电缆和电线截面的选择:通过加热、通过电流、通过电压损耗
电线和电缆的横截面是根据允许的加热来确定的,同时考虑到正常和紧急模式,以及各条线路之间电流的不均匀分布,因为加热会改变电线的物理特性,增加其电阻,增加无用的消耗电能使导电部件发热并缩短绝缘的寿命。过热会对绝缘和接触连接造成危险,并可能导致火灾和爆炸。
电缆及电热丝截面的选择
从允许加热的条件中选择横截面减少到使用长期允许电流负载 Id 的相关表格,其中导体被加热到实践确定的最大允许温度,以防止过早绝缘层的磨损,保证导线连接点可靠接触,消除Id≥Ip时出现的各种紧急情况,Ip——额定负载电流。
选择电缆横截面时的间歇性间歇性负载将重新计算为减少的连续电流
其中 Ipv 是接收器的关闭模式电流与 PV 激活的持续时间。
在选择电线电缆的截面时,应考虑到在相同的加热温度下,截面较大的导线的允许电流密度应较小,因为它们的截面增加到更多 -冷却表面的生长程度大(见米饭。1)。为此,为节约有色金属,往往选择两根或两根以上截面较小的电缆,而不是一根截面较大的电缆。
图 1. 允许电流密度与户外三芯电缆中铜导体横截面的依赖关系图,电压为 6 kV,浸渍纸绝缘,通过电流加热至 + 65 °C 的温度+25 «C 的空气温度。
根据相关表格,根据允许发热条件最终选择电线和电缆时,不仅要考虑线路的估计电流,还要考虑敷设方法、电线材料和环境温度。
根据允许的长电流加热条件选择的电压高于 1000 V 的电缆线路,还检查短路电流的加热情况。如果电压高达 10 kV 的浸渍纸绝缘电缆的铜和铝导体温度超过 200°C,电压为 35-220 kV 的电缆温度超过 125°C,它们的横截面会相应增加。
电压高达 1000 V 的内部电网的电线和电缆的横截面与线性保护设备(熔断器和断路器)的开关能力相协调,因此不等式是合理的 Azd / Azc h,其中 kz -导线允许的长期电流与标称电流或保护装置电流Azs的倍数(从 PUE).不满足上述不等式则强制选择的主截面相应增加。
电压损失电缆和电线横截面的选择
必须检查按加热条件选择的电缆和导体的横截面以及与保护装置的开关能力相一致的相对线性电压损失。
其中 U 是电能源的电压,Unom 是接收器连接点的电压。
电机端电压与标称电压的允许偏差不应超过±5%,在某些情况下可达±10%。
在照明网络中,最远距离的内部工作照明灯和外部照明的投影仪装置的电压降不应超过灯标称电压的 2.5%,对于外部和应急照明灯 - 5%,以及在网络中电压 12.,. 42V — 10%。更大的电压降低会导致工作场所的照明显着降低,导致劳动生产率下降,并可能导致无法保证气体放电灯点亮的情况。通常,灯的最高电压不应超过其标称值的 105%。
不允许将内部供电网络的电压增加到超出规范规定的范围,因为这会导致电能消耗显着增加,电源和照明设备的使用寿命缩短设备,有时会导致产品质量下降。
米。 2、三相三向线路选择电缆、电线截面时电压损失的计算:a-线路末端有一个负载,b-有几个分布负载。
检查末端有一个负载的三相三线线路的导线截面(图 2,a),以额定电流 Azp 和功率因数 cos phi 为特征,用于相对线性电压损耗,执行如下:
其中Unom为网络标称电压,V、Ro、Xo分别为一公里线路的有功电阻和感性电阻,取自参考表,Ohm/km,Pp为计算得到的负载有功功率, 千瓦; L为线路长度,km。
对于恒截面的无分支主三相三线线路,承载沿其分布的负荷为额定电流 Azstr1,AzR2,...,Azr 和相应的功率因数 cos phi1,cos phi2,...,cos phi 距离电源 L1、L2、…、Ln(图 2,b)处的距离,最远接收器的相对线性电压损耗:
其中 PRi 有功功率——计算出的第 i 个负载远离电源,距离为 L。
如果计算出的相对电压损耗 dU 会高于允许的规范,则需要增加所选部分以确保该值的归一化值。
对于小截面的电线电缆,电感电阻Xo可以忽略不计,大大简化了相应的计算。在室外照明的三相三线配电网络中,长度相差很大,必须注意正确加入等距照明灯具,否则 电压损失 在各相上分布不均匀,与标称电压相比可以达到百分之几十。

室外照明等距照明灯具开启方案:a——正确,b——错误
为经济电流密度选择电缆横截面
电线电缆截面的选择,如果不考虑经济因素,会导致线路中电能的大量损失和运营成本的显着增加。出于这个原因,具有相当长的内部电源的电网的电线横截面,以及使用最大负载使用大量小时的网络 -Tmax > 4000 h - 必须至少负责确定资本成本和运营成本之间最佳比率的推荐经济电流密度,其定义如下:
其中 Azr——线路的标称电流,不考虑故障和维修情况下的负载增加,Jd——基于 8-10 年内资本成本偿还的经济电流密度。
预期的经济截面四舍五入到最接近的标准,如果结果超过 150 平方毫米,一根电缆线被两根或多根总截面与经济线对应的电缆代替。使用横截面小于 50 mm2 的低变化负载电缆 不推荐。
电压高达 1000 V 的电缆和电线的横截面,最大负载 Tmax <4000 … 5000 h 的使用小时数以及相同电压的接收器的所有分支,照明装置的电网,临时结构根据经济电流密度,不选择使用寿命短至3-5年的结构。
在三相四通网络中,不计算中性导体的截面,但至少取主要导体所选截面的 50%,在为气体放电灯供电的网络中,这会导致出现更高的电流谐波,与主线相同。