导线截面积的常用选择方法主要采用:允许电压损耗计算法、经济电流密度计算法、发热条件计算法等。 一、允许电压损耗计算法: 电缆截面积计算公式:△U%=ΣM/(C×A), 其中, △U%:为电缆线路电压降百分比值,一般取1~5(不超过5); ΣM:为电缆线路功率矩,线路未段功率(KW)与线路总长度(m)之 乘积;
C:为线路功率矩系数; A:为线路相线电缆截面积(mm2) 功率矩常数C (KW.m/mm2)一般取值表 注意: 1. 对于“均一无感”的三相线路的电压损耗百分比为: △U%=100ΣM/[r.A.(UN)2]= ΣM/(C×A)
2. 对于“均一无感”的单相线路及直流线路,由于其负荷电流(或功率)要通过来回两根导线,所以总的电压损耗为一根导线电压损耗的2倍,而三相线路的电压损耗实际上就是一根相线的电压损耗。因此,这种单相和直流线路的电压损耗百分值为: △ U%=200ΣM/[r.A.(UN)2]= ΣM/(C×A) 3. 对于“均一无感”的两相三线线路的电压损耗百分比为: △ U%=225ΣM/[r.A.(UN)2]= ΣM/(C×A) 说明: 无感线路:线路实际上是感性的、若线路的感抗可以忽略不计或线路负荷的功率因数接近于1,则称为“无感”线路。
均一无感线路:对于全线的导线型号规格一致的“无感”线路称为“均一无感线路”。
例一:有一三相四线制线路总长度为2500米,终端三相负载功率为6KW、线路未端电压降不超过4%、试求该铜芯线路的电缆截面积是多少? 解:已知,L=2500米、P=6KW、C=76.5、△U%=4则: ΣM=L×P =2500×6=15000 (Kw.m) 所以,
A=ΣM/(C×△U%)=15000/(76.5×4)=49.02(mm2)
故有,该电缆应该选择(3×50+1×25)的铜芯电缆。
例二:某220/380V线路,采用BLX-500 (3×25+1×16)mm2的4根导线明敷,在距线路首端60米处,接有10千瓦的电阻性负荷,在末端(线路全长85米)接有18千瓦的电阻性负荷,试计算全线路的电压损耗百分比。 解:已知,C=46.2KW.m/mm2,则: ΣM= P×L =(10×60)+(18×85)=2130 (Kw.m)
△ U%=ΣM/(C×A)=2130÷(46.2×25)=1.84 所以,该线路电压损耗百分比完全满足要求。 二、经济电流密度计算法: 经济电流密度就是能使线路的“年费用支出”接近于最小而又适当考虑节约金属材料的导线和电缆的电流密度值。
导线(含电缆)的截面积越大、电能损耗越小,但线路投资、维修费用和金属材料的消耗量就要增加。因此,从经济方面考虑,导线应选择一个比较经济合理的截面积,既能降低电能损耗,又不至于过分增加线路投资、维修管理费用和金属材料的消耗量。 各个国家根据自己具体的国情特别是有色金属资源情况,规定了导线和电缆的经济电流密度。我国规定的经济电流密度如下表所示。 我国现阶段规定的经济电流密度jec数值表
经济截面积与经济电流密度的函数关系式为: 公式: Aec=I30/jec 其中,I30为线路的计算电流。 例一:有一条用LJ型铝交线架设的10KV架空线路,计算负荷为1380KW,Cos¢=0.7,Tmax=4800h,试选择其经济截面积,并校验其发热条件和机械强度。 解:1、选择经济截面积: I30= P30÷(1.732×UN×Cos¢)=(1.732×10Kv×0.7)
=114A
根据〈我国现阶段规定的经济电流密度jec数值表〉查得:
jec=1.15A/mm2,因此线路的经济截面积为:
Aec=I30/jec=114÷1.15=99 mm2
选标准截面积95mm2 ,即选择LJ-95 mm2 的铝交线。
2、校验发热条件: 已知,LJ-95 mm2 的铝交线的允许载流量(室外25℃)为:
Ial =325A>I30=114A,因此满足发热条件。
3、校验机械强度: 已知,LJ-95 mm2 架空铝交线最小允许截面积为:
Amin=35 mm2<A=95 mm2,因此所选LJ-95的铝交线完全满足机械强度要求。
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