载流量计算书
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长期载流量计算书:电缆导体上所通过的电流叫做电缆的载流量,有时也叫做电缆的“负载”或“负荷”。
电缆允许(长期)连续载流量是指电缆的负载为连续恒定电流(100%负载率)时的最大允许量。
电缆所允许的连续载流量,可用导体高于环境温度的稳态温升推导出来。
从电缆的等效热路图(图1)按热路欧姆定律,得:△θ= (W c+21W d)T1+[W c(1+λ1)+ W d]n T2 +[W c(1+λ1+λ2)+ W d]n (T3+ T4)进一步整理公式,可求得电缆长期载流量I:I={)T)(TnR(1)TnR(1RT)Tn(TT21W43212114321d++++++⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤+++-λλλθ△(A)式中:△θ=θ-θa ———高于环境温度的导体温升(℃);θ——电缆(导体)的最高允许长期工作温度(℃);θa——环境温度(℃);W c=I2R——单位长度电缆的每相导体损耗(W/m);W d———单位长度电缆的每相介质损耗(W/m);I———电缆的允许连续工作电流(连续载流量)(A);R——在长期工作温度下每米电缆每相的导体交流有效电阻(Ω/m);T1 、T2 、T3 、T4———单位长度电缆的绝缘热阻、内衬层、外被层、周围媒质热阻(K·m/W);n——电缆的芯数;λ1、λ2———电缆的护套及铠装损耗系数。
从公式可以看出决定电缆载流量的因素有: 1.导电线芯损耗的影响导体的交流电阻的大小与其载流量有密切关系,导体交流电阻的大小取决于导体半径和导体的电导率,为了提高导体的传输容量,必须减少导体的杂质,提高纯度。
当然增大导体的截面对提高电缆的载流量有直接的影响。
一般电缆应在2.5A/mm 2的经济电流密度范围为宜。
2.介质损耗的影响对于10kV 及以下的低压系统,介质损耗占的比重较小,可忽略不计。
但随电压等级的提高,介质损耗W i =U 02ωCtg δ因有电压平方的关系,故其影响会随电压的增加而增大,即便tg δ较小的变化也引起介质损耗较大的变化。
长期载流量计算书:电缆导体上所通过的电流叫做电缆的载流量,有时也叫做电缆的“负载”或“负荷”。
电缆允许(长期)连续载流量是指电缆的负载为连续恒定电流(100%负载率)时的最大允许量。
电缆所允许的连续载流量,可用导体高于环境温度的稳态温升推导出来。
从电缆的等效热路图(图1)按热路欧姆定律,得:△θ= (W c+21W d)T1+[W c(1+λ1)+ W d]n T2 +[W c(1+λ1+λ2)+ W d]n (T3+ T4)进一步整理公式,可求得电缆长期载流量I:I={)T)(TnR(1)TnR(1RT)Tn(TT21W43212114321d++++++⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤+++-λλλθ△(A)式中:△θ=θ-θa ———高于环境温度的导体温升(℃);θ——电缆(导体)的最高允许长期工作温度(℃);θa——环境温度(℃);W c=I2R——单位长度电缆的每相导体损耗(W/m);W d———单位长度电缆的每相介质损耗(W/m);I———电缆的允许连续工作电流(连续载流量)(A);R——在长期工作温度下每米电缆每相的导体交流有效电阻(Ω/m);T1 、T2 、T3 、T4———单位长度电缆的绝缘热阻、内衬层、外被层、周围媒质热阻(K·m/W);n——电缆的芯数;λ1、λ2———电缆的护套及铠装损耗系数。
从公式可以看出决定电缆载流量的因素有: 1.导电线芯损耗的影响导体的交流电阻的大小与其载流量有密切关系,导体交流电阻的大小取决于导体半径和导体的电导率,为了提高导体的传输容量,必须减少导体的杂质,提高纯度。
当然增大导体的截面对提高电缆的载流量有直接的影响。
一般电缆应在2.5A/mm 2的经济电流密度范围为宜。
2.介质损耗的影响对于10kV 及以下的低压系统,介质损耗占的比重较小,可忽略不计。
但随电压等级的提高,介质损耗W i =U 02ωCtg δ因有电压平方的关系,故其影响会随电压的增加而增大,即便tg δ较小的变化也引起介质损耗较大的变化。
电缆载流量计算书公司名称:DHAC_COMPM软件名称:道亨电力电缆计算系统版本号:(4.10.2016.0908)工程名称:设计员:设计时间:2016.12.22第一部分:载流量一、基本条件2.运行状况线路类型:三相交流电电压等级:110(kV)频率:50(Hz)共有1个回路当前回路是第1个回路3.电缆敷设方式、环境条件----------施工段1----------敷设方式:隧道敷设媒质温度:40(℃)不考虑隧道内的温升----------施工段1----------4.电缆排列方式、相序、接地方式、位置信息----------施工段1----------排列方式:垂直排列相序:ABC接地方式:单端接地位置:(500,-327.95), (500,-677.95), (500,-1027.95) ----------施工段1----------二、载流量计算所有回路、所有施工段的载流量结果汇总表(考虑环境温升\不考虑环境温升)(A):施工段11、交流电阻(1)最高温度下的直流电阻()[]201200-+⨯=θαR R'求得:R'=1.44086e-005(Ω/m)(2)集肤效应因数s s k R'f πx 72108-⨯⋅= 4480192s s s x .x y +=求得:X s 2=3.79382Y s =0.0707225(3)邻近效应因数p p k R'f πx 72108-⨯⋅=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=27080192181312080192442244.x .x .s d .s d x .x y p p c c p p p不等距时21s s s ⋅=求得:X p 2=3.22693Y p =0.00366388(4)交流电阻求得:R=1.54804e-005(Ω/m)2、绝缘损耗(1)导体电容求得:C=2.15389e-010(F/m)(2)绝缘损耗求得:W d =0.277162(W/m)3、金属套和铠装中的功率损耗(1)最高工作温度下电缆单位长度金属套或屏蔽的电阻求得:单位长度金属套或屏蔽的电阻R s =3.3457e-005(Ω/m)(2)最高工作温度下电缆单位长度铠装的电阻已知:无铠装层。
电缆载流量计算书电缆有限公司技术部2019/9/211.载流量计算使用条件及必要系数: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:其中:对于分割导体ks=0.435。
其中:d c:导体直径 (mm)s:各导体轴心之间距离 (mm) 对于分割导体ks=0.37。
2.介质损耗W d的计算W d=ωCU02tgδ其中:ω=2πfC:电容 F/mU:对地电压(V)其中:εD i为绝缘外径 (mm)d c为内屏蔽外径 (mm)3.金属屏蔽损耗λ1的计算λ1=λ1'+λ1〃其中:λ1'为环流损耗λ1〃为涡流损耗λ1〃的计算:其中:ρ:金属护套电阻率 (Ω·m)R:金属护套电阻 (Ω/m)t:金属护套厚度 (mm)D oc:皱纹铝套最大外径 (mm) D it:皱纹铝套最小内径 (mm)a.三角形排列时2b.平行排列时1)中心电缆△2=03)外侧滞后相4.铠装损耗λ2的计算λ2=05热阻的计算5.1热阻T1的计算热阻式中:ρT1 — 绝缘材料热阻系数 (k·m/w)d c — 导体直径 (mm)t 1 — 导体和护套之间的绝缘厚度 (mm)5.2热阻T 2的计算 热阻T 2=05.3外护套热阻T 3的计算其中:t s -外护套厚度 ρT3-外护套(非金属)热阻系数5.4外部热阻T 4计算5.4.1空气中敷设其中:D e *:电缆外径 (mm)h: 散热系数当空气中敷设时,回路数对载流量基本没有影响。
5.4.2土壤中敷设5.4.2.1管道敷设,有水泥槽。
5.4.2.1.1电缆和管道之间的热阻T4′:其中:U、V和Y是与条件有关的常数。
D e 为电缆外径。
θm 为电缆与管道之间介质的平均温度。
5.4.2.1.2管道本身的热阻其中:D o 为管道外径。
D d 为管道内径。
ρT4为管道材料的热阻系数。
5.4.2.1.3管道外部热阻ρe 管道周围土壤的热阻系数。
电缆载流量计算书(示例)1、电缆结构名称所在层材料内径(mm)厚度(mm)外径(mm)截面积(mm ) 导体导体铜0.00.023.8368.0导体屏蔽绝缘半导电材料23.80.825.461.8绝缘绝缘交联聚乙烯25.40.626.649.0绝缘屏蔽绝缘半导电材料26.64.535.6102.0内护(导体)内护层铜带35.60.236.022.5内护(非金属)内护层聚氯乙烯护套36.00.236.422.7铠装外护层钢带铠装36.40.036.40.0外护外护层聚氯乙烯护套36.42.341.0112.62、运行状况电流类型:三相交流电压等级:35kV电缆数量:3中心点坐标(mm):X = 500.00, Y = 500.00回路间距(mm):100.00电缆间距(mm):100.003、电缆敷设方式、环境条件和运行状况敷设条件:空中干燥和潮湿土壤热阻系数之比率:1.0干燥土壤的热阻系数:1.0自然土壤的热阻系数:1.0土壤临界温度(℃):40.0 ℃环境温度(℃):40.0 ℃土壤临界温升(℃):40.0 ℃二、载流量计算1、交流电阻(1)导体最高工作温度下单位长度直流电阻已知:R0 = 0.000047 /m 20 = 0.003930 1/k = 90.0 ℃结果:R' = 0.000060 /m(2)集肤效应因数已知:f = 50 Hz R' = 0.000060 /m ks = 1.000结果:xs2 = 2.096852结果:ys = 0.022488(3)邻近效应因数已知:f = 50 Hz R' = 0.000060 /m kp = 0.80结果:xp2 = 1.677482不等距时已知:dc = 23.8 mm s = 100.0 mm结果:yp = 0.003418(4)交流电阻已知:R' = 0.000060 /m ys = 0.022488 yp = 0.003418结果:R' = 0.000061 /m2、绝缘损耗(1)导体电容已知: = 2.5 Di = 26.6 mm dc = 23.8 mm结果:c = 1.249e-009 F/m(2)绝缘损耗已知: = 314.2 rad/s c = 1.249e-009 F/m U0 = 20207.26 V tg = 0.004 结果:Wd = 0.640748 W/m3、金属套或屏蔽中的功率损耗(1)最高工作温度下电缆单位长度金属套或屏蔽的电阻已知:s = 1.724e-008 m As = 0.000022 m2 s = 0.003930 1/K= 90.0 ℃= 0.90结果:Rs = 0.000950 /m(2)1已知: = 314.159265rad/s s = 1.724100e-008 m结果:1 = 151.320805(3)gs已知:ts = 0.2mm Ds = 36.0mm 1 = 151.320805结果:gs = 1.000458(4)m已知: = 314.159265rad/s Rs = 0.000950/m结果:m = 0.033071(5)滞后相涡流损耗0、△1、△2已知:m = 0.033071 d = 35.8mm s = 100.0mm结果:0 = 0.000053 △1 = 0.022337 △2 = 0.000000 涡流损耗结果:1'' = 0.000831(6)中间电缆涡流损耗0、△1、△2已知:m = 0.033071 d = 35.8mm s = 100.0mm结果:0 = 0.000210 △1 = 0.000007 △2 = 0.000000 涡流损耗结果:1'' = 0.003248(7)越前相涡流损耗0、△1、△2已知:m = 0.033071 d = 35.8mm s = 100.0mm结果:0 = 0.000053 △1 = 0.013723 △2 = 0.000000 涡流损耗结果:1'' = 0.000824(9)金属套或屏蔽环流损耗结果:1' = 0(10)金属套或屏蔽功率损耗结果:三相中最大的1 = 0.0032484、铠装损耗因数已知:无铠装结果:2 = 05、电缆绝缘热阻T1已知:T = 3.5 Km/W t1 = 5.9 mm dc = 23.8 mm结果:T1 = 0.224299 Km/W6、金属套和铠装之间热阻T2已知:T = 6.0 Km/W t2 = 0.2 mm Ds = 36.0 mm结果:T2 = 0.010552 Km/W7、外护层热阻T3已知:T = 6.0 Km/W t3 = 2.3 mm Da' = 36.4 mm结果:T3 = 0.113640 Km/W8、电缆外部热阻T4(1)散热系数h已知:Z = 0.62 E = 1.95 g = 0.25De = 0.0410 m结果:h = 3.328(2)△d已知:Wd = 0.640748 W/m 1 = 0.003248 2 = 0.000000T1 = 0.224299 KW/m T2 = 0.010552 KW/mn = 1结果:△d = 0.071394 K(3)KA已知:T1 = 0.224299 KW/m T2 = 0.010552 KW/m T3 = 0.113640 KW/m 1 = 0.003248 2 = 0.000000n = 1 De = 0.0410 m结果:KA = 0.149066(4)超过环境温度以上的电缆表面温升△s已知:△= 50.0 K △d = 0.071394 KKA = 0.149066 △s0.25初值= 2.0结果:△s0.25 = 2.460223 K(5)T4结果:T4 = 0.948267 KW/m9电缆额定载流量I已知:交流电阻R = 0.000061 /m金属屏蔽损耗1 = 0.003248铠装损耗2 = 0.000000介质损耗Wd = 0.640748 W/m热阻T1 = 0.224299 Km/W热阻T2 = 0.010552 Km/W热阻T3 = 0.113640 Km/W热阻T4 = 0.948267 Km/W结果:I = 784.831854 A护套感应电压计算书1.计算护套感应电压的中间参数Xs已知:f = 50.000000 Hz Ds = 36.000000 mm S = 100.000000 mm 结果:Xs = 0.000108 /m2.计算护套感应电压的中间参数Xm已知:f = 50.000000 Hz结果:Xm = 0.000044 /m3.电缆护套感应电压U已知:I = 784.831854 A Xs = 0.000108 /m Xm = 0.000044 /m结果:U = 0.105874 /m电缆绝缘厚度计算书1.计算电缆绝缘厚度的中间参数老化系数已知:t = 30.000000 年n = 9.000000结果:K2 = 4.0011112.(按AC)计算电缆绝缘厚度已知:Eo = 20.207259 kV K1 = 1.100000 K2 = 4.001111 K3 = 1.100000 Elac = 30.000000 kV/mm结果:Tac = 3.261000 mm3.(按冲击电压)计算电缆绝缘厚度已知:BIL = 550.000000 kV I1 = 1.250000 I2 = 1.100000 I3 = 1.100000 EIimp = 60.000000 kV/mm结果:Timp = 13.865000 mm4.(最终结果)计算电缆绝缘厚度已知:Tac = 3.261000 mm Timp = 13.865000 mm结果:Timp = 14.900000 mm电缆导体短路电流计算书1.计算电缆导体短路电流中间参数(K)载流体常数已知:c = 3450000.000000 J/K.m3 = 254.452926 20 = 0.000000 .m结果:K = 741.075156 As1/2/mm22.计算电缆导体短路电流已知:K = 741.075156 As1/2/mm2 S = 368.000000 mm2 t = 3.000000 秒f = 250.000000 ℃i = 90.000000 ℃= 254.452926结果:I = 97.300000 KA/3S电缆金属屏蔽短路电流计算书1.计算电缆金属屏蔽短路电流中间参数(K)载流体常数已知: = 2500000.000000 J/K.m3 = 254.452926 = 0.000000结果:K = 630.8450672.计算电缆金属屏蔽短路电流已知:K = 630.845067 As1/2/mm2 S = 368.000000 mm2 t = 3.000000 秒f= 200.000000 ℃i = 90.000000 ℃= 254.452926 = 1.200000结果:I = 84.700000 KA/3S电缆使用过程中电动力计算书1.电缆使用过程中电动力最大值已知:S = 1.000000 mm lm = 97300.000000 A/1S cost - 31/2cost = 31/2(最大值)结果:F = 1420.093500 N/m2.电缆使用过程中电动力最小值已知:S = 1.000000 mm lm = 97300.000000 A/1S cost - 31/2cost = 31/2/2(最小值)结果:F = 710.046750 N/m电缆工井长度计算书1、电缆温升后电缆伸长量(1)临界温度t计算已知:A = 368.000000 mm2 E = 30000.000000 N/mm2 = 0.000020 l/℃= 0.300000W = 161.300000 N/m L = 150.000000 m f = 1000.000000 N结果:t = 41.930000 ℃(2)按电缆弯曲半径要求计算温升65℃时已知:t = 65 A = 368.000000 mm2 E = 30000.000000 N/mm2 = 0.000020 l/℃= 0.300000W = 161.300000 N/m L = 150.000000 m f = 1000.000000 N结果:m = 0.060000 m(3)按电缆弯曲半径要求计算温升25℃时已知:t = 25 A = 368.000000 mm2 E = 30000.000000 N/mm2 = 0.000020 l/℃= 0.300000W = 161.300000 N/m L = 150.000000 m f = 1000.000000 N结果:m = 0.000000 m2、工井内电缆弯曲段长度S计算(1)220KV单芯XLPE电缆允许最小施工弯曲半径R0已知:D = 0.041000 m结果:R0 = 0.820000 m(2)电缆工井试算长度S已知:R0 = 0.820000 m C = 0.500000 m结果:R0 = 1.200000 m(3)修正施工弯曲半径R0已知:S = 1.200000 m C = 0.500000 m(4)修正相邻工井间电缆距离La已知:S = 1.200000 m C = 0.500000 m结果:La = 1.300000 m(5)修正计算过程中间变量0已知:S = 1.200000 m C = 0.500000 m结果:0 = 0.789582(6)修正计算过程中间变量B0已知:R0 = 0.850000 m 0 = 0.789582结果:B0 = 0.065370 m(7)修正计算过程中间变量B1已知:m = 0.060000 m B0 = 0.065370 m La = 1.300000 m 结果:B1 = 0.110300 m(8)验证S是否合理的阶段性结果R1已知:B1 = 0.110300 m La = 1.300000 m结果:R1 = 0.533958 m(9)S本次试算时的取值已知:S = 1.200000 m(10)S下次试算时的取值(可能不采用)已知:S = 1.200000 m Step = 0.3 m结果:S = 1.500000 m(11)修正施工弯曲半径R0已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m结果:R0 = 1.250000 m(12)修正相邻工井间电缆距离La已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m结果:La = 1.581000 m(13)修正计算过程中间变量0已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m结果:0 = 0.643501(14)修正计算过程中间变量B0已知:R0 = 1.250000 m 0 = 0.643501结果:B0 = 0.064130 m(15)修正计算过程中间变量B1已知:m = 0.060000 m B0 = 0.064130 m La = 1.581000 m(16)验证S是否合理的阶段性结果R1已知:B1 = 0.117100 m La = 1.581000 m结果:R1 = 0.725598 m(17)S本次试算时的取值已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m(18)S下次试算时的取值(可能不采用)已知:S = 1.500000 m Step = 0.3 m结果:S = 1.800000 m(19)按电缆弯曲半径要求试算的结果S已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m按保护层疲劳限制核算畸变量并根据结果再次试算S(20)按保护层疲劳限制核算畸变量已知:S = 1.500000 m C = 0.500000 m d = 0.035800 m m = 0.000000 m 结果: = 0.000000 m(21)S本次试算时的取值已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m(22)S下次试算时的取值(可能不采用)已知:S = 1.500000 m Step = 0.3 m结果:S = 1.800000 m(23)按保护层疲劳限制试算的结果S已知:S = 1.500000 m结果:S = 1.500000 m3、工井长度已知:S = 1.500000 m 电缆接头长= 2.000000 m 结果:工井长度= 5.600000 m。
电缆允许载流量计算书三相电动机电流计算方法:电流=功率除以(根号3乘以电压乘以电动机的功率因素乘以电动机的效率)功率因素和效率在未知的情况下定为0.8515KW计算法为15000/380*根号3*0.85*0.85=31.6安经验公式:铜导线面积等于负载功率千瓦数乘以0.65,得数小于或等于导线实际截面的就选其值,大于的选粗一级的导线,铝线在算出铜线结果的基础上粗一级。
如:1、15Kw电机求导线截面?千瓦数15×0.65=9.75。
这时就要选择10mm²铜线,铝线则选16mm²。
2、3500 W空调求导线面积?千瓦数3.5×0.65=2.275。
这时应选择2.5mm²铜线足矣,铝线则选4mm²。
导线一般是:1.5m㎡、2.5m㎡、4m㎡、6m㎡、10m㎡、16mm²、25mm²、35mm²、50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm²、185mm²一、电缆允许载流量的计算公式1)根据《电线电缆手册》第三篇 3 .4.1 关于电缆允许载流量的计算,当已知需要传输的负载设计所需的电缆时,往往给出的是负载的功率(容量)。
输电线路的功率又分视在功率、有功功率、无功功率三种量,如果线路的电流为I(安),线路电压为U(千伏),负载功率因数为COSφ,则有如下关系:视在功率 P S=√3 UI(千伏安)有功功率 P =√3 UICOSφ无功功率Pq=√3 UISINφP S=√ P2+Pq2I= Pq/√3 USINφP S—输电线路视在功率 P--输电线路有功功率Pq--输电线路无功功率 COSφ---负载功率因数U---输电线路电压 I---输电线路电流二、各种电缆的最高允许长期工作温度三、各种电缆的连续负荷允许载流量一、油浸纸绝缘电力电缆连续负荷允许载流量1-3千伏有外护层的三芯电缆载流量(空气敷设)电缆型号ZQ、ZLQ、ZL、ZLL导线最高允许温度80℃环境温度25℃6千伏有外护层的三芯电缆载流量(空气敷设)电缆型号ZQ、ZLQ、ZL、ZLL导线最高允许温度80℃环境温度25℃二、聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆连续负荷允许载流量1千伏无铠装聚氯乙烯电缆载流量(空气敷设)电缆型号VV、VLV导线最高允许温度65℃环境温度25℃1千伏聚氯乙烯铠装电缆载流量(空气敷设)电缆型号VV、VLV导线最高允许温度65℃环境温度25℃6千伏聚氯乙烯铠装电缆载流量(空气敷设)电缆型号VV、VLV导线最高允许温度65℃环境温度25℃三、交联聚氯乙烯绝缘电缆连续负荷允许载流量10千伏交联聚氯乙烯绝缘电缆载流量(空气敷设)电缆型号VV、VLV导线最高允许温度90℃环境温度25℃。
《(根据导线截面积)计算安全载流量一》电缆载流量:电缆载流量是指一条电缆线路在输送电能时所通过的电流量,在热稳定条件下,当电缆导体达到长期允许工作温度时的电缆载流量称为电缆长期允许载流量。
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。
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。
"穿管根数二三四,八七六折满载流。
意思是在穿管敷设两根、三根、四根电线的情况下,其载流量分别是电工口决计算载流量(单根敷设)的80%、70%、60%。
电缆长期载流量计算书YJV22 8.7/10kV 3 x 240mm 电缆连续负荷载流量的计算第一节 电缆电气性能参数的计算1. 电阻1.1线芯直流电阻R'=R'' [1 心-20)]其中:R''――20r 导体直流电阻•取国标要求a ――导体电阻温度系数.取0.00393 1/ r9 ――电缆线芯允许最高工作温度,取90 r.-3R'=0.0754 x [1+0.393 x (90-20)] x 103=0.0961 x 10 Q /m1.2导电线芯有效电阻的计算其中f ――为电源频率,工频为 50H Z ;R'――为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为 Ks ――导体为圆形紧压,非干燥,取 1。
计算得出:Xs 2=1.307,集肤效应因数 Ys= 0.0088351.2.2邻近效应因数卡+ 2 8汉兀二式中,X p 10 k pp R' p其中f ――为电源频率,工频为50H Z ;R'――为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为 Q /m; 1.2.1集肤效应因数 y s 4192 0.8 X s式中, X 2 8::: f 10J k sQ /m; 匚D C 2 192 0.8 X S 1.18X :4 192 0.8 X p0.270.312& ――导体为圆形紧压,非干燥,取1。
De ----- 为导体外径,S ------ 为线芯中心轴间距离。
计算得出:X6=1.3O7,邻近效应因数Yp=0.01341.2.3 90 C电缆线芯的有效电阻为:计算得出:R' (1 Ys Yp) =9.828 X 10-5 Q /m2.电缆电容对于三芯圆形芯电缆,三芯联在一起对金属屏蔽层的电容10~F/m18 In」d e其中:£---- 为绝缘材料的相对介电常数,对交联聚乙烯£ =2.5D i ------------ 为绝缘层外径(屏蔽层除外)(mm)D e 导体直径包括屏敝层(mm)计算得出:C= 0.367 X 10-9 F/m3.金属屏蔽的电感对于三芯分相屏蔽型圆形芯电缆,金属屏蔽的电抗X=2X w X 10-7 X LN(2X( S-d) /d)其中:S为导体轴向间距,单位为mmd 为金属套平均直径,单位为mm计算得出:X=1.01 X 10-6 Q /m第二节损耗因数的计算2.1对于三芯分相屏蔽型圆形芯电缆,金属屏蔽损耗因数的计算公式为:—1^ 11 R ]后訂.IX 丿一公式中:R为在最高工作温度下电缆单位长度交流电阻,单位为Q /m;Q /m;R S为在最高工作温度下电缆金属屏蔽单位长度交流电阻,单位为R S = R S' X [1+ a X (屮-20)] X( 1 + Ys+ Yp)R S' = P/ S其中:p为金属屏蔽电阻系数,17.241 Q • mr i/mS 为金属屏蔽截面积,单位为mr^计算得出R S'二17.241 /(30X 0.1 X 3)= 1.916 X 10-3 Q/m;<为导体在最高温度下金属屏蔽的工作温度,假设为85°C;Ys、Yp的意义和计算方法同上;X 为电缆单位长度金属屏蔽的电抗,单位为Q /m。
家用电器载流量简单计算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。
载流量/短路电流/膨胀系数计算书一、电缆长期载流量计算电缆导体上所通过的电流叫做电缆的载流量有时也叫做电缆的“负载”或“负荷”。
电缆允许连续载流量是指电缆的负载为连续恒定电流100负载率时的最大允许量。
电缆的载流量问题通常遇到的有两类一类是已知电缆的结构及敷设情况求允许的载流量另一类是已知需要传输的负载求电缆的导体面积。
本节介绍载流量的一般计算方法。
为了供使用方便电缆的生产或使用部门常就一定的条件如环境温度电缆最大温度敷设条件等对各种规格的电缆计算出载流量并列成“载流量表”为了扩大其应用范围这种表还给出了当环境温度、导体温度、敷设条件变化时的校正系数。
当已知需要传输的负载设计所需的电缆时往往给出的是负载的“功率”或“容量”。
输电线路的功率又分视在功率、有功功率、无功功率三种量如果线路的电流为IA线路电压为UlkV负载功率因数为cos则有如下关系功率因数—cos SPcos 功率名称单相电路中三相电路中视在功率UIS 22QPS 有功功率cosUIP cos3UIP 无功功率IUQIUQCCLL或sinUIQ 线路电流I的计算sin3cos33LqLLsUPUPUPI 电缆长期载流量计算方法电缆允许连续载流量可用导体高于环境温度的稳态温升推导出来从电缆的等效热路按热路欧姆定律。
电缆的等值热路图T adWcWcWcW1T2T3T4TdWdWaWcn1Wcn2 公式1 a 或公式243d21c211n1112TTWWnTWWTWWdcdc 式中 1 θ 电缆导体的最高允许长期工作温度℃θa 环境温度℃ 2 RIW2c 每厘米电缆的每相导体损耗W/cm dW 每厘米电缆每相的介质损耗W/cm I 电缆的允许连续工作电流连续载流量A R 在允许长期工作温度下每厘米电缆每相的导体交流有效电阻Ω/cm T1 T2 T3 T4 每厘米电缆的绝缘热阻、衬垫热阻、护层热阻及外部热阻℃.cm/W n 电缆芯数λ1 λ2 电缆的护套及铠装损耗系数因为WcI2R所以电缆的长期允许载流量I为43212114321d1121TTTnTrTTTnTWI 式中r 每厘米电缆的导线交流电阻Ω/cm 从公式可以看出决定电缆载流量的因素如下电缆和各种损耗电缆各部分的热阻电缆的最高允许长期工作温度环境温度以下为公式中相关参数的计算公式1、20℃导体直流电阻2012020RR R20—20℃时导体最大直流电阻Ω/km α20—导体电阻的温度系数1/℃θ—电缆长期最高工作温度℃R/—20℃时导体最大直流电阻Ω/km 2、90℃导体交流电阻8.0110827.08.019218.1312.08.01928.019217244224444psspppccpppssspskkkRfXXXsds dXXYXXYYYRR R/—90℃时导体最大直流电阻Ω/km1 YS—集肤效应因数YP—邻近效应因数dS—线芯外径mm s—同一回路中电缆中心间的距离mm Kskp—常数取1 R—90℃时导体最大交流电阻Ω/km 3、热阻计算3.1 绝缘层热阻cTdtT21ln211 ρT1—绝缘层热阻系数℃.m/w取3.5 t1—绝缘厚度mm dS—导体外径mm T1—导体与护套间热阻TΩ.m 3.2 垫层热阻sTDtT2221ln2 t2—垫层厚度mm DS—垫层外径mm ρT—热阻系数℃.m/w取3.5 T2—垫层热阻TΩ.m 3.3 外护层热阻aTDTt21ln23 ρT4—热阻系数℃.m/w取3.5 t—护套厚度mm DO/—外护层内径mmT3—外护层热阻TΩ.m 3.4 外部热阻电缆敷设在空气中三角形排列空气中不受日光直接照射情况下的电缆周围热阻由下式给出4/141sehDT EZhDge 式中h——散热系数Dc——电缆外径m Δθs——温差表1 自由空气中电缆黑色表面时的ZE和G 的常数值注①“单根电缆”数据也适用于一组平面排列的电缆间距不小于075De。
Sc=2500mm 2导体直径 dc=61.9mm tic=2.0mm 导体屏蔽直径 Dic=66.4mm ti=24mm Di=114.4mm tiu=1.0mm Du=116.4mm tih=5.0mm Dh=126.4mm til=2.8mm Dl=147.0mm te=5.0mm De=157mm运行系统:三相交流系统,双回路,金属护套单点接地或交叉互联敷设条件:直埋土壤,平行排管敷设导体运行最高工作温度 θc=90℃环境温度:土壤中 θh=26℃标准环境温度θ0=20℃直埋环境热阻系数 1.2Km/w2 导体交流电阻已知:20℃导体直流电阻 R0=0.0000073Ω/m导体温度系数α=0.00393电缆允许最高工作温度θc=90℃最高工作温度下导体直流电阻由下式给出: 各参数值代入,计算得:R'=9.308E-06Ω/m 2.2 集肤效应因数电源系统频率f=50HzKs=0.435Ω/m·HzXs 2=8·π·f·10-7·Ks/R'Xs 2=5.8726集肤效应因数Ys由下式给出:各参数值代入,计算得:Ys=0.15712.3 邻近效应因数Kp=0.37S=350mm(平行排管敷设电缆间距)Xs 2=8·π·f·10-7·Kp/R'Xp 2=4.995Ω/m邻近效应因数Yp由下式给出:对于三根单芯电缆,按平行排列方式:Yp=Yp=0.01122.4 交流电阻220kV电缆工程技术参数计算YJLW03 127/220kV 1×2000mm 2电缆载流量计算书1. 基本条件铝套直径1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况1.1 电缆结构绝缘直径绝缘屏蔽厚度绝缘屏蔽直径标称截面 导体屏蔽厚度绝缘厚度 肤效应及邻近效应有关,各参数计算如下。
R'=R0[1+α(θc-θ0)]Ys=Xs 4/(192+0.8*Xs 4)缓冲层厚度缓冲层直径 电缆额定载流量计算,即GB/T 10181-20001.3 计算依据铝套厚度PE外护套厚度PE外护套直径 导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。
电缆选型载流量计算书电缆选型计算输出电缆线计算【Ⅰ】以负载功率计算电流:1、负载额定工作电流计算负载功率:a.1500KW工作电流计算:I=P÷(U×1.732×cosΦ)--P—功率(KW);--U—电压(0.38KV);--cosΦ—功率因素(0.8);--I—相线电流(A)=1500÷(0.38×1.732×0.8)=2848.85A负载额定工作电流:Iaw【Ⅱ】根据载流量对电缆选型与计算:电缆型号:VV铜导体3*300mm222电缆直埋敷设中心距离为电缆直径的2倍,电缆线载流量为:Ic=435A根据温度曲线表查得30℃环境稳定时载流量系数为:Kt=0.94。
a.1500kW距离500m负载、功率因素0.8,电缆线条数:N=7根,电缆总输出载流量为:I=N*Ic*kt*ki= 7*435A*0.94*1=2862A 高于Iw: 2848.85A;【Ⅲ】电压校验:a.最长输电线路为500m,最大负载1500kW为对象校验查厂家单根电缆线数据:r=0.068Ω/km,x=0.055Ω/km计算电压降:△u=1500*0.5*(0.068+0.055*0.75)/7*(0.42*10)=7.31%>7%,不符合GB/T 12325-2008要求的标准。
若要达到标准至少需要8根3*300mm2电缆线。
【Ⅲ】经济性计算:负载线路至少总需电缆线长度:L=8*500=4000m线路的电能损耗:有功损耗:=(0.5*0.068/8)*2848.852=34.49 kWP损无功损耗:=(0.5*0.055/8)*2848.852=27.90 kVarQ损。
YJLW02-Z 1×2500mm2 127/220kV 电缆载流量一、电缆截面图及说明YJLW02-Z 1×2500mm2 127/220kV序号电缆结构厚度(mm)尺寸(mm)①导体60.4 60.4±0.5②半导电特多龙带0.8 62.0③导体屏蔽 1.5 65.0④XLPE绝缘24.0 113.0±1.5⑤绝缘屏蔽 1.0 115.0±1.5⑥半导电缓冲阻水带 4.2 123.4⑦皱纹铝护套 2.8 143.1±2.0⑧半硬质阻燃PVC护套(含沥青防护层及石墨半导电层)5.0 153.1±2.0二、载流量计算书 使用条件及必要系数:按照IEC 60287具体计算公式如下:()[]()()()43212114321115.0T T nR T nR RT T T T n T W I d +++++++++-∆=λλλθ其中:I:载流量 (A)△θ: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T 1:导体与金属护套间绝缘层热阻 (K ·m/W) T 2:金属护套与铠装层之间内衬层热阻(K ·m/W) T 3:电缆外护层热阻 (K ·m/W)T:电缆表面与周围媒介之间热阻(K·m/W)4电缆连续载流量主要计算参数数据表注:有效散热周长是指方函的底部宽加上两个高,因为方函顶部可能暴露于阳光下,所以不算在内。
沈阳古河电缆有限公司提供2011.8.23。
设计资料
长期载流量计算书:
电缆短时过负荷曲线:
电缆在运行中如果经常满载,导体温度已达到最高允许温度,那么过载就会造成过热,在任何时间电缆的温度不得超过最高允许温度,过热的过载时不允许的。
按一般输配电情况,电缆在一昼夜中,有几个小时是满负载运行,其余时间则低于最大允许载流量,导体的温度升高不是瞬间的,必须经过逐渐的热平衡过程达到稳定。
因此利用导体尚未达到允许温度之前的一段时间,对电缆加以短期过载。
电缆敷设于空气中
允许短时过载电流与过载时间的关系式为:
导体的热稳定计算
●允许弯曲半径
敷设时弯曲半径:
单芯电缆:20D,多芯电缆:15D。
运行时弯曲半径:
安装以后不大于15倍电缆的实际外径。
●电缆允许最大拉力
导体截面x 7N/m㎡。
电缆载流量计算书
电缆有限公司技术部
2013-3-28
1.载流量计算
使用条件及必要系数:
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:
其中:对于分割导体ks=0.435。
其中:d c:导体直径 (mm)
s:各导体轴心之间距离 (mm) 对于分割导体ks=0.37。
2.介质损耗W d的计算
W d=ωCU02tgδ
其中:ω=2πf
C:电容 F/m
U
:对地电压(V)
其中:ε
D i为绝缘外径 (mm)
d c为内屏蔽外径 (mm)
3.金属屏蔽损耗λ1的计算
λ1=λ1'+λ1〃
其中:λ1'为环流损耗
λ1〃为涡流损耗
λ1〃的计算:
其中:
ρ:金属护套电阻率 (Ω·m)
R:金属护套电阻 (Ω/m)
t:金属护套厚度 (mm)
D oc:皱纹铝套最大外径 (mm) D it:皱纹铝套最小内径 (mm)
a.三角形排列时
2
b.平行排列时
1)中心电缆
△2=0
3)外侧滞后相
4.铠装损耗λ2的计算λ2=0
5热阻的计算
5.1热阻T1的计算
热阻
式中:ρ
T1 — 绝缘材料热阻系数 (k·m/w)
d c — 导体直径 (mm)
t 1 — 导体和护套之间的绝缘厚度 (mm)5.2热阻T 2的计算 热阻T 2=0
5.3外护套热阻T 3的计算
其中:t s -外护套厚度 ρ
T3-外护套(非金属)热阻系数
5.4外部热阻T 4计算5.4.1空气中敷设
其中:
D e *:电缆外径 (mm)
h: 散热系数
当空气中敷设时,回路数对载流量基本没有影响。
5.4.2土壤中敷设
5.4.2.1管道敷设,有水泥槽。
5.4.2.1.1电缆和管道之间的热阻T4′:
其中:U、V和Y是与条件有关的常数。
D e
为电缆外径。
θm 为电缆与管道之间介质的平均温度。
5.4.2.1.2管道本身的热阻
其中:D o 为管道外径。
D d 为管道内径。
ρ
T4为管道材料的热阻系数。
5.4.2.1.3管道外部热阻
ρe 管道周围土壤的热阻系数。
ρc 水泥的热阻系数。
b 其中:x和y分别表示管道的短边和长边。
其中:
D e 为电缆的外径。
k T4为系数。
5.4.2.2多回土壤敷设直埋
pk pk p根电缆的中心至第k根电缆在大地一空气的镜象中心距离。
其它参数的含义见5.4.2.1。
2.交联电缆非绝热状态下短路电流的计算2.1金属屏蔽的短路电流
绝热状态下短路电流的计算公式如下:
式中: I AD 为绝热状态下金属屏蔽的短路电流,A; t为短路时间,sec.,这里t为3秒;34.29kA K为常数,对于金属铝为148,A.s 1/2/mm 2; S为金属屏蔽截面,679.9mm2 θf短路终止温度,180℃; θi短路起始温度,60℃;
β为常数,对于金属铝为228,℃。
式中:D in 92.8mm D oc 为铝护套外径,mm;103.4mm t s 为铝护套厚度,mm;
2.3mm
当电缆处于非绝热状态下时,应考虑如下系数:
式中:ζ2
33; 2.4, 2.4ρ2,ρ3为金属屏蔽层四周媒质的热阻,k·m/W; 3.5, 3.5ζ1为金属屏蔽的比热,J/K·m 3; 2.5δ为金属屏蔽的厚度,mm; 2.3
F为常数,一般取0.7。
因此因数ε为:
=1.1044
式中:t为短路时间,3sec.
金属屏蔽非绝热状态下的短路电流为: I=I AD ×ε=37.87kA
式中:I为非绝热状态下的短路电流。
2.2导体非绝热状态下的短路电流的计算绝热状态下短路电流的计算公式如下:
=99.13kA
这里,各参数的含义见2.1条。
考虑到非绝热状态,
=1.01
式中:X、Y为计算常数,分别为0.41 mm 2/s和0.12mm 2/s s为导体截面 t为时间3s
导体非绝热状态下的短路电流I = I AD ×ε
=100.16kA
XLPE电缆连续载流量主要计算参数数据表。