導線選擇介紹
導線選擇介紹
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一、 按發(fā)熱條件選擇
(一) 滿足的條件
負荷電流通過導線和電纜時,由于導線和電纜具有一定的電阻,因此要產(chǎn)生一定的功率損耗,使導線和電纜發(fā)熱,溫度升高。絕緣導線和電纜的發(fā)熱溫度過高時,將使其絕緣損壞,甚至引起火災(zāi);裸導線的發(fā)熱溫度過高時,會使導線及導線的接頭處氧化加劇,增大接頭的接觸電阻,使之進一步加熱氧化,甚至發(fā)展到斷線。因此,導線和電纜的發(fā)熱溫度不能超過允許值,見表1-1。
導線在正常和短路時的最高允許溫度 表1-1
導線種類和材料 最高允許溫度(0℃) 導線種類和材料 最高允許溫度(0℃) 正常時 短路時 正常時 短路時
1、母線 銅
鋁
鋼
2、油浸紙絕緣電纜:
銅芯 1-3KV
6KV
10KV
鋁芯 1-3KV
6KV
10KV 70
70
70
80
65
60
80
65
60 300
200
300
250
250
250
200
200
200 3、橡皮絕緣電線和電纜
4、聚氯乙烯絕緣導線和電纜
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5、交聯(lián)聚氯乙烯電纜
銅芯
鋁芯
6、有中間接頭的電纜(不包括聚氯乙烯絕緣電纜)
65
65
80
80
—
150
120
230
200
150
按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面時,應(yīng)使導線和電纜的計算電流Ij不大于其允許載流量(允許持續(xù)電流)Ie
即 Ij≤Ie
(二)導線載流量的計算口訣
導線的載流量與導線截面有關(guān),也與導線的材料、型號、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān),影響的因素較多,計算也較復雜。
各種導線的載流量通?梢詮氖謨灾胁檎。但利用口訣再配合一些簡單的心算,便可直接算出,不必查表。
1.口訣 鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
10下五 100上二,
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5、35,百度搜索:99建筑網(wǎng),查看數(shù)百萬資料
四、三界,
70、95,兩倍半,
穿管、溫度,八、九折。
裸線加一半,
銅線升級算。
2.說明 口訣對各種截面的載流量(安)不是直接指出的,而是用截面乘上一定的倍數(shù)來表示。為此將我國常用導線標稱截面(平方毫米)排列如下:
1、1.更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、2.更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、4、6、10、16、2更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、3更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、50、70、9更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、120、150、185……
(1)第一句口訣指出鋁芯絕緣線載流量(安)、可按截面的倍數(shù)來計算?谠E中的阿拉伯數(shù)碼表示導線截面(平方毫米),漢字數(shù)字表示倍數(shù)。把口訣的截面與倍數(shù)關(guān)系排列起來如下:
1 ~ 10 16 、25 35 、50 70 、95 120以上
︸ ︸ ︸ ︸ ︸
五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍
現(xiàn)在再和口訣對照就更清楚了,口訣“10下五”是指截面在10以下,載流量都是截面數(shù)值的五倍!100上二”(讀百上二)是指截面100以上的載流量是截面數(shù)值的二倍。截面為25與35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣“2更多內(nèi)容請訪問久久建筑網(wǎng)
5、35,四三界”。而截面70、95則為二點五倍。從上面的排列可以看出:除10以下及100以上之外,中間的導線截面是每兩種規(guī)格屬同一倍數(shù)。
例如鋁芯絕緣線,環(huán)境溫度為不大于25℃時的載流量的計算:
當截面為6平方毫米時,算得載流量為30安;
當截面為150平方毫米時,算得載流量為300安;
當截面為70平方毫米時,算得載流量為175安。
從以上的排列還可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小,在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處,誤差稍大些。比如截面25與35是四倍與三倍的分界處,25屬四倍的范圍,它按口訣算為100安,但按手冊為97安;而35則相反,按口訣算為105安,但查表為117安。不過這對使用的影響并不大。當然,若能“胸中有數(shù)”,在選擇導線截面時,25的不讓它滿到100安,35的則可略為超過105安便更準確了。同樣,2.5平方毫米的導線位置在五倍的始端,實際便不止五倍(最大可達20安以上),不過為了減少導線內(nèi)的電能損耗,通常電流都不用到這么大,手冊中一般只標12安。
(2)后面三句口訣便是對條件改變的處理!按┕、溫度,八、九折”是指:若是穿管敷設(shè)(包括槽板等敷設(shè)、即導線加有保護套層,不明露的),計算后再打八折;若環(huán)境溫度超過25℃,計算后再打九折,若既穿管敷設(shè),溫度又超過25℃,則打八折后再打九折,或簡單按一次打七折計算。
關(guān)于環(huán)境溫度,按規(guī)定是指夏天最熱月的平均最高溫度。實際上,溫度是變動的,一般情況下,它影響導線載流量并不很大。因此,只對某些高溫車間或較熱地區(qū)超過25℃較多時,才考慮打折扣。
例如對鋁芯絕緣線在不同條件下載流量的計算:
當截面為10平方毫米時,則載流量為10×5×0.8=40安;若為高溫,則載流量為10×5×0.9=45安;若是穿管又是高溫,則載流量為10×5×0.7=35安。
(3)對于裸鋁線的載流量,口訣指出“裸線加一半”,即計算后再加一半。這是
指同樣截面裸鋁線與鋁芯絕緣線比較,載流量可加大一半。
例如對裸鋁線載流量的計算:
當截面為16平方毫米時,則載流量為16×4×1.5=96安,若在高溫下,則載流量為16×4×1.5×0.9=86.4安。
(4) 對于銅導線的載流量,口訣指出“銅線升級算”,即將銅導線的截面按截面排 順序提升一級,再按相應(yīng)的鋁線條件計算。
例如截面為35平方毫米裸銅線環(huán)境溫度為25℃,載流量的計算為:按升級為50平方毫米裸鋁線即得50×3×1.5=225安。
對于電纜,口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜,大體上可直接采用第一句口訣中的有關(guān)倍數(shù)計算。比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的載流量為35×3=105安。95平方毫米的約為95×2.5≈238安。
三相四線制中的零線截面,通常選為相線截面的½左右。當然也不得小于按機械強度要求所允許的最小截面。在單相線路中,由于零線和相線所通過的負荷電流相同,因此零線截面應(yīng)與相線截面相同。
二、 按機械強度選擇
架空線路的導線經(jīng)常受風、冰、雨及溫度變化等作用,以及周圍空氣所含化學雜質(zhì)的侵蝕,
因此必須有足夠的機械強度,才能保證安全運行。架空線路導線的最小允許截面,見表1-2。 架空裸導線最小允許截面 表1-2
導 線 種 類 高 壓 (6千付以上) 低 壓
居 民 區(qū) 非 居 民 區(qū)
鋁及鋁合金
鋼芯 鋁線
銅 線 35平方毫米
25平方毫米
16平方毫米 25平方毫米
16平方毫米
16平方毫米 16平方毫米
16平方毫米
6平方毫米
三、 按經(jīng)濟電流密度選擇
導線截面的選擇,既要使電能損耗小,又不要過分地增加線路投資、維修費用和 色金屬消耗量。我國目前規(guī)定采用的經(jīng)濟電流密度,見表1-3。
經(jīng) 濟 電 流 密 度(安/毫米²) 表1-3
線路類別 導線材料 年 最 大 負 荷 利 用 小 時
3000以下 3000~5000 5000以上
架空線路 鋁
銅 1.65
3.00 1.15
2.25 0.90
1.75
電纜線路 鋁
銅 1092
2.5 1.73
2.25 1.54
2.00
按經(jīng)濟電流密度選擇的導線和電纜截面,叫經(jīng)濟截面。經(jīng)濟截面S可由下式求得: S=Ij/j
式中 j——經(jīng)濟電流密度。
按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜,一般只用于高壓線路。
例題 有一條LJ鋁絞線架設(shè)的10千伏架空線路,計算負荷為1280千瓦,cosΦ=0.9,年利用
時間為4200小時。試選擇其經(jīng)濟截面。并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。
解 (1)選擇經(jīng)濟截面。
Ij=P/3½•U•cosø=1280/3½×10×0.9≈82安 由表1-3查得經(jīng)濟電流密度j=1.15安/毫米²,帶入可得:
S=Ij/j=82/1.15≈71毫米²
可選70毫米²,即選LJ-70型鋁絞線。
(2)校驗發(fā)熱條件
查手冊得知LJ的允許載流量(25℃)
Ij(82安)≤Ie(265安)
可見,選LJ-70能滿足發(fā)熱條件。
(3)校驗機械強度。
查表1-3得知高壓居民區(qū)的架空鋁絞線最小允許截面Smin=(25毫米²),
S(70毫米²)>Smin(25毫米²),
可見LJ-70也能滿足機械強度要求。
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四、 按允許電壓損失選擇
由于線路有阻抗,所以在負荷電流通過線路時有一定的電壓損失。而按規(guī)范要求、用電設(shè)備的端電壓偏移有一定的允許范圍,如線路的電壓損失值超過了允許值,則應(yīng)適當加大導線或電纜的截面,使之滿足允許的電壓損失值。
為了節(jié)省金屬起見,使導線與電纜沿各段采用不相等的截面,由始端到末端逐漸減小,具有線路段導線截面不同的干線,可以有好幾個方案,把它們按接近于容許電壓損失的程度和金屬使用量兩方面作一比較,便可選出一個指標最佳的方案。