高压电缆金属屏蔽层铜带的直流电阻应如何计算
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电力电缆金属屏蔽的截面积及其短路热稳定要求摘 要:参考国内外相关标准,根据电力电缆金属屏蔽的热稳定性能,对中压电力电缆的金属屏蔽层截面积提出明确的要求,以规范招投标技术要求,保证电力电缆金属屏蔽满足电网长期稳定安全运行要求。
关键词:电力电缆 金属屏蔽 截面积 热稳定Requirements for metallic screen size and thermal short-circuit of power cable Abstract: According to national and international standards, this paper specifies the cross-section sizes of metallic screen of power cable so that it meets with the thermal short-circuit requirements. It ensures that the metallic screen meet the requirements for long-term safe operation of power distribution systems. The conclusion is part of technical specifications for tender documents.Key words: power cable, metallic screen, cross-section, thermal short-circuit0 引 言按照现有国家有关标准规定,电力电缆屏蔽短路试验由制造厂与用户考虑电网实际短路条件确定;中压电力电缆标准缺少关于金属屏蔽截面积的规定,制造厂一般都没有对电缆的金属屏蔽层进行短路热稳定试验;在实际招投标过程中,往往缺少对电力电缆金属屏蔽的截面积的明确规定;本文在总结国内外相关文献资料的基础上,根据铜导体的热稳定性能计算公式,提出了电缆金属屏蔽层截面积的确定方法。
La5Cl001 基尔霍夫第一定律的基本内容是什么?答:基本内容是研究电路中各支路电流之间的关系。
(2分)电路中任何一个节点(即3个以上的支路连接点叫节点)的电流其代数和为零,其数学表达式为ΣI=0。
(2分)规定一般取流人节点的电流为正,流出节点的电流为负。
(2分)La5Cl002 基尔霍夫第二定律的基本内容是什么?答:基本内容是研究回路中各部分电压之间的关系,(2分)对于电路中任何一个闭合回路内,各段电压的代数和零。
(1分)规定电压方向与绕行方向一致者为正,相反取多(1分)其数学表达式为ΣU=0,或ΣE=ΣIR即任一闭合回路中各电阻元件上的电压降代数和等于电动势代数和。
(2分)La5C1003 遇到电气设备着火时,应怎么办?答:遇到电气设备着火时应立即将有关设备的电源切断,然后进行救火。
(1.5分)对带电设备应使用于式灭火器、二氧化碳灭火器等灭火,不得使用泡沫灭火器灭火。
(1.5分) 对注油设备应使用泡沫灭火器或干燥沙子灭火。
(1.5分)电厂和变电所控制室内应备有防毒面具,防毒面具要按规定使用,并定期进行试验,使其经常处于良好状态。
(1.5分)Lc5C2004 电路有哪些部分组成?其各部分作用如何?答:电路一般由四部分组成:①电源:发电设备,作用是把其他形式的能转变为电能。
(1.5分)②负载:用电设备、作用是把电能转变为其他形式的能。
(1.5分)③辅助设备:如开关、线路保护设备,起控制、保护等作用。
(1.5分),导线:连接电源,负载,辅助设备等构成电路。
(1.5分)Lc5C2005 什么是交流电和正弦交流电?答:大小和方向随时间作有规律变化的电压和电流称为交流电。
(3分)正弦交流电是随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流。
(3分)La5C3006 什么是全电路欧姆定律?答:全电路欧姆定律是:在闭合电路中的电流与电源电压成正比,与全电路中总电阻成反比。
(3分)用公式表示为:I=E/(R+R i)。
电缆屏蔽计算公式
电缆屏蔽计算公式是一种用于计算电缆屏蔽效果的方法。
在电缆传输中,电缆外部的干扰会对信号的传输质量产生不良影响,因此需要通过屏蔽来保护电缆,减少干扰的影响。
电缆的屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述,屏蔽系数越高,表示屏蔽效果越好。
屏蔽因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中,σ为屏蔽材料的导电率,ω为工作频率,ε为电缆绝缘材料的介电常数。
屏蔽因子越高,表示外屏蔽的效果越好。
电缆的内屏蔽采用铜丝编织、铜箔、铝箔等方式,其屏蔽效果可以通过衰减因子来描述。
根据电场理论,内屏蔽的衰减因子与屏蔽材料的传导率、电缆内径、屏蔽厚度等因素有关。
具体计算公式如下:
衰减因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中,σ为屏蔽材料的导电率,ω为工作频率,ε为电缆绝缘材料的介电常数。
衰减因子越高,表示内屏蔽的效果越好。
在实际应用中,电缆常常同时具有外屏蔽和内屏蔽,屏蔽效果由两者共同决定。
总屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述,屏蔽系数被定义为外屏蔽因子与内屏蔽因子的乘积。
具体计算公式如下:
屏蔽系数=外屏蔽因子×内屏蔽因子
屏蔽系数越高,表示总屏蔽的效果越好。
需要注意的是,以上公式是根据理论推导得出的近似公式,实际应用中还需要考虑电缆的具体结构、工作环境等因素,以及各种因素之间的相互影响。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行修正和调整,确保计
算结果的准确性。
此外,还需要结合实测数据进行验证,以保证计算结果的可靠性。
电缆电阻计算_压降计算电缆电阻是指电流通过电缆时所遇到的总阻力。
电缆的电阻主要由导体的电阻和绝缘层的电阻组成,这些阻值可以用来计算电缆的电压降。
在电缆电阻和电压降的计算中,我们需要考虑电缆的长度、材料、截面积以及电流等因素。
电缆电阻的公式为:R=ρ*L/A其中,R为电阻(Ω),ρ为电阻率(Ω·m),L为电缆长度(m),A为电缆的横截面积(m²)。
电阻率是电导体的基本物理性质,它与材料的导电能力有关。
不同材料的电阻率不同,通常以Ω·m为单位。
常见金属材料的电阻率如下:铜:1.72*10^-8Ω·m铝:2.82*10^-8Ω·m绝缘材料的电阻通常比导体要大得多,以10^12Ω·m为数量级。
因此,在计算电缆电阻时,可以忽略绝缘层的贡献。
在计算电压降时,我们需要考虑电缆电阻产生的压降。
电压降可以使用以下公式计算:V=I*R其中,V为电压降(V),I为电流(A),R为电缆电阻(Ω)。
当电流通过电缆时,会因为电阻而导致电压降。
电压降导致了电能的损耗,所以我们需要合理计算电压降,以减少能量的损失。
举个例子来说,假设有一根铜质电缆,长度为100米,截面积为1mm²,通过的电流为10A。
根据铜的电阻率,计算出电阻如下:R = (1.72 * 10^-8 Ω·m) * (100 m) / (1 mm² * 10^-6 m²) =0.172 Ω接着,根据电流和电阻计算电压降:V=(10A)*(0.172Ω)=1.72V这样,我们就得到了电缆的电压降为1.72伏特。
在电缆的电阻和电压降计算中,需要注意以下几点:1.对于多股电缆,要将每股的电阻相加来计算总的电缆电阻和电压降。
2.对于长距离电缆传输,要注意电缆的电阻和电压降的累积效应,可能会导致较大的能量损失。
3.在实际应用中,电缆的选择要综合考虑电阻、电压降、成本等因素,以确保电能的有效传输。
电缆直流电阻换算公式电缆直流电阻的换算公式可不是个简单的家伙,它在电气工程领域那可是相当重要的存在。
咱先来说说为啥要搞清楚这个换算公式。
你想想,电缆在各种电气设备和系统中那可是起着传输电能和信号的关键作用。
如果不把它的直流电阻搞明白,那出了问题可就麻烦大啦!比如说,电阻过大,电能在传输过程中就会有大量的损耗,不仅浪费能源,还可能影响设备的正常运行。
这电缆直流电阻的换算公式啊,其实就是帮助我们在不同的条件下,准确地算出电缆的电阻值。
一般来说,它会涉及到电缆的长度、横截面积、材料的电阻率等等因素。
就拿我之前遇到的一个事儿来说吧。
有一次,我们接到一个项目,要给一个大型工厂铺设电缆。
那工厂的要求可高啦,对电能传输的效率和稳定性都有严格的标准。
我们在设计方案的时候,就得不停地运用这个换算公式。
当时我和同事们拿着各种测量数据,在图纸前埋头苦算。
每一个数字都不能出错,因为哪怕一点点的偏差,都可能导致整个工程出现大问题。
那时候,我们办公室里堆满了各种资料和工具,计算器按得噼里啪啦响。
大家都紧张又专注,生怕算错一个数。
我记得有个同事,因为太紧张,把一个数据写错了,结果导致整个计算都要重新来过。
那场面,真的是既紧张又刺激。
经过几天几夜的奋战,我们终于把电缆的直流电阻算得明明白白,设计出了一套完美的方案。
当工厂顺利运行,没有出现任何电力问题的时候,我们心里那叫一个美啊!再来说说这个换算公式具体是怎么回事。
一般常用的公式是 R =ρ×L / S 。
这里的 R 就是电阻,ρ是材料的电阻率,L 是电缆的长度,S 是电缆的横截面积。
比如说,如果我们知道一种电缆材料的电阻率是1.7×10^(-8) Ω·m ,电缆长度是 100 米,横截面积是 2 平方毫米(换算成平方米就是2×10^(-6) 平方米),那代入公式算一下,R = 1.7×10^(-8)×100 /(2×10^(-6)) = 0.85 Ω 。
探讨中压电缆的金属屏蔽层【摘要】本文主要描述了中压电缆为什么要采用金属屏蔽结构以及金属屏蔽的工艺及短路电流的计算方法。
【关键词】金属屏蔽;截面积;屏蔽工艺;短路电流;0 引言金属屏蔽层是中压(3.6/6kV∽26/35kV))交联聚乙烯绝缘电力电缆中不可缺少的结构,GB/T12706.2—2008和GB/T12706.3—2008第7部分规定所有电缆的绝缘线芯上应有金属屏蔽,可以在单根绝缘线芯上也可以在几根绝缘线芯上包覆金属屏蔽。
科学设计金属屏蔽的结构、准确计算屏蔽层所承受的短路电流并合理制定屏蔽层加工工艺,对确保交联电缆的质量乃至整个运行系统的安全具有至关重要的作用。
1 金属屏蔽的方式和作用中压交联聚乙烯绝缘电力电缆金属屏蔽的方式主要由铜带搭盖绕包屏蔽和疏绕铜丝屏蔽两种方式。
根据GB/T12706-2008 额定电压6kV到35kV电缆的标准规定,铜带屏蔽方式中的铜带平均搭盖率不小于铜带宽度的15%(标称值),最小值不小于5%。
单芯电缆的铜带厚度≥0.12mm,多芯电缆的平均厚度≥0.10mm,铜带最小厚度不小于标称值的90%。
铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成,其表面应由反向绕包的铜丝或铜带扎紧,相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
电缆结构上的屏蔽是一种改善电场分布的措施,金属屏蔽的作用主要有以下几个方面:1、电缆正常通电时金属屏蔽层通过电容电流,短路故障时通过短路电流。
2、将电缆通电时引起的电磁场屏蔽在绝缘线芯内,以减少对外界产生的电磁干扰,金属屏蔽层也起到限制外界电磁场对内部产生的影响。
3、电站保护系统要求外金属屏蔽具有较好的防雷特性。
4、均化电场,防止轴向放电。
由于半导电层具有一定的电阻,当金属屏蔽层接地不良时,在电缆轴向由于电位分布不均匀而造成电缆沿面放电。
2 金属屏蔽截面积的计算为了保证系统发生短路时不烧坏金属屏蔽层,必须根据系统规划详细合理计算出短路容量,根据短路容量计算出金属屏蔽层的截面大小。
目次前言 (Ⅲ)1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 要求 (3)4 试验方法 (5)5 检验规则 (6)6 标志、包装、运输和贮存 (7)电缆屏蔽用铜带1 范围本标准规定了电缆屏蔽用铜带的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。
本标准适用于电力电缆、电子线缆、射频电缆、通讯电缆、控制电缆等电缆屏蔽用铜带。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 3048.2 电线电缆电性能试验方法第2部分:金属材料电阻率试验GB/T 4340.1 金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T 5121(所有部分)铜及铜合金化学分析方法GB/T 5231 加工铜及铜合金牌号和化学成分GB/T 8888 重有色金属加工产品的包装、标志、运输和存储GB/T 26303.3 铜及铜合金加工材外形尺寸检测方法第三部分:板带材YS/T 478 铜及铜合金导电涡流检测方法YS/T 482 铜及铜合金分析方法光电发射光谱法YS/T 668 铜及铜合金理化检测取样方法3 要求3.1 产品分类3.1.1 牌号、状态、规格电缆屏蔽用铜带的牌号、状态、规格应符合表1 的规定。
3.1.2 表示方法产品标记按产品代号、规格、标准编号的顺序表示。
□□ -□×□NB/T×××××—××××本标准编号;标称宽度;标称厚度;产品代号,由牌号和状态表示。
示例:牌号为T2、状态为软化退火(O60)态、厚度为0.65 mm、宽度为60 mm的电缆屏蔽用铜带表示为:T2O60-0.65×60 NB/T ××××-××××3.2 化学成分TUP0.003的化学成分应符合表2的规定。
1.应满足的标准货物至少应满足GB311.1GB/T2951、GB/T2952、GB/T3048.10、GB/T3048.12、GB/T3048.13、GB/T3956、GB/T6995、GB/T7354、GB/T11019、YB/T024、GB/T12706.2、GB/T14315、GB/T19666、JB/T8137等标准的要求。
2.技术参数和性能要求2.1电缆结构2.1.1导体导体表面应光洁、无油污、无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边,无凸起或断裂的单线。
导体应为圆形并绞合紧压,紧压系数不小于0.9,其他应符合GB/T3956的规定。
800mm2以下导体应采用紧压圆形导体结构;800mm2的导体可任选紧压导体或分割导体结构,1000mm2及以上应采用分割导体结构。
2.1.2挤出交联工艺导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽应采用三层共挤工艺,全封闭化学交联。
绝缘料采用交联聚乙烯料,半导电屏蔽料采用交联型材料,绝缘料和半导电料从生产之日到使用不应超过半年。
生产厂家提供对产品工艺制造水平的描述,包括干式交联流水线方式,生产设备中的测偏装置、干式交联,冷却装置的描述等。
2.1.3导体屏蔽导体屏蔽应为挤包的半导电层,电阻率不大于1000·m。
半导电层应均匀地包覆在导体上,并与绝缘紧密结合,表面光滑,无明显绞线凸纹,不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。
2.1.4绝缘绝缘标称厚度tn为4.5mm,绝缘厚度平均值应不小于标称值,任一点最小测量厚度应不小于标称厚度tn的90%。
2.1.5绝缘屏蔽绝缘屏蔽为可剥离或不可剥离挤包半导电层,电阻率不大于500欧·m,半导电层应均匀地包覆在绝缘表面,表面应光滑,不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。
从老化前后的试样绝缘上剥下挤包半导电屏蔽的剥离力应不小于8N和不大于45N,绝缘表面应无损伤及残留的半导电屏蔽痕迹。
三芯电缆绝缘屏蔽与金属屏蔽之间应有沿缆芯纵向的相色(黄绿红)标志带,其宽度不小于2mm。
电线电缆载流量计算书电缆基本结构参数和结构图一、产品结构图绝缘半导电阻水带铜丝疏绕屏蔽35kV 电缆结构图无卤低烟阻燃外护套紧压铜导体绝缘阻燃玻璃丝带绕包无卤低烟阻燃内护套直流1500V 电缆结构图二、电缆结构表表1:35kV电缆结构参数表表2:直流1500V电缆结构参数表交联聚乙烯绝缘35kV 1×500mm 2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(计算依据JB/T 10181.1中2.1规定) 1.1 额定工作温度下线芯直流电阻)]20(1['R''R -⨯+⨯=θα其中:'R'——20℃导体直流电阻.取国标要求(0.0366Ω/km ); α——导体电阻温度系数.取0.00393 1/℃; θ——电缆线芯允许最高工作温度,取90℃。
'R =0.0366×[1+0.393×(90-20)] ×10-3=0.04667×10-3Ω/m1.2额定工作温度下导电线芯有效电阻的计算1.2.1集肤效应因数 448.0192ss s X X y ⨯+= 式中,s s k R fX ⨯⨯⨯⨯=-7210'8π 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Ω/m; Ks ——导体为圆形紧压,非干燥,取1。
计算得出:Xs 2=2.693,集肤效应因数 Ys = 0.0367 1.2.2 邻近效应因数⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⨯++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=27.08.019218.1312.08.0192442244p pC C p p p X X SD S D X X y 式中,p p k R fX ⨯⨯⨯⨯=-7210'8π 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Ω/m;K p ——导体为圆形紧压,非干燥,取1。