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1、技术资料 电缆截面选择计算书 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
2、/（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 电缆规格 空气中 25℃（A） 电缆桥架中40℃（
3、A） 电缆规格 空气中 25℃（A） 电缆桥架中40℃（A） 3×25mm2 137 84 3×120mm2 341 208 3×35mm2 168 102 3×150mm2 394 240 3×50mm2 205 125 3×185mm2 436 266 3×70mm2 252 154 3×240mm2 520 317 3×95mm2 299 182 3×300mm2 593 363 表2 0.6/1kV PVC绝缘电力电缆载流量表 电缆规格 空气中 40℃（A） 电缆桥架
4、中40℃（A） 电缆规格 空气中 40℃（A 电缆桥架中40℃（A） 3×4mm2 26 18 3×70mm2 145 102 3×6mm2 32 22 3×95mm2 185 130 3×10mm2 46 32 3×120mm2 210 147 3×16mm2 60 42 3×150mm2 245 172 3×25mm2 77 54 3×185mm2 280 196 3×35mm2 95 67 3×240mm2 335 235 3×50mm2 115 81 3×300mm2
5、 375 263 表3 0.6/1kV XLPE绝缘电力电缆载流量表 电缆规格 空气中 40℃（A） 电缆桥架中40℃（A） 电缆规格 空气中 40℃（A 电缆桥架中40℃（A） 3×4mm2 33 23 3×70mm2 176 123 3×6mm2 41 29 3×95mm2 213 149 3×10mm2 57 40 3×120mm2 246 172 3×16mm2 76 53 3×150mm2 279 195 3×25mm2 98 68 3×185mm2 319 2
6、23 3×35mm2 119 83 3×240mm2 374 262 3×50mm2 143 100 3×300mm2 426 298 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
7、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%。 2.4 电缆的最小截面 A. 6~10kV电力电缆：根据铜冶炼厂实际使用经验，采用断路器时，最小截面70~95 mm2。（在新设计的工程中应根据短路电流数据进行计算） B. 低压电力电缆：最小截面：4 mm2。 对于二次配电的容量较小或小功率电动机的电缆线路其截面经校核后可选为2.5 mm2。 C. 交流控制回路的控制电缆最小截面 - 电流回路：最小截面：≥2.5 mm2； - 电压回路
8、最小截面：≥1.5 mm2； - 其他回路：最小截面：1.5 mm2。 D. 数字信号和模拟信号控制电缆最小截面：≥0.5 mm2，有特殊要求的数字通信电缆按设备制造厂要求选择。 2.5线路的电压降 电动机起动时从配电盘到电动机端子之间线路的允许电压降在10~12%以内，正常运行时线路的电压降在2%以内。 线路电压降计算公式： ΔU%=K（Rcosφ+Xsinφ）I l/10Un 式中：ΔU%：线路电压降百分数，%； Un：标称电压，kV； R，X：线路单位长度的电阻和感抗，Ω/km； I：负荷计算电流，A； l：线路长
9、度，km； cosφ：功率因数。 其中：X=2πf L L=（2ln（Dj/r）+0.5）10-4 L：电缆每相单位长度电感量，H/km； f：频率，Hz； Dj：几何均距，cm； r：电缆主芯线半径，cm； K值： （1） 三相平衡负荷线路：K=√3； （2） 接于线电压的单相负荷线路：K=2； （3） 接于相电压的两相-N线平衡负荷：K=1.5√3。 （4） 接于相电压的单相负荷：K=2，式中Un为标称相电压，kV。 3. 计算结果 6~10kV和380V电动
10、机回路电缆截面选择见表4-1、表4-2和 表5-1、表5-2。 4. 几点说明 4.1 关于电力电缆的载流量 表1~表3中的电缆载流量选自国内大生产厂家样本数据，但与《电力工程电缆设计规范》附录B中的数据有一定的偏差（偏小）。 4.2 电缆允许最小截面 高压电缆是按《电力工程电缆设计规范》附录D计算满足热稳定条件的缆芯最小截面，与用以前常用公式计算的截面相似。 确定低压电缆的最小截面时应考虑到单相接地故障保护要求（单相接地故障电流的数值主要由线路的长度和截面确定）。对低压电动机线路是按采用熔断器做短路保护器件协调电缆载流量，此法较为简单，在以前的规范中也采用过。有关低
11、压电缆的热稳定校验参见《低压配电设计规范》GB50054-95。 需指出的是按《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93只需对必须确保可靠的电动机线路进行热稳定校验。 在爆炸和火灾危险场所的电缆最小截面应按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92的相关条款规定选择。 控制电缆的最小截面是参照有关规程条款要求，也是在工程中通常采用的，但对交流电流回路的控制电缆截面在实际工程设计中仍应按有关规范要求进行必要的校验，以确保测量或保护的精度。 4.3 低压电力电缆的选型 通过比较相同截面的低压XLPE电缆和PVC电缆，虽然XLPE电缆的允许载流量较PVC电缆大，
12、但两者单位长度的线路阻抗值是近似的，对同样长度、截面的线路进行电压降校验，XLPE电缆并无优势（参见表5-1和表5-2）。考虑到经济性，在低压电缆用量较大时本文推荐选择PVC电缆。 4.4 电动机的额定电流 表4-1、表4-2和表5-1、表5-2中电动机的额定电流摘自设备手册和厂家样本资料数据，不同厂家、不同型号的电动机其额定电流值略有差异，需准确数据时应向制造厂查询。 4.5 电动机起动时的线路电压降 直接起动的电动机，起动时的线路压降是按线路的芯线温度为40℃计算。对降压起动的电动机，按在额定电流运行时计算线路电压降。 表4-1 6kV电动机回路电缆截面
13、选择表 电动机功率（kW） 额定电流 （A） 线路长度 备注 50m 300m 600m 220 26 95mm2 95mm2 最小截面按95mm2考虑。 250 29 95mm2 95mm2 280 33 95mm2 95mm2 315 37 95mm2 95mm2 355 41 95mm2 95mm2 400 46 95mm2 95mm2 450 50 95mm2 95mm2 500 57 95mm2 95mm2 560 63 95mm2 95
14、mm2 630 71 95mm2 95mm2 800 90 95mm2 95mm2 1000 113 95mm2 95mm2 1250 140 95mm2 95mm2 1800 200 120mm2 120mm2 2000 217 150mm2 150mm2 2500 275 240mm2 240mm2 2800 309 240mm2 240mm2 3150 355 120mm2 X2 120mm2 X2 两根并用 3550 388 12
15、0mm2 X2 120mm2 X2 4000 434 150mm2 X2 150mm2 X2 4500 486 185mm2 X2 185mm2 X2 5000 546 240mm2 X2 240mm2 X2 5600 612 240mm2 X2 240mm2 X2 6300 680 300mm2 X2 300mm2 X2 7100 770 240mm2 X3 240mm2 X3 三根并用 8000 868 240mm2 X3 24
16、0mm2 X3 9000 970 300mm2 X3 300mm2 X3 10000 1076 300mm2 X3 300mm2 X3 注：电动机外壳的接地线截面： 铜导体：≥50 mm2； 钢导体：≥120 mm2。 表4-2 10kV电动机回路电缆截面选择表 电动机功率（kW） 额定电流 （A） 线路长度 备注 50m 300m 600m 220 16 70mm2 70mm2 最小截面按70mm2考虑。 250 18 70mm2 70mm2 280 20 70mm
17、2 70mm2 315 22 70mm2 70mm2 355 25 70mm2 70mm2 400 28 70mm2 70mm2 450 31 70mm2 70mm2 500 45 70mm2 70mm2 560 50 70mm2 70mm2 630 55 70mm2 70mm2 800 67 70mm2 70mm2 1000 76 70mm2 70mm2 1250 92 70mm2 70mm2 1800 126 70m
18、m2 70mm2 2000 139 95mm2 95mm2 2500 173 120mm2 120mm2 2800 194 150mm2 150mm2 3150 210 150mm2 150mm2 3550 235 185mm2 185mm2 4000 264 240mm2 240mm2 4500 298 95mm2X2 95mm2 X2 两根并用 5000 328 120mm2 X2 120mm2 X2 5600 365 120mm2 X2
19、 120mm2 X2 6300 416 150mm2 X2 150mm2 X2 7100 466 185mm2 X2 185mm2 X2 8000 523 240mm2 X2 240mm2 X2 9000 583 240mm2 X2 240mm2 X2 10000 643 300mm2 X2 300mm2 X2 14000 897 240mm2 X3 240mm2 X3 注：电动机外壳的接地线截面： 铜导体：≥50 mm2； 钢导体：≥120
20、 mm2。 表5-1 380V电动机回路PVC电缆截面选择表 电动机功率（kW） 额定电流 （A） 线路长度 备注 50m 100m 150m 200m 250m 300m ＜0.55 4mm2 4mm2 0.55 1.6 4mm2 4mm2 0.75 2.1 4mm2 4mm2 1.1 2.7 4mm2 4mm2 1.5 3.7 4mm2 4mm2 2.2 5 4mm2
21、 4mm2 3.0 6.8 4mm2 4mm2 6mm2 4.0 8.8 4mm2 4mm2 6mm2 6mm2 5.5 11.6 4mm2 4mm2 6mm2 6mm2 10mm2 7.5 15.4 4mm2 4mm2 6mm2 10mm2 10mm2 11 22.6 10mm2 10mm2 16mm2 16mm2 15 30.3 10mm2 10mm2 16mm2 16mm2 25mm2 18.5 35.9 16mm2
22、 16mm2 25mm2 25mm2 22 42.5 25mm2 25mm2 35mm2 30 56.8 25mm2 25mm2 35mm2 35mm2 50mm2 37 70.4 35mm2 35mm2 50mm2 50mm2 70mm2 45 84.2 50mm2 50mm2 70mm2 70mm2 95mm2 55 102.5 70mm2 70mm2 95mm2 95mm2 120mm2 75 139.7 120mm2 120mm2 150mm2 15
23、0mm2 185mm2 90 164.3 150mm2 150mm2 185mm2 240mm2 240mm2 表5-1续 380V电动机回路PVC电缆截面选择表 电动机功率（kW） 额定电流 （A） 线路长度 备注 50m 100m 150m 200m 250m 300m 110 202 240mm2 240mm2 120mm2 X2 120mm2 X2 132 242 120mm2 X2 2-120mm2 X2 150mm2 X2 185mm2
24、 X2 两根并用 160 294 150mm2 X2 150mm2 X2 185 331 185mm2 X2 185mm2 X2 240mm2 X2 200 358 185mm2 X2 185mm2 X2 240mm2 X2 220 388 240mm2 X2 240mm2 X2 250 440 240mm2 X2 240mm2 X2 280 497 300mm2 X2 300mm2 X2 315 557 3
25、00mm2 X2 300mm2 X2 400 693 宜采用6~10kV高压电动机 450 785 500 860 560 969 630 1083 说明：根据《低压配电设计规范》GB50054-95，相线芯线截面S（mm2）≤16，采用四芯等截面电缆； 相线芯线截面 16＜S（mm2）≤35，采用PE线截面为16（mm2）的四芯电缆； 相线芯线截面 S（mm2）＞35，采用PE线截面为S/2（mm2）的四芯电缆。 表5-
26、2 380V电动机回路XLPE电缆截面选择表 电动机功率（kW） 额定电流 （A） 线路长度 备注 50m 100m 150m 200m 250m 300m ＜0.55 4mm2 4mm2 0.55 1.6 4mm2 4mm2 0.75 2.1 4mm2 4mm2 1.1 2.7 4mm2 4mm2 1.5 3.7 4mm2 4mm2 2.2 5 4mm2 4mm
27、2 3.0 6.8 4mm2 4mm2 6mm2 4.0 8.8 4mm2 4mm2 6mm2 6mm2 5.5 11.6 4mm2 4mm2 6mm2 6mm2 10mm2 7.5 15.4 4mm2 4mm2 6mm2 10mm2 10mm2 11 22.6 6mm2 6mm2 10mm2 10mm2 16mm2 16mm2 15 30.3 10mm2 10mm2 16mm2 16mm2 25mm2 18.5 35.9 16mm2 16
28、mm2 25mm2 25mm2 22 42.5 25mm2 25mm2 35mm2 30 56.8 25mm2 25mm2 35mm2 35mm2 50mm2 37 70.4 35mm2 35mm2 50mm2 50mm2 70mm2 45 84.2 50mm2 50mm2 70mm2 70mm2 95mm2 55 102.5 70mm2 70mm2 95mm2 95mm2 120mm2 75 139.7 120mm2 120mm2 150mm2 150mm
29、2 185mm2 90 164.3 150mm2 150mm2 185mm2 240mm2 240mm2 表5-2续 380V电动机回路XLPE电缆截面选择表 电动机功率（kW） 额定电流 （A） 线路长度 备注 50m 100m 150m 200m 250m 300m 110 202 240mm2 240mm2 120mm2X2 120mm2 X2 132 242 120mm2 X2 120mm2 X2 150mm2 X2 185mm2 X2 两
30、根并用 160 294 150mm2 X2 150mm2 X2 185 331 185mm2 X2 185mm2 X2 240mm2 X2 200 358 185mm2 X2 2-185mm2 2-240mm2 220 388 240mm2 X2 2-240mm2 X2 250 440 240mm2 X2 240mm2 X2 280 497 300mm2 X2 300mm2 X2 315 557 300mm2 X2 300mm2 X2 400 693 宜采用6~10kV高压电动机 450 785 500 860 560 969 630 1083 说明：根据《低压配电设计规范》GB50054-95，相线芯线截面S（mm2）≤16，采用四芯等截面电缆； 相线芯线截面 16＜S（mm2）≤35，采用PE线截面为16（mm2）的四芯电缆； 相线芯线截面 S（mm2）＞35，采用PE线截面为S/2（mm2）的四芯电缆。
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