導(dǎo)線(xiàn)選擇介紹
導(dǎo)線(xiàn)選擇介紹
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一、 按發(fā)熱條件選擇
(一) 滿(mǎn)足的條件
負(fù)荷電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)和電纜時(shí),由于導(dǎo)線(xiàn)和電纜具有一定的電阻,因此要產(chǎn)生一定的功率損耗,使導(dǎo)線(xiàn)和電纜發(fā)熱,溫度升高。絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜的發(fā)熱溫度過(guò)高時(shí),將使其絕緣損壞,甚至引起火災(zāi);裸導(dǎo)線(xiàn)的發(fā)熱溫度過(guò)高時(shí),會(huì)使導(dǎo)線(xiàn)及導(dǎo)線(xiàn)的接頭處氧化加劇,增大接頭的接觸電阻,使之進(jìn)一步加熱氧化,甚至發(fā)展到斷線(xiàn)。因此,導(dǎo)線(xiàn)和電纜的發(fā)熱溫度不能超過(guò)允許值,見(jiàn)表1-1。
導(dǎo)線(xiàn)在正常和短路時(shí)的最高允許溫度 表1-1
導(dǎo)線(xiàn)種類(lèi)和材料 最高允許溫度(0℃) 導(dǎo)線(xiàn)種類(lèi)和材料 最高允許溫度(0℃) 正常時(shí) 短路時(shí) 正常時(shí) 短路時(shí)
1、母線(xiàn) 銅
鋁
鋼
2、油浸紙絕緣電纜:
銅芯 1-3KV
6KV
10KV
鋁芯 1-3KV
6KV
10KV 70
70
70
80
65
60
80
65
60 300
200
300
250
250
250
200
200
200 3、橡皮絕緣電線(xiàn)和電纜
4、聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜
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5、交聯(lián)聚氯乙烯電纜
銅芯
鋁芯
6、有中間接頭的電纜(不包括聚氯乙烯絕緣電纜)
65
65
80
80
—
150
120
230
200
150
按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面時(shí),應(yīng)使導(dǎo)線(xiàn)和電纜的計(jì)算電流Ij不大于其允許載流量(允許持續(xù)電流)Ie
即 Ij≤Ie
(二)導(dǎo)線(xiàn)載流量的計(jì)算口訣
導(dǎo)線(xiàn)的載流量與導(dǎo)線(xiàn)截面有關(guān),也與導(dǎo)線(xiàn)的材料、型號(hào)、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān),影響的因素較多,計(jì)算也較復(fù)雜。
各種導(dǎo)線(xiàn)的載流量通?梢詮氖謨(cè)中查找。但利用口訣再配合一些簡(jiǎn)單的心算,便可直接算出,不必查表。
1.口訣 鋁芯絕緣線(xiàn)載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
10下五 100上二,
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5、35,百度搜索:99建筑網(wǎng),查看數(shù)百萬(wàn)資料
四、三界,
70、95,兩倍半,
穿管、溫度,八、九折。
裸線(xiàn)加一半,
銅線(xiàn)升級(jí)算。
2.說(shuō)明 口訣對(duì)各種截面的載流量(安)不是直接指出的,而是用截面乘上一定的倍數(shù)來(lái)表示。為此將我國(guó)常用導(dǎo)線(xiàn)標(biāo)稱(chēng)截面(平方毫米)排列如下:
1、1.更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、2.更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、4、6、10、16、2更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、3更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、50、70、9更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、120、150、185……
(1)第一句口訣指出鋁芯絕緣線(xiàn)載流量(安)、可按截面的倍數(shù)來(lái)計(jì)算?谠E中的阿拉伯?dāng)?shù)碼表示導(dǎo)線(xiàn)截面(平方毫米),漢字?jǐn)?shù)字表示倍數(shù)。把口訣的截面與倍數(shù)關(guān)系排列起來(lái)如下:
1 ~ 10 16 、25 35 、50 70 、95 120以上
︸ ︸ ︸ ︸ ︸
五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍
現(xiàn)在再和口訣對(duì)照就更清楚了,口訣“10下五”是指截面在10以下,載流量都是截面數(shù)值的五倍!100上二”(讀百上二)是指截面100以上的載流量是截面數(shù)值的二倍。截面為25與35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣“2更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問(wèn)久久建筑網(wǎng)
5、35,四三界”。而截面70、95則為二點(diǎn)五倍。從上面的排列可以看出:除10以下及100以上之外,中間的導(dǎo)線(xiàn)截面是每?jī)煞N規(guī)格屬同一倍數(shù)。
例如鋁芯絕緣線(xiàn),環(huán)境溫度為不大于25℃時(shí)的載流量的計(jì)算:
當(dāng)截面為6平方毫米時(shí),算得載流量為30安;
當(dāng)截面為150平方毫米時(shí),算得載流量為300安;
當(dāng)截面為70平方毫米時(shí),算得載流量為175安。
從以上的排列還可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小,在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處,誤差稍大些。比如截面25與35是四倍與三倍的分界處,25屬四倍的范圍,它按口訣算為100安,但按手冊(cè)為97安;而35則相反,按口訣算為105安,但查表為117安。不過(guò)這對(duì)使用的影響并不大。當(dāng)然,若能“胸中有數(shù)”,在選擇導(dǎo)線(xiàn)截面時(shí),25的不讓它滿(mǎn)到100安,35的則可略為超過(guò)105安便更準(zhǔn)確了。同樣,2.5平方毫米的導(dǎo)線(xiàn)位置在五倍的始端,實(shí)際便不止五倍(最大可達(dá)20安以上),不過(guò)為了減少導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的電能損耗,通常電流都不用到這么大,手冊(cè)中一般只標(biāo)12安。
(2)后面三句口訣便是對(duì)條件改變的處理!按┕、溫度,八、九折”是指:若是穿管敷設(shè)(包括槽板等敷設(shè)、即導(dǎo)線(xiàn)加有保護(hù)套層,不明露的),計(jì)算后再打八折;若環(huán)境溫度超過(guò)25℃,計(jì)算后再打九折,若既穿管敷設(shè),溫度又超過(guò)25℃,則打八折后再打九折,或簡(jiǎn)單按一次打七折計(jì)算。
關(guān)于環(huán)境溫度,按規(guī)定是指夏天最熱月的平均最高溫度。實(shí)際上,溫度是變動(dòng)的,一般情況下,它影響導(dǎo)線(xiàn)載流量并不很大。因此,只對(duì)某些高溫車(chē)間或較熱地區(qū)超過(guò)25℃較多時(shí),才考慮打折扣。
例如對(duì)鋁芯絕緣線(xiàn)在不同條件下載流量的計(jì)算:
當(dāng)截面為10平方毫米時(shí),則載流量為10×5×0.8=40安;若為高溫,則載流量為10×5×0.9=45安;若是穿管又是高溫,則載流量為10×5×0.7=35安。
(3)對(duì)于裸鋁線(xiàn)的載流量,口訣指出“裸線(xiàn)加一半”,即計(jì)算后再加一半。這是
指同樣截面裸鋁線(xiàn)與鋁芯絕緣線(xiàn)比較,載流量可加大一半。
例如對(duì)裸鋁線(xiàn)載流量的計(jì)算:
當(dāng)截面為16平方毫米時(shí),則載流量為16×4×1.5=96安,若在高溫下,則載流量為16×4×1.5×0.9=86.4安。
(4) 對(duì)于銅導(dǎo)線(xiàn)的載流量,口訣指出“銅線(xiàn)升級(jí)算”,即將銅導(dǎo)線(xiàn)的截面按截面排 順序提升一級(jí),再按相應(yīng)的鋁線(xiàn)條件計(jì)算。
例如截面為35平方毫米裸銅線(xiàn)環(huán)境溫度為25℃,載流量的計(jì)算為:按升級(jí)為50平方毫米裸鋁線(xiàn)即得50×3×1.5=225安。
對(duì)于電纜,口訣中沒(méi)有介紹。一般直接埋地的高壓電纜,大體上可直接采用第一句口訣中的有關(guān)倍數(shù)計(jì)算。比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的載流量為35×3=105安。95平方毫米的約為95×2.5≈238安。
三相四線(xiàn)制中的零線(xiàn)截面,通常選為相線(xiàn)截面的½左右。當(dāng)然也不得小于按機(jī)械強(qiáng)度要求所允許的最小截面。在單相線(xiàn)路中,由于零線(xiàn)和相線(xiàn)所通過(guò)的負(fù)荷電流相同,因此零線(xiàn)截面應(yīng)與相線(xiàn)截面相同。
二、 按機(jī)械強(qiáng)度選擇
架空線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)常受風(fēng)、冰、雨及溫度變化等作用,以及周?chē)諝馑瘜W(xué)雜質(zhì)的侵蝕,
因此必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,才能保證安全運(yùn)行。架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的最小允許截面,見(jiàn)表1-2。 架空裸導(dǎo)線(xiàn)最小允許截面 表1-2
導(dǎo) 線(xiàn) 種 類(lèi) 高 壓 (6千付以上) 低 壓
居 民 區(qū) 非 居 民 區(qū)
鋁及鋁合金
鋼芯 鋁線(xiàn)
銅 線(xiàn) 35平方毫米
25平方毫米
16平方毫米 25平方毫米
16平方毫米
16平方毫米 16平方毫米
16平方毫米
6平方毫米
三、 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇
導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇,既要使電能損耗小,又不要過(guò)分地增加線(xiàn)路投資、維修費(fèi)用和 色金屬消耗量。我國(guó)目前規(guī)定采用的經(jīng)濟(jì)電流密度,見(jiàn)表1-3。
經(jīng) 濟(jì) 電 流 密 度(安/毫米²) 表1-3
線(xiàn)路類(lèi)別 導(dǎo)線(xiàn)材料 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時(shí)
3000以下 3000~5000 5000以上
架空線(xiàn)路 鋁
銅 1.65
3.00 1.15
2.25 0.90
1.75
電纜線(xiàn)路 鋁
銅 1092
2.5 1.73
2.25 1.54
2.00
按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,叫經(jīng)濟(jì)截面。經(jīng)濟(jì)截面S可由下式求得: S=Ij/j
式中 j——經(jīng)濟(jì)電流密度。
按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜,一般只用于高壓線(xiàn)路。
例題 有一條LJ鋁絞線(xiàn)架設(shè)的10千伏架空線(xiàn)路,計(jì)算負(fù)荷為1280千瓦,cosΦ=0.9,年利用
時(shí)間為4200小時(shí)。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面。并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。
解 (1)選擇經(jīng)濟(jì)截面。
Ij=P/3½•U•cosø=1280/3½×10×0.9≈82安 由表1-3查得經(jīng)濟(jì)電流密度j=1.15安/毫米²,帶入可得:
S=Ij/j=82/1.15≈71毫米²
可選70毫米²,即選LJ-70型鋁絞線(xiàn)。
(2)校驗(yàn)發(fā)熱條件
查手冊(cè)得知LJ的允許載流量(25℃)
Ij(82安)≤Ie(265安)
可見(jiàn),選LJ-70能滿(mǎn)足發(fā)熱條件。
(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。
查表1-3得知高壓居民區(qū)的架空鋁絞線(xiàn)最小允許截面Smin=(25毫米²),
S(70毫米²)>Smin(25毫米²),
可見(jiàn)LJ-70也能滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。
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四、 按允許電壓損失選擇
由于線(xiàn)路有阻抗,所以在負(fù)荷電流通過(guò)線(xiàn)路時(shí)有一定的電壓損失。而按規(guī)范要求、用電設(shè)備的端電壓偏移有一定的允許范圍,如線(xiàn)路的電壓損失值超過(guò)了允許值,則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線(xiàn)或電纜的截面,使之滿(mǎn)足允許的電壓損失值。
為了節(jié)省金屬起見(jiàn),使導(dǎo)線(xiàn)與電纜沿各段采用不相等的截面,由始端到末端逐漸減小,具有線(xiàn)路段導(dǎo)線(xiàn)截面不同的干線(xiàn),可以有好幾個(gè)方案,把它們按接近于容許電壓損失的程度和金屬使用量?jī)煞矫孀饕槐容^,便可選出一個(gè)指標(biāo)最佳的方案。