电缆载流量计算书
其中:
I:载流量(A)
:导体温度与环境温度之差(℃)
R:90℃时导体交流电阻(Ω/m)
n: 电缆中载流导体数量
W d:绝缘介质损耗
λ1:护套和屏蔽损耗因数
λ2:金属铠装损耗因数
T1:导体和金属护套间绝缘层热阻(k.m/w)
T2:金属护套和铠装层之间内衬层热阻(k.m/w) T3:电缆外护层热阻(k.m/w)
T4:电缆表面与周围媒质之间热阻(k.m/w)
1.1导体交流电阻R的计算
R=R/(1+y s+y p)
R/ =R0[1+α20(θ-20)]
其中:
R‘:最高运行温度下导体直流电阻(Ω/m)
Y s:集肤效应因数
Y p:邻近效应因数
R0:20℃时导体直流电阻,(Ω/m)
θ:最高运行温度90℃
α20:20℃铜导体的温度系数,0.00393 1/℃其中:圆形紧压导体k s=1
其中:d c : 导体直径,(mm )
S: 各导体轴心之间距离,(mm )
对于圆形紧压导体
k s =11.2 介质损耗w d 的计算
W d =ωCUo 2
tg δ其中: ω=2πf
f:
频率,50Hz C:
电容 F/m Uo: 对地电压,64000(V)
tg δ:介质损耗角正切,
0.001
91018×ε
c i
d D Ln C F/m 其中: ε=2.3
Di:
为绝缘外径(mm) dc 内屏蔽外径(mm)
1.3 金属屏蔽损耗λ1的计算
1-为环流损耗
1-为涡流损耗
1.3.11的计算
1=0 1.3.2 1的计算
6.110(1374.1s i s s
s D D t g )
其中:
R :导电线芯交流电阻( Ω.m )
ρs :金属屏蔽电阻率
1.7241×10-8( Ω.m ) R
s :金属屏蔽电阻( Ω.m ) D
s :金属屏蔽外径 (mm ): t S
:金属屏蔽厚度,(mm )金属屏蔽电阻的计算
A s =π(Dit+2C+t )tm 2
其中: A s :金属屏蔽面积,mm
2αs :温度系数 4.03×10-3 1/
℃θs :运行时金属屏蔽温度,
60℃平行排列时:
1)中心电缆
其中710s R m
d
:金属屏蔽平均直径mm S :电缆中心轴之间的距离
mm 2)外侧超前相
△2=21m 3..3(d/2s)
1.47m+5.06
3)外侧滞后相
△2=0.92m 3.7(d/2s)
m+2 三角形排列时
1.4铠装损耗λ2的计算
钢带电阻的计算
20℃时钢带电阻率:ρs= 0.0000007Ω·m 电阻温度系数αs=0.005 ℃-1
金属套或铠装层工作温度(实际温度要低)θs=70℃铠装层截面积 AS=π*(dl+ts)*ts/2/0.7*10^(-6)
工作温度下铠装层的电阻Rs:
Rs=ρs/As[1+αs(θs-θ0)]
钢带铠装层的损耗λ 2 (金属套两端互连)
电缆导体轴间距离S
铠装层直径:Ds
角频率:ω=314
则:X=2ω10-7Ln(2*2(1/3)*S/Ds)
环流损耗由下式给出
λ2'=Rs/R/(1+Rs2/X2)
由于金属套两端互连:λ2''=0
铠装层的损耗λ 2 :λ2=λ2'+λ2''
1.5热阻的计算
1.5.1热阻T1的计算
T1=ρ1/(2π)Ln(1+2t1/d c) k·m/w
其中: ρ1: 材料热阻系数,3.5 (k..m/w)
d c : 导体直径, (mm)
t1 : 导体和护套之间的绝缘厚度, (mm)
1.5.2热阻T2的计算
金属屏蔽与铠装之间内衬层热阻T2的计算
已知:内衬层厚度:til
金属屏蔽(成缆)外径:Dh
隔离套或内衬层热阻系数:ρt
金属屏蔽与铠装之间热阻T 2由下式给出
T 2= (ρt/2π)ln(1+2til/Dh)
1.5.3外护套热阻T 3的计算
s
it oc oc t D D t D
T 2/)(2ln 23
33k ·m/w
ρ3: 材料热阻系数,3.5(k..m/w)
t 3: 外护套厚度,mm
Doc :铠装层外径,mm
Dit :铠装层内径mm
t s :铠装层厚度mm
1.5.4外部热阻T4的计算
1.5.4.1 土壤中敷设
e
T D L
T 4
ln 244k ·m/w
其中:4T :土地热阻系数,k ·m/w
L :敷设深度,mm
D e :电缆外径,mm
1.5.4.
2.管道敷设
1.5.4.
2.1.电缆和管道之间的4T :
))(1.01/(4e m D v U T k ·m/w
其中:U 、v 、是与条件有关的常数,分别为 5.2,1.1,0.11 D e 为电缆外径,cm
m 为电缆与管道之间介质的平均温度
,50
℃1.5.4.2. 2管道本身的热阻
)2/()/ln(44Dd Do T T k ·m/w
其中:Do 为管道外径,mm
Dd 为管道内径,mm
4T 为管道材料的热阻系数,(k..m/w)
1.5.4.
2. 3管道外部热阻
b c e p c NG Fe D L
T 2
4
ln 24k ·m/w
其中:N 为管道内有负荷电缆根数,
e 管道周围土壤的热阻系数,(k..m/w) c 排管混凝土的热阻系数,(k..m/w)
D p :管道外径, mm Fe=Nk
Nk
k k k k S S S S S S 2211r b 管道等效半径,由下式表示:
其中:x 和y 分别表示管道的长边和短边,分别为100cm ,30cm L b 为地表面到电缆轴线的间距,100cm 所以外部热阻为:
T 4=4
44T T T 1.5.4.3空气中敷设:
其中:
其中,Z, g ,E 是常数,查表
25
.025.025.011n S A d
n s K (迭代计算)