電纜截面選擇的注意事項 改

2021-04-05 07:31:19 字數 4219 閱讀 8686

前言:據《低壓配電設計規範》gb50054-2011第3.2.

2條規定, 選擇導體截面,應符合 1 按敷設方式及環境條件確定的導體載流量,不應小於計算電流; 2 導體應滿足線路保護的要求;筆者根據自已多年工作實踐中遇到的幾個容易忽視的問題,談談以下自已的看法並對這些問題加以分析。

1、不同工作溫度的電纜,電線共用電纜槽盒內敷設時導體截流量的降低係數的適用問題

實際工程中我們經常利用金屬線槽作為電纜,電線的主要敷設方式,有的設計人員把低壓電力電纜,電線共用金屬線槽多迴路成束敷設,然後把電纜、電線沿線槽敷設時初始載流量允許值乘以《民用建築電氣設計規範》jgj 16-2008表7.4.4-1 多迴路或多根多芯電纜成束敷設的校正係數,作為各迴路的電纜,電線設計載流量。筆者認為這種載流量計算方法並不能符合《佈線系統載流量》gb/t 16895.15-2002第523.

4條「電纜束的降低係數適用於具有相同最高執行溫度的絕緣導體或電纜束,含有不同允許最高執行溫度的絕緣導體或電纜束,束中所有絕緣導體或電纜的載流量應根據其中允許最高執行溫度最低的那根電纜的溫度來選擇,並用適當的電纜束降低係數來校正」這一規定。

例如bv導線或vv電纜與yjv電纜共用線槽敷設時,bv導線或vv電纜的最高執行溫度為70度,而yjv電纜的最高執行溫度為90度,那麼yjv電纜的初始載流量應按最高執行溫度70度時的載流量選取,然後再乘以「多迴路或多根多芯電纜成束敷設的校正係數」。比如《建築電氣常用資料》04dx101-1圖集6-6頁查得yjv-4*35+1*16電纜單迴路敷設**槽內,環境溫度35度時的載流量為122a,由於yjv電纜與bv或vv電纜共用線槽成電纜束敷設,所以yjv-4*35+1*16電纜載流量由04dx101-1圖集6-9頁查得僅為93a,即工作溫度70時yjv電纜載流量僅為90度工作溫度時的載流量的75%,導致了未能充分利用yjv電纜截面。

《佈線系統載流量》gb/t 16895.15-2002表52-b2注釋1)「 表52-c1至52-c4的敷設方法b1和b2給出的載流量值僅指單迴路而言,當在電纜槽盒內敷設多迴路時,不論槽盒內有無隔板,表52-e1中的電纜束降低係數都是適用的」。由此條文可以得知,當yjv電纜與bv電線、vv電纜共用線槽敷設時,不論線槽內有無隔板分隔電纜與電線迴路,yjv電纜應按允許最高執行溫度70度時的載流量來選擇,並用適當的電纜束降低係數來校正載流量。

2、沿電纜槽盒內敷設的電纜束含有不同導體截面的絕緣導體或電纜時,應沿不同金屬線槽敷設,以免小截面電纜過負荷

大多設計人員習慣將同一路徑不同大小截面的電纜共用金屬線槽成束敷設,並以電纜的初始載流量乘以「多迴路或多根多芯電纜成束敷設的校正係數」,這種計算方式同樣不符合《佈線系統載流量》gb/t 16895.15-2002第523.4.

1~2條注釋: 2 「電纜束的降低係數是基於束中的絕緣導體或電纜是類同負荷計算得出,當電纜束內含有不同導體截面的絕緣導體或電纜時,應該注意小截面電纜的過負荷,電纜束中的導體截面多於三個相鄰標準截面,就可認為電纜束含有不同截面。類同電纜是指束中所有電纜的載流量是基於束中電纜含有相同最大允許導體溫度,導體截面變化跨越範圍不大於三個相鄰標準截面。

」的規定。當電纜束中含有不同截面時,應按523.4.

3.1條的偏安全的成束降低係數計算,公式如下:

式中:——成束降低係數;

——電纜束中多芯電纜數或回路數。

例如金屬線槽內共敷2根的yjv-4*150+1*70電纜,2根yjv-4*95+1*50,2根的yjv-4*35+1*16,則yjv-4*150+1*70和yjv-4*95+1*50同yjv-4*35+1*16即為導體截面變化相差三個相鄰標準截面,此時的電纜束的校正係數為f=1/=0.4,由《佈線系統載流量》表52-e1查得各種敷設條件6迴路電纜成束敷設的降低係數均大於0.4,所以採用上述公式得到的電纜束降低係數將減少小截面電纜的過負荷危險,但導致了大截面的電纜截面未充分利用。

所以在電纜工程設計中應盡量避免大截面和小截面的絕緣導體或電纜混合在同一電纜束內,大截面電纜未充分利用的問題就可以避免。

3. 在電力系統故障中,單相接地短路故障率最高,長距離低壓配電線路的短路電流應校核保護電器的動作靈敏度

近年來,隨著工程規模越來越大,或者有的工程地形狹長,建築單體分散,在低壓配電工程中,設計人員經常會碰到超過200公尺距離的供電長度的情況。由於線路越長,配電線路中的相保阻抗越大,使得線路末端單相短路電流較小,且大部分設計人員仍習慣依據計算電流選擇線路的保護開關,從而忽視了計算單相短路電流(包括單相接地故障)作為校核保護電器的動作靈敏度。校核保護電器的動作靈敏度係數應按《低壓配電設計規範》gb50054-2011第6.

2.4 條「當短路保護電器為斷路器時,被保護線路末端的短路電流不應小於斷路器瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍」選取。

下面以漳州地區某工程為例,進行短路電流計算,校驗保護電器的動作靈敏度。

由圖一所示,本案例配電室內設初設一台630kva乾式變壓器,阻抗電壓為6%,低壓配電櫃母線為5公尺,配電室至左門衛末端支線配電幹線如下圖一所示,短路計算點k1~4如下圖二(低壓網路短路電流計算電路),本案例的配電線路電壓損失為4.95%,符合用電裝置端子處電壓偏差允許值±5%。

圖一:以下對本案例進行短路電流計算

一、元件阻抗:

變壓器高壓側系統短路容量s」取無窮大。

電阻,電抗,相保電阻,相保電抗取0。

變壓器阻抗查表得:

電阻r1=2.26毫歐/公尺,電抗x1=15.07毫歐/公尺,相保電阻rphp1=2.26毫歐/公尺,相保電抗xphp1=15.07毫歐/公尺,

母線4*(80*8)阻抗查表得:

電阻r2=0.031毫歐/公尺,電抗x2=0.195毫歐/公尺,相保電阻rphp2=0.062毫歐/公尺,相保電抗xphp2=0.394毫歐/公尺,

l1電纜線路yjv-4*150阻抗查表得:

電阻r3=0.117毫歐/公尺,電抗x3=0.077毫歐/公尺,相保電阻rphp3=0.351毫歐/公尺,相保電抗xphp3=0.152毫歐/公尺,

l2電纜線路yjv-5*6阻抗查表得:

電阻r4=2.867毫歐/公尺,電抗x4=0.092毫歐/公尺,相保電阻rphp4=8.601毫歐/公尺,相保電抗xphp4=0. 2毫歐/公尺,

l3電纜線路yjv-5*4阻抗查表得:

電阻r5=4.3毫歐/公尺,電抗x5=0.097毫歐/公尺,相保電阻rphp5=12.9毫歐/公尺,相保電抗xphp5=0. 2毫歐/公尺,

l4電線線路wdz-byj-3*2.5阻抗查表得:

電阻r6=6.88毫歐/公尺,電抗x6=0.13毫歐/公尺,相保電阻rphp6=20.64毫歐/公尺,相保電抗xphp6=0. 29毫歐/公尺,

圖二:低壓網路短路電流計算電路

二、各短路點計算電流如下**1:

(k3短路點)右門衛主開關採用微斷保護開關,長延時脫扣器整定電流為25a,瞬時過電流脫扣器整定電流id3=250a,短路點k3處單相短路電流id=710a,校核單相短路電流:

id>=1.3*250=325a;符合規範要求;

(k4短路點)左門衛主開關採用微斷保護開關,長延時脫扣器整定電流為20a,瞬時過電流脫扣器整定電流id3=200a,短路點k4處單相短路電流id=270a,校核單相短路電流:

id>=1.3*200=260a;符合規範要求;

(k5短路點)左門衛末端裝置支路保護開關採用微斷保護開關,長延時脫扣器整定電流為16a,瞬時過電流脫扣器整定電流id3=160a,短路點k5處單相短路電流id=180a,校核單相短路電流:id<1.3*160=208a;不符合規範要求;

解決辦法:將末端裝置支路線路改為wdz-byj-3*4.0,l4電線線路wdz-byj-3*4.0阻抗查表得:

電阻r6=4.3毫歐/公尺,電抗x6=0.12毫歐/公尺,相保電阻rphp6=12.9毫歐/公尺,相保電抗xphp6=0. 28毫歐/公尺

(k5短路點)左門衛末端裝置支路保護開關採用微斷保護開關,長延時脫扣器整定電流為16a,瞬時過電流脫扣器整定電流id3=160a,短路點k5處單相短路電流id=210a,校核單相短路電流:id>=1.3*160=208a;符合規範要求;

將末端裝置支路線路改為wdz-byj-3*4.0後的短路電流計算詳

短路點計算短路電流**2。

短路點計算短路電流**1

短路點計算短路電流**2

綜上所述,保護電器的動作靈敏度校核不能滿足要求,在投資允許的情況下,可適當加大電纜,電線導線截面,降低配電線路的相保護阻抗,盡可能提高線路末端單相短路電流。

參考文獻

1、《低壓配電設計規範》gb50054-2011

主編:中機中電設計研究院****

2、《佈線系統載流量》gb/t 16895.15-2002

起草單位:上海電纜研究所

3、《民用建築電氣設計規範》jgj 16-2008

中國建築工業出版社出版

4、《工業與民用配電設計手冊》第三版

中國電力出版社

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