”,說的是35mm”的導(dǎo)線載流量為截面數(shù)的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。從50mm’及以上的導(dǎo)線,其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系變?yōu)閮蓚(gè)兩個(gè)線號(hào)成一組,倍數(shù)依次減0.5。即50、70mm’導(dǎo)線的載流量為截面數(shù)的3倍;95、 120mm”導(dǎo)線載流量是其截面積數(shù)的2.5倍,依次類推。 “條件有變加折算,高溫九折銅升級(jí)”。上述口訣是鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25℃的條件下而定的。若鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長(zhǎng)期高于 25℃的地區(qū),導(dǎo)線載流量可按上述口訣計(jì)算方法算出,然后再打九折即可;當(dāng)使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線,它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些,可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個(gè)線號(hào)的載流量。如16mm’銅線的載流量,可按25mm2鋁線計(jì)算。 "穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流。意思是在穿管敷設(shè)兩根、三根、四根電線的情況下,其載流量分別是電工口決計(jì)算載流量(單根敷設(shè))的80%、70%、60%。
根據(jù)電流選擇電纜) 導(dǎo)線的載流量與導(dǎo)線截面有關(guān),也與導(dǎo)線的材料、型號(hào)、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān),影響的因素較多,計(jì)算也較復(fù)雜。各種導(dǎo)線的載流量通?梢詮氖謨(cè)中查找。但利用口訣再配合一些簡(jiǎn)單的心算,便可直接算出,不必查表。
1. 口訣 鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
10下五,100上二, 25、35,四、三界,. 70、95,兩倍半。 穿管、溫度,八、九折。 裸線加一半。 銅線升級(jí)算。 說明 口訣對(duì)各種截面的載流量(安)不是直接指出的,而是用截面乘上一定的倍數(shù)來表示。為此將我國(guó)常用導(dǎo)線標(biāo)稱截面(平方毫米)排列如下: 1、1.5、 2.5、 4、 6、 10、 16、 25、 35、 50、 70、 95、 120、 150、 185……
口訣第一部分
(1)第一句口訣指出鋁芯絕緣線載流量(安)、可按截面的倍數(shù)來計(jì)算?谠E中的阿拉伯?dāng)?shù)碼表示導(dǎo)線截面(平方毫米),漢字?jǐn)?shù)字表示倍數(shù)。把口訣的截面與倍數(shù)關(guān)系排列起來如下: 1~10 16、25 35、50 70、95 120以上 〉 〉 〉 〉 〉 五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍 現(xiàn)在再和口訣對(duì)照就更清楚了,口訣“10下五”是指截面在10以下,載流量都是截面數(shù)值的五倍!100上二”(讀百上二)是指截面100以上的載流量是截面數(shù)值的二倍。截面為25與35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣“25、35,四三界”。而截面70、95則為二點(diǎn)五倍。從上面的排列可以看出:除10 以下及100以上之外,中間的導(dǎo)線截面是每?jī)煞N規(guī)格屬同一種倍數(shù)。 例如鋁芯絕緣線,環(huán)境溫度為不大于25℃時(shí)的載流量的計(jì)算: 當(dāng)截面為6平方毫米時(shí),算得載流量為30安; 當(dāng)截面為150平方毫米時(shí),算得載流量為300安; 當(dāng)截面為70平方毫米時(shí),算得載流量為175安; 從上面的排列還可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小,在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處,誤差稍大些。比如截面25與35是四倍與三倍的分界處,25屬四倍的范圍,它按口訣算為100安,但按手冊(cè)為97安;而35則相反,按口訣算為105安,但查表為117安。不過這對(duì)使用的影響并不大。當(dāng)然,若能“胸中有數(shù)”,在選擇導(dǎo)線截面時(shí),25的不讓它滿到100安,35的則可略為超過105安便更準(zhǔn)確了。同樣,2.5平方毫米的導(dǎo)線位置在五倍的始端,實(shí)際便不止五倍(最大可達(dá)到 20安以上),不過為了減少導(dǎo)線內(nèi)的電能損耗,通常電流都不用到這么大,手冊(cè)中一般只標(biāo)12安。
口訣第二部分
(2)后面三句口訣便是對(duì)條件改變的處理!按┕堋囟,八、九折”是指:若是穿管敷設(shè)(包括槽板等敷設(shè)、即導(dǎo)線加有保護(hù)套層,不明露的),計(jì)算后,再打八折;若環(huán)境溫度超過25℃,計(jì)算后再打九折,若既穿管敷設(shè),溫度又超過25℃,則打八折后再打九折,或簡(jiǎn)單按一次打七折計(jì)算。 關(guān)于環(huán)境溫度,按規(guī)定是指夏天最熱月的平均最高溫度。實(shí)際上,溫度是變動(dòng)的,一般情況下,它影響導(dǎo)線載流并不很大。因此,只對(duì)某些溫車間或較熱地區(qū)超過25℃較多時(shí),才考慮打折扣。 例如對(duì)鋁心絕緣線在不同條件下載流量的計(jì)算: 當(dāng)截面為10平方毫米穿管時(shí),則載流量為10×5×0.8═40安;若為高溫,則載流量為10×5×0.9═45安;若是穿管又高溫,則載流量為10×5×0.7═35安。
口訣第三部分
(3)對(duì)于裸鋁線的載流量,口訣指出“裸線加一半”即計(jì)算后再加一半。這是指同樣截面裸鋁線與鋁芯絕緣線比較,載流量可加大一半。 例如對(duì)裸鋁線載流量的計(jì)算: 當(dāng)截面為16平方毫米時(shí),則載流量為16×4×1.5═96安,若在高溫下,則載流量為16×4×1.5×0.9=86.4安。
口訣第四部分
(4)對(duì)于銅導(dǎo)線的載流量,口訣指出“銅線升級(jí)算”,即將銅導(dǎo)線的的截面排列順序提升一級(jí),再按相應(yīng)的鋁線條件計(jì)算。 例如截面為35平方毫米裸銅線環(huán)境溫度為25℃,載流量的計(jì)算為:按升級(jí)為50平方毫米裸鋁線即得50×3×1.5=225安. 對(duì)于電纜,口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜,大體上可直接采用第一句口訣中的有關(guān)倍數(shù)計(jì)算。比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的載流量為35×3=105安。95平方毫米的約為95×2.5≈238安。 三相四線制中的零線截面,通常選為相線截面的1/2左右。當(dāng)然也不得小于按機(jī)械強(qiáng)度要求所允許的最小截面。在單相線路中,由于零線和相線所通過的負(fù)荷電流相同,因此零線截面應(yīng)與相線截面相同。
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3、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=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
式中:R20——電纜在20℃時(shí)的支流標(biāo)準(zhǔn)電阻(Ω/km)
ρ20——導(dǎo)線的電阻率(20℃時(shí))(Ω*mm/km)
d——每根心線的直徑(mm)
n——心線數(shù);
K1——心線扭絞率,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(zhǎng)電纜實(shí)際交流電阻為:
R1=R20(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250mm以下時(shí)為0.01;1000 mm時(shí)為0.23-0.26。
4、電纜電容的計(jì)算
C=0.056Nεs/G
式中:C——電纜的電容(uF/km)
εs——相對(duì)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)。
5、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。
L=0.4605㏒Dj/r+0.05u
LN=0.4605㏒DN/rN
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(duì)中性線間的中心距離(cm)。
6、例證
測(cè)得工區(qū)2#生活變負(fù)荷電流為330A,現(xiàn)有電纜為120mm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330A-260A=70A,我們只需要并一根載流量為70A的電纜在理論上就可以保證安全運(yùn)行(理想情況下)。
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),其安全載流量應(yīng)該為原載流量的0.92倍。
則此時(shí)120mm銅心電纜的安全載流量為239A。25mm的為86A, 35mm的為109A,按照Iux≥Izmax的原則再并一根35mm的電纜就可安全運(yùn)行。
為2#生活并一35mm的四心銅心電纜時(shí):
︱Z25︱=0.534Ω
負(fù)載電流為330A,則I120=︱Z16︱/(︱Z16︱+︱Z120︱)*330
得出 I120=253.19A;I16=76.81A
不難看出120mm的電纜還是在過流運(yùn)行。