導線截面選擇

1、10.3導線截面選擇2009022019:42:10|分類：2版草稿（隨時改|標簽：無|字號大中小訂閱《建筑電氣設計與施工》2版寫作中，內(nèi)容隨時按你的意見修正中，期待少一點遺憾，是由于你的挑剔。10.3導線截面選擇從配電變壓器到用電負荷的線路有架空線路和電纜線路兩種形式。無論室內(nèi)或室外的配電導線及電纜截面的選擇方法是一樣的。10.3.1選擇導線截面的原則1.電力電纜纜芯截面選擇的基本要求(1)最大工作電流作用下的纜芯溫度，不得超過按電纜

2、使用壽命確定的允許值。(2)最大短路電流作用時間產(chǎn)生的熱效應，應滿足熱穩(wěn)定條件。(3)連接回路在最大工作電流作用下的電壓降，不得超過該回路允許值。(4)較長距離的大電流回路或35kV以上高壓電纜，當符合上述條件時，宜選擇經(jīng)濟截面，可按“年費用支出最小”原則。(5)鋁芯電纜截面，不宜小于4mm2。(6)水下電纜敷設當需纜芯承受拉力且較合理時，可按抗拉要求選用截面。導線截面的選擇應同時滿足機械強度、工作電流和允許電壓降的要求。其中導線承受最

3、低的機械強度的要求是指諸如導線的自重、風、雪、冰封等而不致于斷線；導線應能滿足負載長時間通過正常工作最大電流的需要；及導線上的電壓降應不超過規(guī)定的允許電壓降。一般公用電網(wǎng)電壓降不得超過額定電壓的5％。電力電纜芯截面選擇不當時，造成影響可靠運行、縮短使用壽命、危害安全、帶來經(jīng)濟損失等弊病，不容忽視。電纜纜芯持續(xù)工作溫度，關系著電纜絕緣的耐熱壽命，一般按30～40年使用壽命，并依據(jù)不同絕緣材料特性確定工作溫度允許值。當工作溫度比允許值大時，

4、相應的使用壽命縮短，如交聯(lián)聚乙烯工作溫度較允許值增加約8℃，對應載流量增加7％，則使用壽命降低一半。電纜纜芯持續(xù)工作溫度，還涉及影響纜芯導體連接的可靠性，需考慮工程實際可能的導體連接工藝條件來擬定。短路電流作用于纜芯產(chǎn)生的熱效應，滿足不影響電纜絕緣的暫態(tài)物理性能維持繼續(xù)正常使用，且使含有電纜接頭的導體連接能可靠工作，以及對分相統(tǒng)包電纜在電動力作用下不致危及電纜構造的正常運行，這就統(tǒng)稱為符合熱穩(wěn)定條件。否則會出現(xiàn)了油紙絕緣鉛包被炸裂、絕緣

5、紙燒焦、電纜芯被彈出、電纜端部冒煙等故障。直埋敷設路由位于水泥或石板的路面下，其保水性對防止土壤水份遷移有相當作用。但沿通道近旁若有植樹時，樹根的吸水因素又易造成土壤干燥。一般對缺乏保水覆蓋層情況的防止水份遷移對策，可采取經(jīng)常性澆水或并行設置冷卻水管，但經(jīng)濟上不一定合算；也可實施換土即選用恰當比例的砂與水泥等拌合進行回填方式。由于氣象溫度的歷年變化有分散性，宜以不少于10年左右的統(tǒng)計值表征。環(huán)境溫度不取極端最高溫度，是基于電纜允許短時超

6、過最高工作溫度，具有過負荷能力，而極端最高與最熱月的日最高溫度平均值相差在5～8℃以內(nèi)，極端高溫持續(xù)多不超過數(shù)小時，累積所占使用總時數(shù)的比例更微小。因為土壤的熱容性，使日溫度變化顯著小于氣溫。實測顯示地面0.6m以下的日溫變化就不大，故對直埋時環(huán)境溫度的擇取，不同于空氣中的要求。直埋敷設時環(huán)境溫度不同埋深溫度差別較大。如某地20年氣象記錄的平均值有：最熱月的地下0.5m、1.0m、2.0m處最高月平均溫度，分別比同一地面月平均氣溫低3℃

7、、4℃、7℃。在環(huán)境溫度基礎上要求計入實際工程環(huán)境溫升的影響，非常重要。電纜線路通過不同散熱條件區(qū)段時，同一纜芯截面下各區(qū)段的纜芯工作溫度可能出現(xiàn)差異。實踐中靠近高溫管道、鍋爐的電纜因過熱而導致局部絕緣老化或燒壞的事例不少。照明負荷為主的供電線路，不平衡電流往往較大，應在設計中予以平衡。尤其是換流設備和電弧爐等非線性用電設備、無功補償裝置等接人電網(wǎng)后，產(chǎn)生諧波電流，其電流不平衡率往往不可忽視。交流回路并聯(lián)的電流分配，不僅與阻抗相關，還依

8、賴于有功與無功負荷。當供電線路含有多種受電設備時，其所含有功與無功負荷的變化，在設計階段難以把握，難以同步，若并聯(lián)電纜截面不等，則難望實現(xiàn)合理分配。如果從安全計放大截面，投資過大，如果偏于緊湊，就難免出現(xiàn)過負荷。電纜金屬屏蔽層截面如果偏大，固然較可靠，但投資增加；如果偏小，則不安全。工程實踐中，已發(fā)生屏蔽層被電流燒壞的事例；通過對中性點非直接接地系統(tǒng)不同地點兩相接地時接地電流作用燒壞屏蔽層的事故分析，建議對10kV、35kV級，宜分別按

9、500A、2500A作用3s條件來選擇。4.電纜芯線材質(zhì)控制和信號電纜導體截面一般較小，使用鋁芯在安裝時的彎折常有損傷，與銅導體或端子的連接往往出現(xiàn)接觸電阻過大，且鋁材具有蠕動屬性，連接的可靠性較差，故控制和信號電纜導體統(tǒng)一明確采用銅芯。電力電纜導體材質(zhì)的選擇，既需考慮其較大截面特點和包含連接部位的可靠安全性，又要統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟性，宜區(qū)別對待。同樣條件下銅與銅導體比鋁與銅導體連接的接觸電阻要小約10～30倍，據(jù)美國消費品安全委員會CPCS