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文档简介

现10、35KV及以下导体及电缆的设计选择10.1掌握导体设计选择的原则10.1.1导体的分类 银 铜1、导体的材料 铝、铝合金、铝锰、铝镁 钢 裸2、导体的结构 硬 绝缘 软 裸 单芯 绝缘电缆 多芯 电线 单股 油浸纸 多股 聚乙烯 3、导体的绝缘 绝缘 聚氯乙烯 橡皮 铅色 外护套(裸铅、外被) 钢带 钢丝10.1.2导体的选择原则 架空 敷设方式 直埋(高差大小) 温度 电缆沟、遂道 湿度 穿管(高差大小) 室外 风速 (自然环境) 日照 GB50060-92 4.0.1条 海边盐雾其他 化学物腐蚀1、环境条件 爆炸、火灾危险场所 及敷设方式 环境、温度、湿度 室内 明敷 电缆沟、遂道 桥架、线槽 敷设方式 穿管(钢、塑料、其他) 垂直或水平裸导体的安全距离2、工作电压 (电晕要求)绝缘导体的绝缘水平3、用电设备的要求,抗干扰,弱电设备的特殊要求10.1.3 3110kV高压配电装置设计规范GB50060-92的要求3.0.2 选择裸导体的环境温度为:屋外 裸导体最热月平均最高温度(应为最热月日最高温度平均值)埋地最热月的平均温度(GB50054-2.2.5及GB50217 3.7.5)屋内,该处通风设计温度(无通风时,采用最热月平均最高温度,)3.0.3 选择导体的相对湿度,应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度,湿热带地区采用湿热带型,亚热带地区采用普通型。3.0.5 选择导体的最大风速,可采用离地面10 m,30年一遇,10分钟平均最大风速。4.0.11裸导体的正常最高工作温度不应大于+70,在计及日照影响时,钢芯铝线及管型导体不宜大于+80。当裸导体接触面处有镀(搪)锡的可靠覆盖层时,其最高工作温度可提高到+85。4.0.12验算短路热稳定时,裸导体的最高允许温度,对硬铝及铝锰合金可取+200,硬铜可取+300,短路前的导体温度应采用额定负荷下的工作温度。(最高设计环境温度时)4.0.15 在正常运行和短路时,电器引线的最大作用力不应大于电器端子允许的荷载。屋外配电装置的导体,应根据当地气象条件和不同受力状态进行力学计算。其安全系数不应小于表4.0.15的规定。 导体和绝缘子的安全系数 表4.0.15类别荷载长期作用时荷载短期作用时软导体硬导体42.02.51.674.0.16验算短路动稳定时,硬导体的最大允许应力应符合表4.0.16的规定。重要回路的硬导体应力计算,尚应计及动力效应的影响。硬导体的最大允许应力 表4.0.16导体材料硬铝硬铜LF21型铝锰合金管最大允许应力(MPa)70140904.0.17导体和导体、导体和电器的连接处,应有可靠的连接接头。硬导体间的连接宜采用焊接。需要断开的接头及导体和电器端子的连接处,应采用螺栓连接。不同金属的导体连接时,根据环境条件,应采取装设过渡接头等措施。4.0.18采用硬导体时,应按温度变化、不均匀沉降和震动等情况,在适当的位置装设伸缩接头或采取防震措施。10.1.4其他要求(1) 设计所选用的导体,其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电流;对屋外导体尚应计及日照对其载流量的影响。(2) 验算导体动稳定、热稳定短路电流,应按设计规划容量计算,并应考虑电力系统的远景发展规划。(3) 验算导体用的短路电流,应按下列情况进行计算:1) 除计算短路电流的衰减时间常数外,元件的电阻可略去不计。2) 在电气连接的网络中应计及具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。(4) 导体的动稳定、热稳定,可按三相短路验算,当单相、两相接地短路较三相短路严重时,应按严重情况验算。(5) 验算导体短路热效应的计算时间,宜采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间,当主保护有死区时,应采用对该死区起作用的后备保护动作时间,并应采用相应的短路电流值。(6) 用高压限流熔断器保护的导体,可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。(7) 在按回路正常工作电流选择裸导体截面时,导体的长期允许载流量,应按所在地区的海拔高度及环境温度进行修正。导体采用多导体结构时,应计及邻近效应和热屏蔽对载流量的影响。10.1.5低压配电规范GB50054-95的要求:2.2.2条 选择导体截面,应符合下列要求1、线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求; 用电设备端子处电压偏差允许值见“供配电设计规范”GB50052 4.0.4条及其条文说明。 用电设备起动时的电压要求应满足“通用用电设备配电设计规范”GB50055-93第3节电动机起动的要求。2、按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于负荷的计算电流;3、导体应满足动热定与热稳定的要求;4、导体最小截面应满足机械强度的要求。见JGJ/T16-92 8.4.2条表8.4.2 (表 7-1) 绝缘导线最小允许截面 (JGJ/T16-92 8.4.2条)序号用途线芯的最小截面(mm2)铜芯软线铜线铝线123一、照明用灯头引下线民用建筑 屋内工业建筑 屋内屋外0.40.51.01.00.81.02.52.52.512二、移动式用电设备生活用生产用0.751.01234三、架设在绝缘支持上的绝缘导线,其支持点间距为:2米以下,屋内屋外6米及以下15米及以下25米及以下四、穿管敷设的绝缘导线1.01.01.52.5461.02.52.54.06102.52.2.6在三相四线制配电系统中,中性线(以下简称N线)的允许载流量不应小于线路中最大不平衡负荷电流,且应计入谐波电流的影响。2.2.7以气体放电灯为主要负荷的回路中,中性线珙面不应小于相线截面。2.2.8采用单芯导线作保护中性线(以下简称PEN线)干线,当截面为铜材时,不应小于10mm;为铝材时,不应小于16 mm;采用多芯电缆的芯线作PEN线干线,其截面不应小4 mm。2.2.9当保护线(以下简称PE线)所用材质与相线相同时,PE线最小截面应符合表10-1-4的规定。表10-1-4 PE线最小截面相线芯线截面S(mm)PE线最小截面(mm)S16S1635S/2注:当要用此表若得出非标准截面时,应选用与之最接近的标准截面导体。2.2.10PE线采用单芯绝缘导线时,按机械强度要求,截面不应小于下列数值:(1) 有机械性的保护时为2.5 mm(2) 无机械性的保护时为4 mm2.2.11装置外可导电部分严禁用作PEN线。2.2.12在TN-C系统中,PEN线严禁接入开关设备。10.2电缆选择原则10.2.1电缆型式的含义10.2.1.1电缆型号由拼音及数字组成,其含义可参见表10-2-1表10-2-1 电缆型号含义绝缘种类导电线芯内护层派生结构外护层代号及含义代号及含义代号及含义代号及含义代号及含义Z纸绝缘L铝芯V聚氯乙烯D不滴流见表10-2-2及表10-2-3X橡皮绝缘T铜芯Y聚乙烯F分相V聚氯乙烯H橡套P屏蔽Y聚乙烯HF非燃性橡套Z直流YJ交联聚乙烯L铝包FR阻燃XD丁基橡胶Q铅包ZR阻燃NF耐火注:1、控制电缆在型号前加K,信号电缆在型号前加P;2、铜芯代号T不在型号中标出;3、ZR、NF分别代表阻燃和耐火护套,一般标注在型号前面。表10-2-2 非金属套电缆外护层结构数字含义型号外护层结构内衬层铠装层外被层12222332336263绕包型:塑料带或无纺布带挤出型:塑料套联锁铠装聚氯乙烯外套双钢带铠装聚氯乙烯外套聚乙烯外套单细圆钢丝铠装聚氯乙烯外套聚乙烯外套双铝带(或铝合金带)铠装聚氯乙烯外套聚乙烯外套424341441241塑料套单粗圆钢丝铠装聚氯乙烯外套聚乙烯外套双粗圆钢丝铠装双钢带-单粗圆钢丝铠装胶粘涂料-聚丙烯绳或电缆沥青-浸渍麻-电缆沥青-白垩粉金属套电缆外护层结构数字含义见表10-2-3。表10-2-3 金属套电缆外护层结构型号外护层结构内衬层铠装层外被层02无无电缆沥青(或热熔胶)-聚氯乙烯外套03无无电缆沥青(或热熔胶)-聚乙烯外套22绕包型:电缆沥青-塑料带或电缆沥青-塑料带-无纺麻布带或电缆沥青-塑料带-浸渍纸带(或浸渍麻)-电缆沥青挤出型:电缆沥青-聚氯乙烯套或电缆沥青-聚乙烯套双钢带聚氯乙烯外套23聚乙烯外套32单细圆钢丝聚氯乙烯外套聚乙烯外套3341电缆沥清(或热熔胶)-聚乙烯套允许用:电缆沥青-塑料带-浸渍麻-电缆沥青单粗圆钢丝胶粘涂料-聚丙烯绳或电缆沥青-浸渍麻-电缆沥青-白垩粉42聚氯乙烯外套43聚乙烯外套441双粗圆钢丝胶粘涂料-聚丙烯绳或电缆沥青-浸渍麻-电缆沥青-白垩粉241双钢带-单粗圆钢丝10.2.2电力工程电缆设计规范GB50217-94中的如下条文:3.1电缆芯线材质3.1.1控制电缆应采用铜芯3.1.2用于下列情况的电力电缆,应采用铜芯:(1) 电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需要保持连接具有高可靠性的回路。(2) 振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境。(3) 耐火电缆。3.1.3用于下列情况的电力电缆,宜采用铜芯:(1) 紧靠高温设备配置。(2) 安全性要求高的重要公共设施中。(3) 水下敷设当工作电流较大需增多电缆根数时。3.1.4除限于产品仅有铜芯和上述3条确定宜用铜芯的情况外,电缆缆芯材质应采用铝芯。3.2电力电缆芯数3.2.1条 1kV及以下TN-C系统应采用4芯电缆 1kV及以下TN-S系统宜选用5芯电缆 1kV及以下TT系统应采用4芯电缆3.2.2条 1kV及以下TN-C系统的单相回路应采用两芯电缆 1kV及以下TN-S系统的单相回路宜采用3芯电缆 1kV及以下TT系统的单相回路应采用2芯电缆3.2.3工作电流较大的回路或水下敷设的电缆,当技术经济合理时可采用单芯电缆。(采用单芯电缆时,必须注意满足对单芯电缆外护层及其敷设方式的要求。)3.2.5直流供电回路宜采用两芯电缆,必要时可采用单芯电缆。3.3 电缆绝缘水平 3.3.1 交流系统中电力电缆缆芯的相间额定电压,不得低于使用回路的工作线电压。3.3.2 交流系统中电力电缆缆芯与绝缘屏蔽或金属套之间额定电压的选择,应符合下列规定:(1) 中性点直接接地或经低阻抗接地的系统当接地保护动作不超过1min切除故障时,应按100%的使用回路工作相电压。(2) 对于(1)项外的供电系统,不宜低于133%的使用回路工作相电压;在单相接地故障可能持续8h以上,或发电机回路等安全性要求较高的情况,宜采取173%的使用回路工作相电压。3.3.3 交流系统中电压的冲击耐压水平,应满足系统绝缘配合要求。3.3.4 直流输电用电力电缆绝缘水平,应计及负荷变化因素,满足内部过电压的要求。3.3.5 控制电缆额定电压的选择,应不低于该回路工作电压,满足可能经受的暂态和工频过电压作用要求。且宜符合下列规定:(1) 沿较长高压电缆并行敷设的控制电缆(导引电缆),选用相适合的额定电压。(2) 在220kV及以上高压配电装置敷设的控制电缆,宜选用600/1000V,或在有良好屏蔽时可选用450/750V。(3) 除(1) 、(2)项情况外,一般宜选用450/750V;当外部电气干扰影响很小时,可选用较低的额定电压。3.4 电缆绝缘类型3.4.1 油浸纸绝缘电缆的选择,应符合下列规定: (1)当电缆线路最高与最低点之间的高差,未超过粘性油浸纸绝缘电缆允许高差时(表3.4.1),宜采用粘性油浸纸绝缘电缆。 (2)除(1)项外,应采用不滴流油浸纸绝缘电缆。粘性油浸纸绝缘电缆的允许高差 表3.4.1额定电压(kV)电缆线路的特征允许高差(m)13有铠装25无铠装206101535有防止油干枯的补加措施10无防止油干枯的补加措施53.4.2 当自容式充油电缆与六氟化硫全封闭电器直接相连、且封闭式终端不具备油与气的严密隔离时,电缆的最低工作油压应大于六氟化硫全封闭电器的最高工作气压。3.4.3 移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔软性要求的回路,应使用橡皮绝缘电缆。3.4.4 放射线作用场所,应按绝缘型类要求选用交联聚乙烯、乙丙橡皮绝缘等耐射线辐照强度的电缆。3.4.5 60以上高温场所,应按经受高温及其持续时间和绝缘型类要求,选用耐热聚氯乙烯、普通交联聚乙烯、辐照式交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等适合的耐热型电缆;100以上高温环境,宜采用矿物绝缘电缆。 高温场所不宜用聚氯乙烯绝缘电缆。3.4.6 低温-20以下环境,应按低温条件和绝缘型类要求,选用油浸纸绝缘类或交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。 低温环境不宜用聚氯乙烯绝缘电缆。3.4.7 有低毒难燃性防火要求的场所,可采用交联聚乙烯、聚乙烯或乙丙橡皮等绝缘不含卤素的电缆。 防火有低毒性要求时,不宜用聚氯乙烯电缆。3.4.8 除按本规范第3.4.53.4.7条明确要求的情况外,6kV以下回路,可用聚氯乙烯绝缘电缆;非重要性的6kV回路,经技术经济比较合理时也可用聚氯乙烯绝缘电缆。3.4.9 用在中、高压回路的交联聚乙烯电缆,应选择属于具备耐水树特性的绝缘构造型式。 对重要回路的6kV及以上电压回路,宜采用含有干式交联和内、外半导电与绝缘层三层共挤工艺特征的电缆。3.5 电缆外护层类型3.5.1 电缆的外护层,应符合下列要求: (1)交流单相回路的电力电缆,不得有未经非磁性处理的金属带、钢丝铠装。 (2)在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆,金属套、加强层、铠装上应有挤塑外套,水中电缆的粗钢丝铠装尚应有纤维外被。 (3)除低温-20以下环境或药用化学液体浸泡场所,以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外套宜用聚乙烯外,可采用聚氯乙烯外套。 (4)用在有水或化学液体浸泡场所的635kV重要性或35kV以上交联聚乙烯电缆,应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、铅套、铝套或膨胀式阻水带等防水构造。 敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆还宜具有纵向阻水构造。 3.5.2 选择自容式充油电缆的加强层类型,且当线路未设置塞止式接头时最高与最低点之间高差,应符合下列要求: (1)仅有铜带等径向加强层,容许高差为40m;但用于重要回路时宜为30m。 (2)径向和纵向均有铜带等加强层,容许高差为80m;但用于重要回路时宜为60m。3.5.3 直埋敷设电缆的外护层选择,应符合下列规定:(1)电缆承受较大压力或有机械损伤危险时,应有加强层或钢带铠装。 (2)在流砂层、回填土地带等可能出现位移的土壤中,电缆应有钢丝铠装。 (3)白蚁严重危害且塑料电缆未有尼龙外套时,可采用金属套或钢带铠装。 (4)除本条(1)(3)项外的情况,可采用不带铠装的外护层。3.5.4 空气中固定敷设电缆时的外护层选择,应符合下列规定: (1)油浸纸绝缘铅套电缆直接在臂式支架上敷设时,应具有钢带铠装。 (2)小截面挤塑绝缘电缆直接在臂式支架上敷设时,宜具有钢带铠装。 (3)在地下客运、商业设施等安全性要求高而鼠害严重的场所,塑料绝缘电缆可具有金属套或钢带铠装。 (4)电缆位于高落差的受力条件需要时,可含有钢丝铠装。 (5)除本条(1)(4)项外,敷设在梯架或托盘等支承密接的电缆,可不含铠装。 (6)除应按本规范第3.5.1条(3)项的规定采用,以及高温60以上场所应采用聚乙烯等耐热外套的电缆外,宜用聚氯乙烯外套。 (7)严禁在封闭式通道内使用纤维外被的明敷电缆。3.5.5 移动式电气设备等需经常弯移或有较高柔软性要求回路的电缆,应采用橡皮外护层。 3.5.6 放射线作用场所的电缆,应具有适合耐受放射线辐照强度的聚氯乙烯、氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等防护外套。3.5.7 敷设于保护管中的电缆,应具有挤塑外套;油浸纸绝缘铅套电缆,尚宜含有钢铠层。3.5.8 水下敷设电缆的外护层选择,应符合下列规定:(1)在沟渠、不通航小河等不需铠装层承受拉力的电缆,可选用钢带铠装。 (2)江河、湖海中电缆,采用的钢丝铠装型式应满足受力条件。当敷设条件有机械损伤等防范需要时,可选用符合防护、耐蚀性增强要求的外护层。3.5.9 路径通过不同敷设条件时电缆外护层的选择,应符合下列规定: (1)线路总长未超过电缆制造长度时,宜选用满足全线条件的同一种或差别尽量少的一种以上型式。 (2)线路总长超过电缆制造长度时,可按相应区段分别采用适合的不同型式。3.6 控制电缆及其金属屏蔽3.6.1 双重化保护的电流、电压以及直流电源和跳闸控制回路等需增强可靠性的两套系统,应采用各自独立的控制电缆。3.6.2 下列情况的回路,相互间不宜合用同一根控制电缆: (1)弱电信号、控制回路与强电信号、控制回路。 (2)低电平信号与高电平信号回路。 (3)交流断路器分相操作的各相弱电控制回路。3.6.3 弱电回路的每一对往返导线,宜属于同一根控制电缆。3.6.4 强电回路控制电缆,除位于超高压配电装置或与高压电缆紧邻并行较长,需抑制干扰的情况外,可不含金属屏蔽。3.6.5 弱电信号、控制回路的控制电缆,当位于存在干扰影响的环境又不具备有效抗干扰措施时,宜有金属屏蔽。3.6.6 控制电缆金属屏蔽型类的选择,应按可能的电气干扰影响,计入综合抑制干扰措施,满足需降低干扰或过电压的要求。3.6.6.1 位于110kV以上配电装置的弱电控制电缆,宜有总屏蔽、双层式总屏蔽。3.6.6.2 计算机监测系统信号回路控制电缆的屏蔽选择,应符合下列规定: (1)开关量信号,可用总屏蔽。 (2)高电平模拟信号,宜用对绞线芯总屏蔽,必要时也可用对绞线芯分屏蔽。 (3)低电平模拟信号或脉冲量信号,宜用对绞线芯分屏蔽,必要时也可用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽。 3.6.6.3 其他情况,应按电磁感应、静电感应和地电位升高等影响因素,采用适宜的屏蔽型式。 3.6.6.4 敷设方式要求电缆具有钢铠、金属套时,应充分利用其屏蔽功能。3.6.7 需降低电气干扰的控制电缆,可在工作芯数外增加一个接地的备用芯。 3.6.8 控制电缆金属屏蔽的接地方式,应符合下列规定: (1)计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层,不得构成两点或多点接地,宜用集中式一点接地。 (2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。 双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点、两点接地。 (3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。 3.7 电力电缆截面3.7.1 电力电缆缆芯截面选择的基本要求。 3.7.1.1 最大工作电流作用下的缆芯温度,不得超过按电缆使用寿命确定的允许值。持续工作回路的缆芯工作温度,应符合附录A的规定。(对应GB50054 2.2.2条“导体允许载流量不应小于线路的负荷计算电流”) 3.7.1.2 最大短路电流作用时间产生的热效应,应满足热稳定条件。对非熔断器保护的回路,满足热稳定条件可按短路电流作用下缆芯温度不超过附录A所列允许值。 3.7.1.3 连接回路在最大工作电流作用下的电压降,不得超过该回路允许值。(见GB50052 4.0.4条,GB50055 2.3.2条)辅导材料中:从变压器低压侧母线至用电设备受电端的线路电压损失,一般不超过用电设备额定电压的5%;(此条类似于“人民防空地下室设计规范GB50038-94 7.3.2条) 3.7.1.4 较长距离的大电流回路或35kV以上高压电缆,当符合上述条款时,宜选择经济截面,可按“年费用支出最小”原则。 3.7.1.5 铝芯电缆截面,不宜小于4mm2。 3.7.1.6 水下电缆敷设当需缆芯承受拉力且较合理时,可按抗拉要求选用截面。 3.7.2 对10kV及以下常用电缆按持续工作电流确定允许最小缆芯截面时,宜满足附录B电缆允许持续载流量(建议性基础值)、以及由附录C按下列使用条件差异影响计入校正系数所确定的允许载流量。 (1)环境温度差异。 (2)直埋敷设时土壤热阻系数差异。 (3)电缆多根并列的影响。 (4)户外架空敷设无遮阳时的日照影响。 35 kV及以下电缆在不同环境温度时的载流量校正系数 表C.0.1空 气 中土 壤 中环境温度()3035404520253035缆芯最高工作温度()601.221.111.00.861.071.00.930.85651.181.091.00.891.061.00.940.87701.151.081.00.911.051.00.940.88801.111.061.00.931.041.00.950.90901.091.051.00.941.041.00.960.92 (C.0.1)式中:K温度校正系数;t1导体最高允许工作温度,C ;t0实际敷设处的环境温度,C ;t2导体载流量对应的环境温度,C 。此外,还应根据导体并列敷设根数进行校正。不同土壤热阻系数时电缆载流理的校正系数 表C.0.2土壤热阻系数分类特征(土壤特性和雨量)校正系数0.8土壤很潮湿,经常下雨,如湿度大于9%的沙土;湿度大于10%的沙泥土等1.051.2土壤潮湿,规律性下雨,如湿度大于7%但小于9%的沙土;湿度为12%14%的沙泥土等1.01.5土壤较干燥,雨量不大。如湿度为8%12%的沙泥土等0.932.0土壤干燥,少雨。如湿度大于4%但小于7%的沙土;湿度为4%8%的沙泥土等0.873.0多石地层,非常干燥。如湿度小于4%的沙土等0.75土中直埋多根并行敷设时电缆载流量的校正系数 表C.0.3根 数123456电缆之间净距(mm)10010.90.850.800.780.7520010.920.870.840.820.8130010.930.900.870.860.85空气中单层多根并行敷设时电缆载流量的校正系数 表C.0.4并列根数12346电缆中心距S=d0.900.850.820.80S=2d1.001.000.980.950.90S=3d1.001.000.980.96在电缆桥架上无间距配置多层并列电缆时持续载流量的校正系统 表C.0.5一二三四桥架类别梯架0.80.650.550.5托盘0.70.550.50.4516kV电缆户外明敷无遮阳时载流量的校正系数 表C.0.6截面(mm)35507095120150185240电压(kV)1芯数三0.900.980.970.960.946三0.960.950.940.930.920.910.90.88单0.990.990.990.990.983.7.3 不属于本规范第3.7.2条规定的其他情况下,电缆按持续工作电流确定允许最小缆芯截面时,应经计算或测试验证,且计算内容或参数选择应符合下列规定: (1)中频供电回路使用非同轴电缆,应计入非工频情况下集肤效应和邻近效应增大损耗发热的影响。 (2)单芯高压电缆以交叉互联接地当单元系统中三个区段不等长时,应计入金属护层的附加损耗发热影响。 (3)敷设于塑料保护管中的电缆,应计入热阻影响;排管中不同孔位的电缆还应分别计入互热因素的影响。 (4)敷设于封闭、半封闭或透气式耐火槽盒中的电缆,应计入包含该型材质及其盒体厚度、尺寸等因素对热阻增大的影响。 (5)施加在电缆上的防火涂料、包带等覆盖层厚度大于1.50mm时,应计入其热阻影响。 (6)沟内电缆埋砂且无经常性水份补充时,应按砂质情况选取大于2.0mW的热阻系数计入对电缆热阻增大的影响。3.7.4 缆芯工作温度大于70的电缆,计算持续允许载流量时,尚应符合下列规定: (1)数量较多的该类电缆敷设于未装机械通风的隧道、竖井时,应计入对环境温升的影响。 (2)电缆直埋敷设在干燥或潮湿土壤中,除实施换土处理等能避免水份迁移的情况外,土壤热阻系数宜选取不小于2.0mW。3.7.5 确定电缆持续允许载流量的环境温度,应按使用地区的气象温度多年平均值,并计入实际环境的温升影响。宜符合表3.7.5的规定:电缆持续允许载流量的环境温度确定 () 表3.7.5电缆敷设场所有无机械通风选取的环境温度土中直埋埋深处的最热月平均地温水 下最热月的日最高水温平均值户外空气中、电缆沟最热月的日最高温度平均值有热源设备的厂房有通风设计温度无最热月的日最高温度平均值另加5一般性厂房、室内有通风设计温度无最热月的日最高温度平均值户内电缆沟无最热月的日最高温度平均值另加5*隧 道隧 道有通风设计温度注:当*属于本规范第3.7.4条(1)项的情况时,不能直接采取仅加53.7.6 电缆通过不同散热条件区段时的缆芯截面选择,应符合下列规定: 3.7.6.1 回路总长未超过电缆制造长度的情况: (1)重要回路全长宜按其中散热较差区段条件选择同一截面。 (2)水下电缆敷设有机械强度要求需增大截面时,回路全长可选择同一截面。 (3)非重要回路,可对大于10m区段散热条件按段选择截面,但每回路不宜多于三种规格。JGJ/T16-92 8.4.6条规定:沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时,如冷却条件最坏段的长度超过5米,则应按该段条件选择绝缘导线和电缆的截面。或只对该段采用大截面的绝缘导线和电缆。 3.7.6.2 回路总长超过电缆制造长度的情况,宜按区段选择相应合适的缆芯截面。3.7.8 选择短路计算条件应符合下列规定: (1)计算用系统接线,应采取正常运行方式,且宜按工程建成后5年以上规划发展考虑。 (2)短路点应选取在通过电缆回路最大短路电流可能发生处。 (3)宜按三相短路计算。 (4)短路电流作用时间,应取保护切除时间与断路器全分闸时间之和。对电动机等直馈线,应采取主保护时间;其他情况,宜按后备保护计。3.7.9 1kV以下电源中性点直接接地时三相四线制系统的电缆中性线截面,不得小于按线路最大不平衡电流持续工作所需最小截面;对有谐波电流影响的回路,还应同时满足所要求截面,且符合下列规定: (1)以气体放电灯为主要负荷的回路,中性线截面不宜小于相芯线截面。 (2)除(1)项规定的情况外,中性线截面可不小于50%的相芯线截面。3.7.10 1kV以下电源中性点直接接地时配置保护接地线、中性线或保护接地中性线系统的电缆芯线截面选择要求。 3.7.10.1 中性线、保护接地中性线的截面,应符合本规范第3.7.9条的规定;保护接地中性线截面,尚应按缆芯材质分别符合下列规定: (1)铜芯,不小于10mm2。(2)铝芯,不小于16mm2。3.7.10.2 保护地线的截面,应满足回路保护电器可靠动作的要求,且应符合表3.7.10的规定。按热稳定要求的保护地线允许最小截面(mm2) 表3.7.10电缆相芯线截面S保护地线允许最小截面S16S1635S/23.7.11 交流供电回路由多根电缆并联组成时,宜采用相同截面。3.7.12 电力电缆金属屏蔽层的有效截面,应满足在可能的暂态电流作用下温升值不超过绝缘与外护层的短路容许最高温度平均值。10.2.3GB50217规定外的其它方面:1. 电缆截面必须与配电线路的保护电器相配合,使配电线路受到保护电器的有效保护,应满足各类保护要求的验算条件。过载保护 GB50054-95 4.3.4 Iz In IB 1.45 Iz I2 (对保护电器的要求) IB负荷计算电流In保护电器整定电流Iz电缆允许载流量(见GB50217-94 3.7.2条)I2保护电器的动作电流Iz 电缆允许载流量 见GB50217-94敷设在空气中和土壤中的电缆载流量按下式计算式中 计算工作电流,A;电缆在标准敷设条件下的额定载流量;K不同敷设条件下综合校正系数:空气中单根土壤中单根土壤中多根空气中多根桥架上多层重叠户外无遮阳空气中穿管环境温度(取值见表10-2-6)不同于标准敷设温度(空气中为40,土壤中为25)的校正系数,见表10-2-7;直埋电缆当土壤热阻不同于1.2m/W时的校正系数,见表10-2-8;直埋多根并行敷设校正系数,见表10-2-9;空气中多根并行敷设校正系数,见表10-2-10;桥架多层重叠敷设校正系数,见表10-2-11;户外明敷无遮阳校正系数,见表10-2-12;空气中穿管敷设时的校正系数,电压为10kV及以下截面为95mm及以下取0.9;截面为120185 mm取0.85。2. 在不考虑各种降容系数情况下,电缆截面与保护电器的配合截面参考表。表1 变压器容量对应的低压母线规格:变压器容量(kVA)25031540050063080010001250160020002500铜母线规格相40x540x550x563x6.380x6.3100x6.3100x10125x102(100x10)2(125x10)3(125x10)零30x330x440x440x550x6.350x6.380x6.363x10100x10125x10125x16表2 断路器整定电流对应的导体未考虑任何影响时的最小截面:断路器电流 (A)16202532405080100125160180200250300350400VV,BV(mm2)2.54610101625355070951201501852x952x120YJV(mm2)25357095951201501852x120BTTQ1.52.52.54610162510.3硬导体选择10.3.1导体选型10.3.1.1导体材料母线材料有铜、铝、铝合金及钢材制成, GB50060 3110KV高压配电装置设计规范4.0.2条规定,配电装置的母线和引线不宜采用铜导体。载流导体一般使用铝合金材料。成型导体一般为矩形、槽形和管形。铜导体一般在下列情况下才使用:(1) 位于化工厂(其排出大量腐蚀性气体对铝质材料有影响者)附近的屋外配电装置;(2) 持续工作电流在4000A以上的矩形导体,由于安装有要求且采用其他型式的导体有困难时。10.3.2母线型式及适应范围母线除满足工作电流、机械强度和电晕要求外,母线形状还应满足下列要求:(1) 电流分布均匀(即集肤效应系数尽可能低);(2) 机械强度高;(3) 散热良好(与导体放置方式和形状有关);(4) 有利于提高电晕起始电压;(5) 安装、检修简单,连接方便。我国目前常用的硬母线型式有矩形、槽形和管形等。1.矩形母线单片矩形母线具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点,一般适用于工作电流I2000A的回路中。多片矩形母线集肤效应系数比单片母线的大,所以附加损耗增大。因此载流量不是随母线片数增加而成倍增加的,尤其是每相超过三片以上时,母线的集肤效应系数显著增大。在工作电流为4000A以上时,母线则应选用有利于交流电流分布的槽形或圆筒形的成型母线。2.槽形母线槽形母线的电流分布比较均匀,与同截面的矩形母线相比,其优点是散热条件好、械强度高、安装也比较方便。尤其是在垂直方向开有通风孔的双槽形母线比不开孔的方管形母线的载流能力约大910;比同截面的矩形母线载流能力约大35。因此在回路持续工作电流为4000A8000A时,一般可选用双槽形母线,大于上述电流值时,由于会引起钢构件严重发热,故不推荐使用。3.管形母线 管形母线是空芯导体,集肤效应系数小,且有利于提高电晕的起始电压。户外配电装置使用管形母线,具有占地面积小、架构简明、布置清晰等优点。但导体与设备端子连接较复杂,用于户外时易产生微风振动。10.3.2导线截面的选择和校验10.3.2.1导线截面的选择(1) 按回路持续工作电流的选择式中导体回路持续工作电流,A;按附表10-4-1确定。 相应于导体在规定的某一运行温度、环境条件及安装方式下长期允许的载流量,A。若导体所处环境条件与规定的载流量计算条件不同时,载流量应乘以相应的校正系数,见表10-3-1。表10-3-1 裸导体载流量在不同海拔高度及环境温度下的综合校正系数导体最高允许温度()适用范围海拔高度(m)实际环境温度()+20+25+30+35+40+45+50+70屋内矩形、槽形、管形导体和不计日照的屋外软导线1.051.000.940.880.810.740.67+80计及日照时屋外软导线1000及以下2000300040001.051.010.970.931.000.960.920.890.950.910.870.840.890.850.810.770.830.790.750.710.760.69计及日照时屋外管形导体1000及以下2000300040001.051.000.950.911.000.940.900.860.940.880.840.800.870.810.760.720.800.740.690.650.720.63(2)按经济电流密度选择。除配电装置的汇流母线以外,以于一年负荷利用小时数较大,母线较长(长茺超过20m),传输容量较大的回路,均应按经济电流密度选择导体截面,并按下式计算式中经济截面,mm回路的持续工作电流,A;经济电流密度,A/ mm现行的经济电流密度见图10-3-1。当无合适规格的导体时,导体截面可小于经济电流密度的计算截面。变电所最大负荷利用小时数T应根据负荷性质确定,其他行业T的取值可参照表10-3-2。表10-3-2 不同负荷的年利用时间T负荷性质T值(h)负荷性质T值(h)煤炭工业6000电气化铁道6000黑色金属工作6500仪器工业4500有色金属采选业5800交通运输3000电铝工业8200城市生活用电2500化学工业7300农业排灌2800造纸工业6500农村照明1500铁合金工业7700石油工业7000有色金属冶炼7500上下水道5500机械制造工业5000农村工业3500建筑材料工业6500原子能工业7800纺织工业6000其他工业4000对较长距离的大电流回路,当负荷利用小时较高时,宜按年费用支出最小原则来确定其经济截面,年费用支出B按下式计算B=0.11Z+1.11N式中Z投资;N年运行费用,包括电能损失费,折旧费,使用年限按25年计算。表10-2-15 电缆线路经济电流密度最大负荷利用小时5000(三班制)铝芯电缆铜芯电缆1.922.51.732.251.542.010.4 软导体的设计选择10.4.1 室外高压线路: 一般要求(1) 配电装置中软导线的选择,应根据环境条件(环境温度、日照、风速、污秽、海拔高度)和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件,确定导线的截面和导线的结构型式。(2) 在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所,应尽量选用防腐型铝绞线。(3) 当负荷电流较大时,应根据负荷电流选择较大截面的导线。当电压较高时,为保持导线表面的电场强度,导线最小截面必须满足电晕的要求,可增加导线外径或增加每相导线的根数。(4) 对于220kV及以下的配电装置,电晕对选择导线截面一般不起决定作用,故可根据负荷电流选择导线截面。导线的结构型式可采用单根钢芯铝绞线或由钢芯铝绞线组成的复导线。10.4.2 导体截面选

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