导线截面积与载流量的计算
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5~8A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。如:2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值
2.5×8A/mm2=20A 4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/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5~8A/mm2,计算出所选取铜导线截面积S的上下范围:S=< I /(5~8)>=0.125 I ~0.2 I(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=UI 对于日光灯负载的计算公式:P=UIcosф,其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。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cosф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=P/Ucosф=6000/220*0.8=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=P*数/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(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。(对于交流三相电机P=根3×U×I×η×COSφ对于直流电机P=U×I×η在这儿,P是输出功率,U是电机额定电压,I是额定电流,η是效率,COSφ是功率因数。一般‘根3×η×COSφ=1.3’)
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“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表5 3可以看出: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2.5×9=22.5(A)。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l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“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倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
“条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算
配电电缆截面的优化选择
以往在选择配电电缆时,通常都根据敷设条件确定电缆型号,再按发热条件选择电缆截面,最后选出符合其载流量要求,并满足电压损失及热稳定要求的电缆截面。
若考虑经济效益,则电缆最佳截面应是使初投资和整个电缆经济寿命中的损耗费用之和达到最少的截面。从这一点考虑选择电缆截面时,约需在按发热条件选出的截面基础上,再人为地加大4~5级截面,称
此截面为最佳截面。
由于加大了电缆截面,提高了载流能力,使电缆的使用寿命得以延长;由于截面增大,线路电阻降低,使线路压降减少,从而大大提高了供电质量,电能损耗降低,使运行费用降低,这样,可保证在整个电缆
经济寿命中总费用最低。
下面将用总拥有费用法来论证,电缆最佳截面应是在按常规方法选出的截面基础上,再加大4~5级。
以一陶器烘干器为例,其三相功率为70kW,供电电压为400V,电流为101A,线路长度为100m。
2按发热条件选择电缆截面
根据敷设要求选用YJLV型,1kV三芯电力电缆,穿管直埋敷设,按发热条件选出的电缆截面S为
25mm2,此截面所允许的截流量为125A。
3按总拥有费用法选择电缆截面
总拥有费用法是国际上通用的,进行各种方案经济效益比较的方法。将所比较方案的现在投资及此方案将来的费用都以现时的价值表示,将方案未来费用乘以现值系数Q即可求得,计算后选取总拥有费用最
低。
总拥有费用C=设备初投资+PV值
PV值称为现值PV值=Q×年电能损耗费
本例设备初投资包括电缆价格加上敷设综合造价。各种截面的电力电缆,长度为100m时的初投资见
表1。
表1各种截面电力电缆的初投资
电缆截面电缆单价(元/m)电缆价格(元)敷设备综合造价(×105元)初投资C
25 7.75 775 0.16 16775
35 9.17 917 0.16 16917
电缆初投资C=电缆单价×电缆长度+敷设综合造价。总拥有费用:
功率损耗P=3I2r0l×10-3(kW),此处I=101A,l=0.1km。
年电能损耗A=Pτ(kWh),此处τ为年最大负荷损耗小时数,取τ=4500h。
年电能损耗费Cf=A×电能电价(元),取东北工业电能电价(0.398元/kWh)。
PV值(现值)=Q×Cf(元),Q(现值系数)求法:
Q={1-〔(1+a)/(1+i)〕n}/(i-a)
式中i——年利率,i=7%;
a——年通货膨胀率,a=0;
n——使用年限,n=20年。代入Q式得
Q={1-〔1/(1+0.07)〕20}/0.07=10.59
配电电缆的最佳经济截面S为120mm2,其总拥有费用最低。随着电价的上涨,配电电缆的最佳截面将会
变得更大。
按照以下情况而定: 1?根据电缆敷设的电压等级、使用地点及使用环境,选择电缆的绝缘方式(如聚氯乙烯、交链聚乙、橡胶绝缘烯等); 2?根据电缆的敷设环境,选择电缆外壳保护方式(如钢带铠装、钢丝铠装等); 3?根据电缆使用的电压等级,选择电缆的额定电压; 4?根据电缆回路额定电流,选择电缆的截面。 5?所谓10KV电缆选型不考虑载流量,是指该供电系统的短路电流热稳定值比较高,按此热稳定值选择的电缆最小截面已经很大(如180或240平方毫米截面),在此截面的载流量范围内,无论负荷电流的大小,都是按热稳定最小截面选择电缆。但是如果负荷容量额定电流大于热稳定电流确定的最小电缆截面的额定载流量,当然还是需要考虑载流量的。 10kv高压电缆载流量表如下: 向左转|向右转 导线截面积与载流量的计算 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5~8A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。如:2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm2=20A 4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/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5~8A/mm2,计算出所选取铜导线截面积S的上下范围:S=< I /(5~8)>=0.125 I ~0.2 I(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=UI 对于日光灯负载的计算公式:P=UIcosф,其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。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cosф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=P/Ucosф=6000/220*0.8=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=P*公用系数/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(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。
工程电线电缆种类及选型计算 广义的电线电缆亦简称为电缆。狭义的电缆是指绝缘电缆。它可定义为:由下列部分组成的集合体,一根或多根绝缘线芯,以及它们各自可能具有的包覆层,总保护层及外护层。电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。 我国的电线电缆产品按其用途分成下列五大类: 1.裸电线; 2.绕组线; 3.电力电缆; 4.通信电缆和通信光缆; 5.电气装备用电线电缆。 电线电缆的基本结构:
1.导体:传导电流的物体,电线电缆的规格都以导体的截面表示。 2.绝缘:外层绝缘材料按其耐受电压程度。 电(线)缆工作电流计算公式: 单相 I=P÷(U×cosΦ) P-功率(W);U-电压(220V);cosΦ-功率因素(0.8);I-相线电流(A)。 三相 I=P÷(U×1.732×cosΦ) P-功率(W);U-电压(380V);cosΦ-功率因素(0.8);I-相线电流(A)。 一般铜导线的安全截流量为5-8A/平方毫米,铝导线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相220V线路中,每1KW功率的电流在4-5A左右,在三相负载平衡的三相电
路中,每1KW功率的电流在2A左右。 也就是说在单相电路中,每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率荷载;三相平衡电路可以承受2-2.5KW的功率。 但是电缆的工作电流越大,每平方毫米能承受的安全电流就越小。 电缆允许的安全工作电流口诀: 十下五(十以下乘以五)。 百上二(百以上乘以二)。 二五三五四三界(二五乘以四,三五乘以三)。 七零九五两倍半(七零和九五线都乘以二点五)。 穿管温度八九折(随着温度的变化而变化,在算好的安全电流数上乘以零点八或零点九)。 铜线升级算(在同截面铝芯线的基础上升一级,如二点五铜芯线就是在二点五铝芯线上升一级,则按四平方毫米铝芯线算)。 裸线加一半(在原已算好的安全电流数基础上再加一半)。 电线电缆规格型号说明:
技术资料 电缆截面选择计算 计算:黄永青 2005年7月28日 1.计算条件 A.环境温度:40℃。 B.敷设方式: ●穿金属管敷设; ●金属桥架敷设; ●地沟敷设; ●穿塑料管敷设。 C.使用导线:铜导体电力电缆 ●6~10kV高压:XLPE(交联聚乙烯绝缘)电力电缆。 ●380V低压:PVC(聚氯乙烯绝缘)或XLPE电力电缆。 2.导线截面选择原则 2.1导线的载流量 1)载流量的校正 A.温度校正
K1=√(θn-θa)/(θn-θc) 式中:θn:导线线芯允许最高工作温度,℃; XLPE绝缘电缆为90℃,PVC绝缘电缆为70℃。 θa:敷设处的环境温度,℃; θc:已知载流量数据的对应温度,℃。 2)敷设方式的校正 国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-94中给出了不同敷设方式的校正系数。综合常用的几种敷设方式的校正系数,并考虑到以往工程的经验及经济性,取敷设方式校正系数K2=0.7 3)载流量的校正系数 K=K1×K2 2.2电力电缆载流量表 表1 6~10kV XLPE绝缘铜芯电力电缆载流量表
表2 0.6/1kV PVC绝缘电力电缆载流量表 表3 0.6/1kV XLPE绝缘电力电缆载流量表
2.3短路保护协调 1)6~10kV回路电力电缆短路保护协调 S≥I×√t×102/C 式中:S:电缆截面,mm2; I:短路电流周期分量有效值,A; t:短路切除时间,秒。 C:电动机馈线C=15320;其他馈线C=13666 2)380V低压回路电力电缆短路保护协调 ●配电线路的短路保护协调 S≥I×√t/K 式中:S:电缆截面,mm2; I:短路电流有效值(均方根值),A; t:短路电流持续作用时间,秒。 K:PVC绝缘电缆K=115;XLPE绝缘电缆K=143 ●380V电动机回路短路保护协调 电缆的允许电流大于线路短路保护熔断器熔体额定电流的40%。
电缆种类及选型计算 电缆种类及选型计算 一、电缆的定义及分类 广义的电线电缆亦简称为电缆。狭义的电缆是指绝缘电缆。它可定义为:由下列部分组成的集合体,一根或多根绝缘线芯,以及它们各自可能具有的包覆层,总保护层及外护层。电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。 我国的电线电缆产品按其用途分成下列五大类: 1.裸电线 2.绕组线 3.电力电缆 4.通信电缆和通信光缆 5.电气装备用电线电缆 电线电缆的基本结构: 1.导体传导电流的物体,电线电缆的规格都以导体的截面表示 2.绝缘外层绝缘材料按其耐受电压程度 二、工作电流及计算 电(线)缆工作电流计算公式: 单相 I=P÷(U×cosΦ)
P-功率(W);U-电压(220V);cosΦ-功率因素(0.8);I-相线电流(A) 三相 I=P÷(U×1.732×cosΦ) P-功率(W);U-电压(380V);cosΦ-功率因素(0.8);I-相线电流(A) 一般铜导线的安全截流量为5-8A/平方毫米,铝导线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相220V线路中,每1KW功率的电流在4-5A左右,在三相负载平衡的三相电路中,每1KW 功率的电流在2A左右。 也就是说在单相电路中,每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率荷载;三相平衡电路可以承受2-2.5KW的功率。 但是电缆的工作电流越大,每平方毫米能承受的安全电流就越小。 电缆允许的安全工作电流口诀: 十下五(十以下乘以五) 百上二(百以上乘以二) 二五三五四三界(二五乘以四,三五乘以三) 七零九五两倍半(七零和九五线都乘以二点五) 穿管温度八九折(随着温度的变化而变化,在算好的安全电流数上乘以零点八或零点九) 铜线升级算(在同截面铝芯线的基础上升一级,如二点五铜芯线就是在二点五铝芯线上升一级,
聚氯乙烯绝缘电力电缆 型号产品名称电压芯数截面主要使用范围 VV VLV 铜芯、铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯 乙烯护套电力电缆 0.6/1 (3.6/6) 1, 2, 3, 4, 3+1, 5, 4+1, 3+2, (1,3) 1-240 50-240(T) 敷设在室内、隧道、及沟 管中,不能承受机械外力 的作用 VV22 VLV22铜芯、铝芯聚氯乙烯绝缘钢带 铠装聚氯乙烯护套电力电 4-240 50-240(T) 同VV型,能直埋在土壤 中可承受机械外力,不能 承受大的拉力 ZVV ZVLV 铜芯、铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯 乙烯护套阻燃电力电缆 1-240 50-240(T) 同VV型,适用于有阻燃 要求的场 ZVV22 ZVLV22铜芯、铝芯聚氯乙烯绝缘钢带 铠装聚氯乙烯护套阻燃电力 电缆 4-240 50-240(T) 同VV22型,适用于有阻 燃要求的场合 NHVV-A NHVV-B 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯 护套耐火电力电缆 4-240 50-240(T) 同VV型,适用于有耐火 要求的场合 NHVV22-A NHVV22-B 铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装 聚氯乙烯护套耐火电力电缆 10-240 50-240(T) 敷设在室内、电缆沟、管 道等要求阻燃的固定场 合 聚氯乙烯绝缘控制电缆 型号产品名称电压芯数截面主要使用范围 KVV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆450/7504-370.75-10敷设在室内、电缆 沟、管道等固定场 合 KVV22铜芯氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装控制电缆450/7504-370.75-10敷设在室内、电缆 沟、管道直埋等能 承受较大机械外力 的固定场合 KVVP铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织屏蔽控制电缆450/7504-370.75-10敷设在室内、电缆 沟、管道等能要求 屏蔽的固定场合 KVVR铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆软电缆450/7504-370.75-10敷设在室内,有移 动要求的场合 KVVRP铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织屏蔽控制软电缆450/7504-370.75-10敷设在室内,有移 动屏蔽要求的场合 ZKVV阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆450/7504-370.75-10敷设在室内、电缆 沟、管道等要求阻 燃的固定场合
电缆选择计算(参考土木工程施工手册) 箱式变压器至1号竖井1级配电箱电缆选择计算. 查负荷机具表使用设备容量如下: 空压机二台:P a =180KW 轴流式通风机两台:P b =56KW 抓斗一台:P c =26KW 砼搅拌机400L :P d =5.5KW 砼喷射机: P e =8KW 施工机械风镐: P f =74KW 浆液搅拌设备: P g =30KW 污水泵: P h =33KW 直流电焊机:P i =104KW 交流电焊机:P g =115.8KW 维修设备: P i =30KW 隧道照明: P 4=15KA 根据施工现场用电划分: ??? ? ??+++=∑∑∑∑44332211P K P K P K cos P K 05.1P ? KW P P P P P P P P h g f e d c b a 452P 1=+++++++=∑ KW P P i 8.219P g 2=+=∑ KW 5341508.2196.075.04526.005.1P P K P K P K cos P K 05.1P 44332211=?? ? ??++?+?=???? ??+++=∑∑∑∑?
变电箱体选型为P=800KVA 按照允许电流选择,按公式计算: A 1081732 .175.038.0534 3cos =??= = ? U P I A 1620732 .175.038.0800 3cos =??== ? U P I 总 电缆按有可能出现的最大负荷为4掌子面同期施工,选择电缆。所以必须考虑有一定的余量,根据上述负荷计算电流和施工中期负荷增加的可能。查电缆载流表得知应选择: 现场从变电箱体引出5台1级配电箱将电缆载流均分324A 橡皮绝缘电力电缆选择95 21853?+?:载流370A 电压降计算: 根据公式:s C M S ?=∑ 式中 S-配电线路电压损失的百分数; M-导线长乘有功功率(KW*m ) S-导线截面(mm 2) C-常熟:三相四线时,铜线77 根据实际测量,箱式变压器至各1级配电箱最远电气最远距离50米。 将各字母数值代入公式:% 8.1185 7750534s C M S =??= ?=∑ 根据计算得知:计算结果小于8%(混合电路)符合规范要求。
电线电缆种类及选型计算! 广义的电线电缆亦简称为电缆。狭义的电缆是指绝缘电缆。它可定义为:由下列部分组成的集合体,一根或多根绝缘线芯,以及它们各自可能具有的包覆层,总保护层及外护层。电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。 我国的电线电缆产品按其用途分成下列五大类: 1.裸电线; 2.绕组线; 3.电力电缆; 4.通信电缆和通信光缆; 5.电气装备用电线电缆。 电线电缆的基本结构: 1.导体:传导电流的物体,电线电缆的规格都以导体的截面表示。 2.绝缘:外层绝缘材料按其耐受电压程度。
电(线)缆工作电流计算公式: 单相 I=P÷(U×cosΦ) P-功率(W);U-电压(220V);cosΦ-功率因素(0.8);I-相线电流(A)。 三相 I=P÷(U×1.732×cosΦ) P-功率(W); U-电压(380V); cosΦ-功率因素(0.8); I-相线电流(A)。 一般铜导线的安全截流量为5-8A/平方毫米,铝导线的安全截流量为3-5A/平方毫米。在单相220V线路中,每1KW功率的电流在4-5A左右,在三相负载平衡的三相电路中,每1KW功率的电流在2A左右。 也就是说在单相电路中,每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率荷载;三相平衡电路可以承受2-2.5KW的功率。 但是电缆的工作电流越大,每平方毫米能承受的安全电流就越小。
电缆允许的安全工作电流口诀: 十下五(十以下乘以五)。 百上二(百以上乘以二)。 二五三五四三界(二五乘以四,三五乘以三)。 七零九五两倍半(七零和九五线都乘以二点五)。 穿管温度八九折(随着温度的变化而变化,在算好的安全电流数上乘以零点八或零点九)。 铜线升级算(在同截面铝芯线的基础上升一级,如二点五铜芯线就是在二点五铝芯线上升一级,则按四平方毫米铝芯线算)。 裸线加一半(在原已算好的安全电流数基础上再加一半)。