低壓電纜選型計(jì)算書是電氣設(shè)計(jì)中非常重要的一部分,它直接關(guān)系到電氣系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。本文將詳細(xì)介紹低壓電纜選型計(jì)算的步驟和方法,包括電纜載流量的計(jì)算、電壓降的計(jì)算以及短路電流的校驗(yàn)等方面,以幫助電氣工程師準(zhǔn)確選擇合適的低壓電纜。
一、電纜載流量的計(jì)算
電纜載流量是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下,電纜能夠連續(xù)承載而不超過其最高允許溫度的電流值。計(jì)算電纜載流量時(shí),需要考慮電纜的材質(zhì)、截面積、敷設(shè)方式、環(huán)境溫度等因素。一般來說,常用的電纜材質(zhì)有銅芯和鋁芯,銅芯電纜的載流量較大,但價(jià)格相對(duì)較高;鋁芯電纜的載流量較小,但價(jià)格相對(duì)較低。在選擇電纜材質(zhì)時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮。
電纜的截面積是影響載流量的重要因素之一,截面積越大,載流量越大。但截面積的增加也會(huì)導(dǎo)致電纜的成本增加,因此需要在滿足載流量要求的前提下,盡量選擇較小截面積的電纜。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50217-2018),不同敷設(shè)方式下的電纜載流量計(jì)算方法有所不同,常見的敷設(shè)方式有直埋敷設(shè)、橋架敷設(shè)、穿管敷設(shè)等。在計(jì)算電纜載流量時(shí),需要根據(jù)實(shí)際敷設(shè)方式選擇相應(yīng)的計(jì)算公式。
環(huán)境溫度對(duì)電纜載流量也有較大影響,環(huán)境溫度越高,電纜的載流量越小。因此,在計(jì)算電纜載流量時(shí),需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度進(jìn)行修正。一般來說,環(huán)境溫度每升高 1℃,電纜的載流量約降低 0.8%~1%。
二、電壓降的計(jì)算
電壓降是指電纜在輸送電能過程中,由于電阻的存在而導(dǎo)致的電壓損失。電壓降過大將會(huì)影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此,在選擇低壓電纜時(shí),需要計(jì)算電纜的電壓降,確保其在規(guī)定的范圍內(nèi)。
電纜的電壓降可以通過以下公式進(jìn)行計(jì)算:
ΔU = (P × L) / (A × C)
其中,ΔU 為電壓降(V);P 為輸送功率(kW);L 為電纜長度(m);A 為電纜截面積(mm2);C 為導(dǎo)體電阻率(Ω·mm2/m)。
在計(jì)算電壓降時(shí),需要先確定輸送功率和電纜長度,然后根據(jù)電纜的材質(zhì)和截面積選擇合適的導(dǎo)體電阻率。一般來說,銅芯電纜的導(dǎo)體電阻率為 0.0175Ω·mm2/m,鋁芯電纜的導(dǎo)體電阻率為 0.0283Ω·mm2/m。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》(GB 12325-2008),在正常運(yùn)行情況下,用戶受電端供電電壓的偏差允許值為:35kV 及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過標(biāo)稱電壓的 10%;10kV 及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱電壓的±7%;220V 單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱電壓的+7%、-10%。因此,在計(jì)算電纜的電壓降時(shí),需要確保其在規(guī)定的偏差范圍內(nèi)。
三、短路電流的校驗(yàn)
短路電流是指電氣系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)的電流值,它對(duì)電氣設(shè)備和電纜的安全運(yùn)行有著重要影響。在選擇低壓電纜時(shí),需要對(duì)短路電流進(jìn)行校驗(yàn),確保電纜在短路情況下能夠安全可靠地運(yùn)行。
短路電流的計(jì)算需要考慮系統(tǒng)的短路容量、電纜的阻抗等因素。一般來說,短路電流的計(jì)算較為復(fù)雜,需要使用專業(yè)的電氣計(jì)算軟件或工具。在進(jìn)行短路電流校驗(yàn)時(shí),需要確保電纜在短路情況下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性能滿足要求。
熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指電纜在短路電流作用下,其溫度升高不應(yīng)超過其最高允許溫度,以保證電纜的絕緣性能不受損壞。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)是指電纜在短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力作用下,不應(yīng)發(fā)生變形或損壞,以保證電纜的機(jī)械性能不受影響。
四、總結(jié)
低壓電纜選型計(jì)算是電氣設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作,它直接關(guān)系到電氣系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。在進(jìn)行低壓電纜選型計(jì)算時(shí),需要綜合考慮電纜載流量、電壓降、短路電流等因素,確保選擇的電纜能夠滿足實(shí)際需求。還需要遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以保證電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的原則。
在實(shí)際工程中,低壓電纜的選型計(jì)算需要根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析,不能一概而論。對(duì)于一些特殊場合或重要設(shè)備,還需要進(jìn)行進(jìn)一步的校驗(yàn)和測試,以確保電纜的選型和使用安全可靠。