高压电缆截面选择计算书

技术资料电缆截面选择计算计算：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610kv 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= （na） /（nc）式中：n：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 。a ：敷设处的环境温度，；c ：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=0.73 ）载流量的校正系数k=k1 k22.2 电力电缆载流量表表 1610kv xlpe绝缘铜芯电力电缆载流量表空气中电缆桥架中电缆规格25 （ a）40 （ a）137843 120mm1681023 150mm2051253 185mm2521543 240mm3412083942404362665203173 95mm 22991823 300mm 2593363表 20.6/1kv pvc绝缘电力电缆载流量表电缆规格34mm 2空气中空气中电缆桥架中电缆规格40 （ a）40 （ a）26183 70mm32223 95mm46323 120mm60423 150mm77543 185mm95673 240mm115813 300mm40 （ a1451021851302101472451722801963352353752632电缆桥架中 40 （ a）36mm 223 10mm 223 16mm 223 25mm 223 35mm 223 50mm 22表 30.6/1kv xlpe绝缘电力电缆载流量表电缆规格34mm 2空气中空气中电缆桥架中电缆规格40 （ a）3340 （ a）233 70mm41293 95mm57403 120mm76533 150mm98683 185mm40 （ a1761232131492461722791953192232电缆桥架中 40 （ a）36mm 223 10mm 223 16mm 223 25mm 22119833 240mm1431003 300mm2.3 短路保护协调1） 610kv回路电力电缆短路保护协调sit10 2 /c式中： s：电缆截面，mm 2 ； 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 it/k式中： s：电缆截面，mm 2 ； i：短路电流有效值（均方根值），a ； t：短路电流持续作用时间，秒。k： pvc 绝缘电缆k=115 ； xlpe 绝缘电缆k=143380v 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. 610kv 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7095 mm 2 。（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 mm 2 。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 mm 2 。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 mm 2 ；- 电压回路：最小截面：1.5 mm 2 ；- 其他回路：最小截面：1.5 mm 2 。d. 数字信号和模拟信号控制电缆最小截面：0.5 mm 2 ，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1012% 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：u%=k （ rcos +xsin ）i l/10un式中： u% ：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，/km ；i：负荷计算电流，a； l：线路长度，km ；cos ：功率因数。其中： x=2 f ll= （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 ；3.计算结果（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）接于线电压的单相负荷线路：k=2 ；接于相电压的两相-n 线平衡负荷： k=1.5 3。接于相电压的单相负荷：k=2 ，式中 un 为标称相电压，kv。610kv和 380v 电动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， 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 4-16kv 电动机回路电缆截面选择表电动机功率额定电流线路长度备注（kw ）（ a）50m300m600m2202695mm 295mm 2最小截面按2502995mm 295mm 295mm 2 考虑。2803395mm 295mm 23153795mm 295mm 23554195mm 295mm 24004695mm 295mm 24505095mm 295mm 25005795mm 295mm 25606395mm 295mm 26307195mm 295mm 28009095mm 295mm 2100011395mm 295mm 2125014095mm 295mm 21800200120mm 2120mm 22000217150mm 2150mm 22500275240mm 2240mm 22800309240mm 2240mm 23150355120mm2 x2120mm3550388120mm2 x2120mm4000434150mm2 x2150mm4500486185mm2 x2185mm5000546240mm2 x2240mm5600612240mm2 x2240mm6300680300mm2 x2300mm7100770240mm2 x3240mm8000868240mm2 x3240mm9000970300mm2 x3300mm100001076300mm2 x3300mm2 x2两根并用2 x22 x22 x22 x22 x22 x22 x3三根并用2 x32 x32 x3注：电动机外壳的接地线截面：铜导体： 50 mm 2 ； 钢导体： 120 mm 2。表 4-210kv 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50m300m600m2201670mm 270mm 2最小截面按2501870mm 270mm 270mm 2 考虑。2802070mm 270mm 23152270mm 270mm 23552570mm 270mm 24002870mm 270mm 24503170mm 270mm 25004570mm 270mm 25605070mm 270mm 26305570mm 270mm 28006770mm 270mm 210007670mm 270mm 212509270mm 270mm 2180012670mm 270mm 2200013995mm 295mm 22500173120mm 2120mm 22800194150mm 2150mm 23150210150mm 2150mm 23550235185mm 2185mm 24000264240mm 2240mm 2450029895mm 2x295mm 2 x2两根并用5000328120mm 2 x2120mm 2 x25600365120mm 2 x26300416150mm 2 x27100466185mm 2 x28000523240mm 2 x29000583240mm 2 x210000643300mm 2 x214000897240mm 2 x3注：电动机外壳的接地线截面： 铜导体： 50 mm 2 ； 钢导体： 120 mm 2。表 5-1380v 电动机回路pvc 电缆截面选择表电动机功率额定电流线路长度备注（kw ）（ a）50m100m150m200m250m300m 0.554mm 24mm 20.551.64mm 24mm 20.752.14mm 24mm 21.12.74mm 24mm 21.53.74mm 24mm 22.254mm 24mm 23.06.84mm 24mm 26mm 24.08.84mm 24mm 26mm 26mm 24mm 26mm 210mm 210mm10mm 210mm 216mm 216mm 216mm 216mm25mm16mm 225mm 225mm25mm 235mm25mm 235mm 235mm 250mm35mm 250mm 250mm 270mm50mm 270mm 270mm 295mm70mm 295mm 295mm 2120mm7.515.44mm 221122.610mm1530.310mm18.535.916mm2242.525mm3056.825mm3770.435mm4584.250mm55102.570mm75139.7120mm90164.3150mm22222222222222222120mm 2150mm 2150mm 2185mm 22150mm 2185mm 2240mm 2240mm 2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50m100m150m200m250m300m110202240mm 2240mm 2120mm 2 x2120mm 2 x2132242120mm 2 x22-120mm 2 x2150mm 2 x2185mm 2 x2两根并用160294150mm 2 x2150mm 2 x2185331185mm 2 x2185mm 2 x2240mm 2 x2200358185mm 2 x2185mm 2 x2240mm 2 x2220388240mm 2 x2240mm 2 x2250440240mm 2 x2240mm 2 x2280497300mm 2 x2300mm 2 x2315557300mm 2 x2300mm 2 x2400693宜采用 610kv450785高压电动机5008605609696301083说明：根据低压配电设计规范gb50054-95，相线芯线截面s（ mm 2 ）16 ，采用四芯等截面电缆；相线芯线截面16 s（ mm 2）35 ，采用 pe 线截面为16（ mm 2 ）的四芯电缆； 相线芯线截面s （ mm 2） 35 ，采用 pe 线截面为s/2 （ mm 2）的四芯电缆。表 5-2380v 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50m100m150m200m250m300m 0.554mm 24mm 20.551.64mm 24mm 20.752.14mm 24mm 21.12.74mm 24mm 21.53.74mm 24mm 22.254mm 24mm 23.06.84mm 24mm 26mm 24.08.84mm 24mm 26mm 26mm 25.511.64mm 24mm 26mm 26mm 210mm7.515.44mm 24mm 26mm 210mm 210mm1122.66mm 26mm 210mm 210mm 216mm 216mm1530.310mm 210mm 216mm 216mm 225mm18.535.916mm 216mm 225mm 225mm2242.525mm 225mm 235mm3056.825mm 225mm 235mm 235mm 250mm3770.43