电缆选型手册(3)

八.经济截面的校验条件

校验条件的详细计算应参见有关电气设计手册。

1.短路电流热稳定计算电缆最小截面 Smin=IZ× (t)0.5 /C 式中 IZ 短路电流周期分量有效值，A t 短路切除时间， s

C 热稳定系数， 对于铜芯PVC绝缘电缆C=114，铜芯交联聚 乙稀绝缘电缆 C=137

2. 电缆线路电压损失公式：以线路电压损失百分数表示

ΔU%=1.732×I×L×(RcosΦ + XsinΦ) / 10×UL 式中 I 负荷计算电流， A L 线路长度， km UL 线路标称电压，kV

R、X 三相线路单位长度的电阻和感抗，Ω/km(R，X值见附录6) CosΦ 功率因数

配电线路正常和非正常的电压降，一般需根据线路所在系统的具体情况，由负载对电压的不同要求确定，配电线路一般要求是ΔU%不大于6-8%，对于电动机直接起动的电压损失限值取决于用户按技术条件要求,一般为5%，偶然起动15%。

3. 接地故障电流灵敏度校验

按照《低压配电设计规范》不同的接地型式要求做。如TN系统需计算线路负载端单相短路电流，以校验线路电源处安装的断路器切断该单相短路电流的灵敏度。

4. 按发热允许电流选择电缆截面时,考虑多根电缆成束敷设时载流量计入降低系数后的截面。降低系数值另查标准或手册。 5．校验举例 以工厂低压异步电动机配电为例，一台给水泵电动机功率37kW,额定电流71.4A, 起动电流469A，低压馈线断路器整定电流85A，速断动作电流850A。已知年最大负载利用小时Tmax=6000h。电源电缆由变电所低压屏直接配电，采用VV-1-(3+1)型电缆架空桥架明设，线路长度为150米，环境温度30℃，变电所低压屏母线短路电流有效值为26kA, 低压屏母线单相接地(相保)电流23kA。

5.1 按允许发热条件选择截面： Ie=71.4A 查载流量标准可选截面S=3×16+1×10mm2。

5.2 电动机直接起动电压损失校验：起动时功率因数按0.3考虑，查附录6交流电阻和感抗，计算电压降：ΔU%=1.732×469×0.15×(1.376×0.3+0.082×0.95)/10×0.38=15.7%。因电压降过大，试选用70 mm2,电压降可减小到ΔU%=1.732×469×0.15×(0.315×0.3+0.069×0.95)/(10×0.38)=5.13%。可满足要求。

5.3 按经济电流密度选截面，查电缆造价I-A类别，经济电流密度曲线Tmax=6000h, P=0.5元/kWh, j=0.88A/mm2, 经济截面选择应考虑电机长时间运行的负载率，例如负荷系数为0.85, 则经济截面S=71.4×0.85 / 0.88=69mm2，可选电缆3×70+1×35 mm2。

5.4当电力电缆与其它电缆多根并列在电缆桥架封闭式敷设, 例如电缆载流量可能达到0.5降低系数。本例已按其它条件（短路热稳定）选择较大截面，不受降低系数影响。

5.5 校验电缆短路热稳定最小截面：设短路切断时间t=0.2秒，S=26000×0.200.5/114=102 mm2， 95 mm2接近102 mm2，可采用95 mm2。

5.6 低压TN系统的接地故障保护灵敏度校验，断路器速断整定动作电流Iz=850A，距断路器150米处故障：

1)当电缆截面为3×16+1×10时单相接地故障电流Id=338A，断路器速断不动。

2)试改用电缆截面为3×70+1×35时单相接地故障电流Id=1190A，可满足断路器动作灵敏度1.25要求(1190/850=1.4)。

5.7 用TOC总费用来说明电缆截面选择的不同经济效益：(F值为84.09元/W) TOC70={101093+［(71.4×0.85)2×0.284×84.09］}×0.15=28358.3元 TOC95={133718+［(71.4×0.85)2×0.209×84.09］}×0.15=29767.6 元 可见70 mm2是最经济的，95 mm2满足短路热稳定，电缆截面最后还是按技术条件选择大的截面95 mm2。

附录2 电缆造价类别的平均A(造价费用斜率)表(A的单位：元/m.mm2)

附录3 电缆型号与电缆造价类别对照表

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