电缆选择计算书要点

1、技术资料电缆截面选择计算书计算：黄永青2005年7月28日1. 计算条件A. 环境温度：40 C。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 = V（ 0 nB a） / （ 0 nB c）式中：0 n：导线线芯允许最高工作温度，C；XLPE绝缘电缆为90C, PVC绝缘电缆为70C。0 a：敷设处的环境温度，C；0 c：已知

2、载流量数据的对应温度，C。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 X 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电缆规格空气中25C( A)电缆桥架中40C( A)电缆规格空气中25C( A)电缆桥架 中 40C(A)23 X 25mm1378423 X 120mm34120823 X 35mm16810223 X 150mm39424023 X 50mm20512523 X 1

3、85mm43626623 X 70mm25215423 X 240mm52031723 X 95mm29918223 X 300mm593363表20.6/1kV PVC绝缘电力电缆载流量表电缆规格空气中40C( A)电缆桥架中40C( A)电缆规格空气中40C( A电缆桥架 中 40C(A)23X 4mm261823 X 70mm14510223X 6mm322223 X 95mm18513023 X 10mm463223 X 120mm21014723 X 16mm604223 X 150mm24517223 X 25mm775423 X 185mm28019623 X 35mm95673

4、 X 240mm233523523 X 50mm1158123 X 300mm375263表30.6/1kV XLPE绝缘电力电缆载流量表电缆规格空气中40C( A)电缆桥架中40C( A)电缆规格空气中40C( A电缆桥架 中 40C(A)23X 4mm332323 X 70mm17612323X 6mm412923 X 95mm21314923 X 10mm574023 X 120mm24617223 X 16mm765323 X 150mm27919523 X 25mm986823 X 185mm31922323 X 35mm1198323 X 240mm37426223 X 50mm1

5、4310023 X 300mm4262982.3 短路保护协调1） 610kV 回路电力电缆短路保护协调S>I XVtx 1O2/C式中：S:电缆截面，mm2;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=136662）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> I xVt/K式中：S:电缆截面，mm2;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=143- 380V 电动机回路短路保护协调电缆的允许电流大于线路短

6、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 mm2。（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 mm2。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 mm2。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 mm2;-电压回路：最小截面：1.5 mm2;- 其他回路：最小截面： 1.5 mm2。D.数字信号和模拟信号控制电缆最小截面：0.5 mm2,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

7、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 I/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，Q/km;I ：负荷计算电流, A ；l :线路长度，km;cos© ：功率因数。其中：X=2 n f LL=(2ln(Dj/r) +0.5) 10-4L :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

8、负荷线路：K= V3;( 2) 接于线电压的单相负荷线路: K=2；(3) 接于相电压的两相 -N 线平衡负荷: K=1.5V3。(4) 接于相电压的单相负荷：K=2，式中Un为标称相电 压， kV 。3. 计算结果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

9、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

10、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

11、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 C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表4-310kV电动机回路电缆截面选择表降。电动机功率（kW）额定电流（A）线路长度备注50m300m600m22026295mm2 95mm最小截面按95mm2考虑。2502995mm2295mm28033295mm2 95mm31537295mm2 95mm3554195mm95mm40046295mm2* 95mm4505095mm 95mm50057295mm295mm56063295

12、mm295mm63071295mm295mm8009095mm95mm1000113295mm2* 95mm1250140295mm295mm2- 120mm20002172150mm150mm225002752240mm2 240mm28003092240mm240mm31503552 120mm X2120mm2 X2两根并用3550388120mm2 X2> 120mm2 X24000434150mm2 X2 150mm2 X24500486185mm2 X2 185mm2 X250005462240mm2 X2240mm2 X25600612240mm2

13、 X2240mm2 X26300680300mm2 X2一300mm2 X27100770240mm X3* 240mm2 X3三根并用8000868240mm2 X32240mm2 X39000970300mm2 X32300mm2 X31000010762300mm X3 一2300mm X3注：电动机外壳的接地线截面:铜导体：50 mm2;钢导体：120 mm2电动机功率（kW）额定电流（A）线路长度备注50m300m600m22016270mm270mm最小截面按70mm2考虑。2501870mm22> 70mm28020270mm一2> 70mm31522270mm一27

14、0mm3552570mm270mm240028270mm2 70mm4503170mm2 270mm50045270mm270mm56050270mm2 70mm63055270mm2 70mm8006770mm2> 70mm2100076270mm270mm125092270mm2 70mm1800126270mm一270mm2000139295mm2譬 95mm25001732120mm2.120mm28001942150mm2150mm31502102150mm一2k 150mm35502352185mm2 185mm40002642240mm2 240mm4500298295mm

15、2X2 2 95mm2 X2两根并用50003282120mm2 X2 120mm2 X256003652120mm2 X2 120mm2 X26300416150mm2 X2 150mm2 X271004662185mm X2一* 185mm2 X28000523240mm2 X2240mm2 X29000583240mm2 X2 240mm2 X210000643300mm X2f 300mm X214000897240mm2 X3 240mm2 X3注：电动机外壳的接地线截面:铜导体：50 mm2;钢导体：120 mm2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

16、定电流(A)线路长度备注50m100m150m200m250m300mV 0.5524mm 4mm0.551.624mm 4mm0.752.1A24mm1評 4mm1.12.7/ 2x24mm"4mm1.53.74mm"” 4mm"2.25, 2'k ,24mm4mm3.06.84mm2 4mm226mm4.08.84mm2. 4mm226mm26mm5.511.64mm24mm226mm26mm210mm7.515.44mm24mm226mm210mm一210mm1122.622216mm216mm1530.3210mm2 10mm216mm216mm2

17、25mm18.535.92225mm225mm16mm116mm2242.5a22235mm25mm25mm3056.8225mm2* 25mm235mm235mm250mm3770.4235mm* 35mm250mm250mm270mm4584.22 ,50mm 250mm270mm270mm295mm55102.52 70mm270mm295mm295mm2120mm75139.72120mm 2120mm2150mm2150mm2185mm90164.32150mm+150mm22185mm2240mm2240mm电动机功率(kW)额定电流(A)线路长度备注50m100m150m200m

18、250m300m1102022240mm240mm120mm2 X2120mm2 X2132242120mm2 X22 1°0mm2 X22150mm2 X22185mm2 X2两根并用160294r 150mm X21853312185mm X22 185mm X22240mm X22003582185mm2 X2 185mm2 X2240mm2 X22203882240mm X2f 240mm X2250440240mm2 X2 240mm2 X2280497300mm X2f 300mm2 X2315557300mm2 X2 300mm2 X2400693-宜采用610kV高压

19、电动机450785500860560969.I6301083说明：根据低压配电设计规范 GB50054-95，相线芯线截面S (mm2)< 16,采用四芯等截面电缆;相线芯线截面16v S (mm2)< 35,采用PE线截面为16 (mm2)的四芯电缆;相线芯线截面S (mm2)>35,采用PE线截面为S/2 (mm2)的四芯电缆。表5-2续380V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50m100m150m200m250m300mV 0.5524mm 4mm0.551.624mm 4mm0.752.1A24mm1評 4mm1.12.7/

20、 2x24mm"4mm1.53.74mm"” 4mm"2.25, 2'k ,24mm4mm3.06.84mm2 4mm226mm4.08.84mm2. 4mm226mm26mm5.511.64mm24mm226mm26mm210mm7.515.44mm24mm226mm210mm一210mm1122.66mm26mm2210mm210mm216mm216mm1530.3210mm2 10mm216mm216mm225mm18.535.92225mm225mm16mm116mm2242.5a22235mm25mm25mm3056.8225mm* 25mm235mm235mm250mm3770.4235mm* 35m