低压电缆的选择

1、.低压电缆的选择低压电压又分为支线和干线两种。支线是指启动器到电动机的电缆，向单台电动机供电；干线是指分路开关到启动器的电缆，向多台电动机供电。低压电缆的选择就是确定各低压电缆的型号、芯线数、长度和截面等。一、 低压电缆型号、芯数和长度的确定1. 低压电缆型号的选择2. 确定电缆的芯线数目3. 确定电缆长度二、 低压电缆主芯线截面的选择低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件：1) 正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时允许温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过其允许持续电流；2) 正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在额定电压的95%105%范围内，个别特别远的电动

2、机端电压允许偏移8%10%；3) 距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常启动，并保证其启动器有足够的吸持电压。4) 所选电缆截面必须满足机械强度的要求。在按上述条件选择低压电缆主芯线的截面时，支线电缆一般按机械强度的最小截面初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。选择干线电缆主芯线时，如干线电缆不长，应先按电缆的允许持续电流初选；当干线电缆较长时，应按正常时的允许电压损失初选。然后再按其他条件校验。具体选择方法如下：1. 按机械强度选择根据不同的机械设备，选择电缆的截面不小于橡套电缆满足机械强度要求的最小截面，见下表一。表一 橡套电缆满足机械强度的最小截面用电设备名称最小截面/mm2

3、用电设备名称最小截面/mm2采煤机组3550调度绞车46可弯曲输送机1635局部通风机46一般输送机1025煤电钻46回柱绞车1625照明设备2.54装岩机16252. 按长时允许持续电流选择电缆的长时允许持续电流Ip应不小于通过电缆的最大长时工作电流Ica。即IpIca式中：Ip电缆的长是允许持续电流，A(见表二、表三) Ica通过电缆的最大允许长时工作电流，A。表二 矿用橡套电缆允许持续电流主芯线截面/mm24610162535507095工作电压(V)100036466485113138173215260114085110135170205250600053729412114817020

4、5250表三 1KV6KV三芯塑料绝缘电缆允许持续电流主芯线截面/mm2聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘铠装交联聚乙烯绝缘交联聚乙烯绝缘铠装1KV6KV1KV6KV1KV6KV1KV6KV1KV6KV1KV6KV1KV6KV1KV6KV铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯4292229226382938291051405542514056431668537356685373562592719674927195731351051301013511589118901158911890164127158127501441114611214411114811419415018814

5、67017813617713617813618114324218723418295218168218167218168218168256202293227259201284182120252195251194252195251194307239335260301234326253150297228292224297228290223353274380295343266370287185341263333257341263333256404315438341395308423330240392301391301478374513401463363497389300429462418446支线电缆

6、最大长时工作电流可取电动机的额定电流。干线电缆最大长时工作电流可按正式计算：Ica=PN103/1.732 UNcoswm式中：Kde电缆线路所带负荷的需用系数，由表四查取。PN电缆所带负荷的功率之和，KW；UN电缆所在电网的额定电压，V；coswm电缆所带负荷的加权平均功率因素，由表四查取。表四 需用系数、加权平均功率因素序号名称需用系数Kde平均功率因素coswm1综采工作面按公式10.72一般机采工作面(缓倾斜煤层)按公式20.60.73炮采工作面(缓倾斜煤层)0.40.50.64炮采工作面(急倾斜煤层)0.50.60.75非掘进机的掘进工作面0.30.40.66有掘进机的掘进工作面0.

7、50.60.77架线电机车整流根据计算0.80.98蓄电池电机车充电0.80.80.859输送机0.60.70.710井底车场(不包括主排水泵)0.60.70.7注：环境温度为250C，聚氯乙烯绝缘电缆导电芯线最高允许温度为700C；交联聚乙烯绝缘电缆导电芯线最高允许温度为900C。式1：Kde=0.4+0.6 (PN.max/PN)(综合机械化采煤工作面需用系数经验公式)；式2：Kde=0.286+0.714 (PN.max/PN)(普通机械化采煤工作面需用系数经验公式)式中：PN.max所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率，KW；根据需用系数即可求出成组负荷，称之为计算负荷Pca，其计算

8、式为：Pca= KdePN。3. 按正常工作时的允许电压损失选择电缆截面正常工作时，采区低压电网的总电压损失U应不大于低压电网的允许电压损失Up，即：UUp1) 低压电网的允许电压损失按要求，正常工作时应保证供电网所有电动机的端电压不低于额定电压的95%。为了保证用电设备的供电质量，低压电网的允许电压损失为：Up=U2NT-0.95UN式中：Up低压电网的允许电压损失，V；U2NT变压器二次侧额定电压，V；于是可求得：对于380V电网Up=4000.95380=39V；对于660V电网Up=6900.95660=63V；对于1140V电网Up=12000.951140=117V；2) 采区低压

9、电网电压损失采区低压电网的电压损失包括变压器的电压损失和线路的电压损失两部分。线路一般又包括干线和支线两部分。因此，全部低压电网的总电压损失为：U=UT+Ums+Ub1式中：UT变压器的电压损失，V；Ums干线电缆的电压损失，V；Ub1支线电缆的电压损失。(1) 变压器的电压损失UT为：UT=UT.2NST.(ur%cosT+ux%sinT)/100SNT式中：ST变压器的计算负荷容量，KVA； SNT变压器额定容量(由变压器技术数据来)，KVA； UT.2N变压器二次侧额定电压(由变压器技术数据来)，V； ur%，ux%变压器电阻压降百分比，电抗压降百分比，可查变压器技术数据得； T变压器所

10、带负荷的加权平均功率因数角，由反三角函数得。(2) 负荷集中的干线电缆线路的电压损失UmsUms=PcaLms103/UnscAms式中：Un干线电缆线路所在电网的额定电压，V；Lms，Ams干线电缆的长度，m，主芯线截面积，mm2；sc干线电缆导体的电导率(下表五)，m/.mm2； Pca干线电缆所带负荷的计算功率值，KW。(3) 负荷沿线分布的干线电缆线路的电压损失Ums当低压电网采用干线式供电方式时，其整个干线的电压损失应为各段电缆线路电压损失之和(最末一段线路应视为支线)。若为n段电缆线路、且各电缆的截面相等时，其电缆线路的电压损失Ums也可用下式计算：Ums=(PmsiLi103)/

11、UNscAb1式中的符号意见同前，只是Pmsi、Li表示第i段电缆输送的计算功率及其电缆长度。(4) 支线电缆电压损失U b1U b1=P b1L b1103/ (UNscAb1)式中：UN支线电缆所在电网的额定电压，V；L b1、Ab1支线电缆的长度，m，截面积，mm2；sc支线电缆导体的电导率(查下表五)，m/(.mm2)；P b1支线电缆所带负荷的计算功率值(可取近似额定功率)，KW。表五 电缆的电导率电缆种类电导率m/(.mm2)200C650C800C铜芯橡套电缆5342.5铜芯铠装电缆48.6铝芯铠装电缆3228.844.3*注：温度为电缆导电芯线最高允许温度。3) 按允许电压损失

12、选择干线电缆截面根据式UUp可知，干线的实际电压损失应不大于干线的允许电压损失，即：UmsUpms按允许电压损失选择干线电缆截面时，应先计算出干线电缆的允许电压损失，即：Upms=UpUTUb1式中：Upms干线电缆的允许电压损失，V；UT、Ub1分别是变压器和支线电缆的电压损失，V。根据干线电缆的允许电压损失，得出其满足电压损失的最小截面为：Ams.min=KdePNLms103/(UNscUpms )式中：Ams.min干线电缆满足允许电压损失的最小截面，mm2；Lms干线电缆的长度，m。4) 按允许电压损失校验电缆截面如果电缆截面按其他条件已选出，此时需按电压损失的条件校验电缆截面。校验

13、时需按式U=UT+Ums+Ub1计算出整个低压电网的电压损失，然后按式UUp进行校验。如校验后不满足，可采取如下措施：A. 加大电缆截面，一般加大干线电缆的截面；B. 分散负荷，即增加电缆的根数；C. 更换大容量的变压器，以减小变压器的电压损失；D. 移动变电所的位置，使其靠近工作面；E. 调整变压器的分接头，此方法在设计中不考虑。4. 按启动时的电压损失校验电缆截面由于电动机启动电流大，启动时低压电网中的电压损失比正常工作时的电压损失大得多。因此，必须满足电动机和电磁启动器的启动条件，否则无法启动。一般只须校验供电功率最大、供电距离最远的干线，如该干线满足启动要求，其他干线必能满足启动要求。1) 确定电动机的最小启动电压Ust.min：满足电动机最小启动转矩所需要的最小启动电压Ust.min，可根据电动机的转矩正比于其电压的平方求出：Ust.min=UN(K/)-2式中：UN电动机的额定电压，V；K电动机的最小启动转矩倍