6 电力电缆线路设计基础知识-电力电缆施工技术2

1、1第六讲第六讲 电力电缆线路电力电缆线路设计基础知识设计基础知识2v复习根据结构类型的不同，可以把电缆线路分为哪几类？。请简述电缆线路的组成。请简述电缆线路的优缺点。v本学时主要内容：电力电缆线路的基本计算。3本讲的主要内容本讲的主要内容一、电缆线路的损耗二、电力电缆长期允许载流量的计算和近似计算三、电力电缆的电气参数计算4第一节 电缆线路设计基础知识v一、电缆线路的损耗一、电缆线路的损耗2CWIR5第一节 电缆线路设计基础知识v2电缆绝缘层的介质损耗电缆绝缘层的介质损耗)/ln(22C0ciDDf2iWC Utg6第一节 电缆线路设计基础知识表2-1 电缆常用绝缘材料的和tan值v2电缆绝缘

2、层的介质损耗电缆绝缘层的介质损耗7第一节 电缆线路设计基础知识v3电缆金属护套接地损耗电缆金属护套接地损耗两端接地，单相接地两端接地，单相接地三相平衡，单芯电缆三相平衡，单芯电缆8第一节 电缆线路设计基础知识v4.电缆铠装层和加强层的损耗电缆铠装层和加强层的损耗电缆铠装层和加强层的损耗原因与电缆金属护套的损耗产生的原因相似，只要与大地形成通路，在导体电流的作用下，就有电能损耗。2ACWW2ACWW9第一节 电缆线路设计基础知识v二、电缆的长期允许载流量由以下三个因素决定：电缆的长期允许工作温度；电缆本体散热性能；电缆装置情况及其周围环境散热条件，电缆周围环境温度越高，则电缆的载流量越小，所以一

3、条电缆线路，在夏天的允许载流量小，而冬天的载流量可以大些。10第一节 电缆线路设计基础知识v电缆的长期允许载流量计算极其复杂，v公式 012()1(1)CAInSSG11第一节 电缆线路设计基础知识v (1）环境温度的变化影响电缆的长期允许载流量值01tIK I12第一节 电缆线路设计基础知识v(2）电缆导体截面变化影响电缆的长期允许载流量值1122IAIAII122113第一节 电缆线路设计基础知识(3）电缆周围环境的热阻通常情况下电缆主要敷设于土壤中，土壤的热阻直接影响电缆的散热。根据电缆的长期允许载流量可知，热阻越大，电缆的载流量越小。14第一节 电缆线路设计基础知识v 电缆并列敷设的根

4、数越多，间距就越近，电缆产生的热量散发显得越困难，因而其电缆的载流就必然减小。v 分为敷设在空气中和直埋于土壤中。 15第一节 电缆线路设计基础知识v2电缆长期允许载流量的近似计算电缆长期允许载流量的近似计算I0：标准敷设条件下的长期运行载流量。可查生产厂商及“电力电缆设计手册”提供的电缆载流量表选取。 max0InKI16第一节 电缆线路设计基础知识v四、电缆的电气参数v决定电缆的传输性能的重要参数。电缆的电气参数取决于电缆的结构（线芯截面、绝缘、护层）和几何尺寸，以及各部分所用材料的电阻系数、介电常数和磁导系数等。.17三、电缆的电气参数v(1)电缆线芯直流电阻计算54321020201k

5、kkkkAR18四、电缆的电气参数v(2)线芯有效电阻计算v 在交流电流作用下，由于集肤效应和邻近效应 psyyRR119集肤效应因数、邻近效应因数 v集肤效应因数v邻近效应因数。 441920.8sssxyx2244441.180.3121920.80.271920.8pccppppxDDyxxSSx7272108108ppsskRfxkRfx20四、电缆的电气参数v2.电缆的电感电缆的电感v为计算简便起见，视线芯电感为内感和外感之和。内感是线芯内部(xDC/2)的磁通链所产生的电感21222/2icIxHxD162/42020432020lIdxDlxIdWWCCDCDdxDlxIfldx

6、HdWci43202024221(1)单相线路电缆的内感计算单相线路电缆的内感计算702105 . 082lIWLi22v对于中空线芯结构，若有中心油道电缆的线芯，可用简化公式计算 75 . 101015 . 0CiDDL中空线心结构的内感中空线心结构的内感Li与与D0/DC的关系的关系23外感：离电缆A中心轴线x (xDC/2)处)(22xSIxIHe22ln0220CCDSDeeeDDSIlxWdHdCC70102ln22ln22CCeeDSDSIlL24单相电缆回路中，每单位长度电缆线芯之电感单相电缆回路中，每单位长度电缆线芯之电感 v单相电缆回路中，每单位长度电缆线芯之电感单相电缆回路

7、中，每单位长度电缆线芯之电感77102ln105 . 0CeiDSLLL771121112ln102 ln10/2iCLLLMDS71172112ln10/212ln10iCLLDMS25单位长度磁通链v单位长度链磁通 )(21112111IMILIMIL26v相应地与电缆k的线芯相链的磁通nnkkkkkkikkIMILIMIMIM133221 7102/1ln2CikkDLLv第K根电缆单位长度电感knnkkkikkkkIIMIMIMIMIL133221 27v敷设在一等边三角形顶敷设在一等边三角形顶点上三电缆组成的三相点上三电缆组成的三相电路电路 7322331132112101ln2SM

8、MMMMMM7332211101ln2ciDLLLL71111112321102ln23ciDSLMLIILIIMLLLLv各电缆工作电感各电缆工作电感 28平行敷设在一直线上的的三相电缆组成的三相电路平行敷设在一直线上的的三相电缆组成的三相电路 712327222ln(1/)1012ln10/2icMMSLLD7122222223321122102ln2ciDSLMLIILIMIML29v对于两边电缆 72173171112ln1012ln10212ln10/2icMSMSLLD71213232222221223112131211121312117722ln1022ln102ln210ici

9、cM IMIL ISLLMLIDILMMMLMMMISLD30在实际的应用中，当在实际的应用中，当ln2远小于远小于 ln(2S/Dc) 时，可近似认为时，可近似认为 712322ln10icSLLLLD3312377123222 ln102 ln103iiccSS SLLLSLLLDD电缆换位电缆换位31v对于任意敷设的三相电路电缆，其三相电路的电缆中心轴间距离是分别为S1,S2和S3，进行换位后，其工作电感为 v对于多回路电缆敷设，电缆A 、B 、C 组成另一个三相电路。一般情况下，两电路间距离大于同一电路电感中心轴间距离v在计算其工作电感时，两个三相电路的相互影响可以忽略不计，即作为单一系统3123712322 ln103icS S SLLLLLD323.电缆的绝缘电阻电缆的绝缘电阻v电缆绝缘电阻由绝缘材料的电缆绝缘电阻由绝缘材料的电阻系数电阻系数和电缆和电缆结结构尺寸构尺寸确定。确定。vG：几何因素。：几何因素。ciiciiiDDxDDxR12ln2ln2GRii2计算绝缘电阻示意图计算绝缘电阻示意图33对于多芯电缆的绝缘电阻 12GnRii344.绝缘材料的绝缘电阻系数绝缘材料的绝缘电阻系数对于圆形芯电缆对于扇形芯电缆 12iiRGn)exp(bEioi12iiRG Fn355.电缆的电