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交流供电电缆线径选择的十个误区

浏览次数: 日期:2018-10-20 08:38

  设计单位进行配电设计时,会计算负载电流、线路压降等,按建设投资最低的原则设计,较少考虑运行成本。仍以3P空调为例,如果选用4mm2的电缆,消耗在电缆上的功率为: P=I2R=122×0.44=63W

  计算电缆线径时,只确定了电缆金属介质的截面积。只要截面积相同,不论何种绝缘层与护套,电缆本身性质完全相同(铜质,通信机房电力电缆一般不用铝芯电线)。

  大型机房负载容量大,需要提供很大的电流,如果选择一根导线,无疑需要线径很粗的供电电缆,施工并不方便,甚至没有足够粗的导线可供使用。多根导线并联是允许的,由于线径小的电线每平方载流量大于粗电线,并联方式可能在经济上更合算。

  按照经济电流密度选择交流线径是通行的方法,铜质电缆经济电流密度为2~4A/mm2。显然,取经济电流密度为2A/mm2时,线径较粗,投资成本较高;取经济电流密度为4A/mm2时,线径较细较经济。

  根据负载性质不同,断路器容量一般选择为负载电流的1.15~1.5倍。断路器选定以后,过载跳闸电流即已确定(大型断路器往往允许整定跳闸电流)。

  当负载三相不平衡时,零线将有电流流过;当三相严重不平衡时,零线电流甚至大于相电流。计算机、节能灯等电子设备多产生三次及三的倍次谐波,谐波电流通过零线。

  只根据负载电流选择交流输入电缆的线径,事实上存在着安全风险。例如,某大楼由功率S为315KVA的变压器供电,变压器Z值为5%。现欲在配电室增加一台3P空调(单相),发现配电柜内有一额定容量为500A的断路器CB3空闲未用,拟通过该断路器为空调引入一相交流电。

  交流电缆的选择看似简单,但为了选择安全而又经济的电缆,则需要综合考虑多方面的因素。可能因为选择了过大的线径增加建设成本,选择过小的线径增加运行成本并可能导致严重的安全风险。

  一般地,从电缆的绝缘性能、环保性能和耐候性能等方面看,YJV电缆载流量大,在各方面比VV电缆性能更优异,应在工程设计中优先考虑。事实上,YJY电缆虽然具有载流量大、电缆直径小、重量轻、方便安装等优点,但在同等截面积条件下,YJY电缆比VV电缆流量大的原因仅仅是因为能承受的温度高而已。

  交流设备与机房接地排之间、设备内部部件与机柜之间连接有保护接地线,一方面是等电位连接的要求,使所有设备和部件外壳保持等电位,预防触电以及由于雷电侵入导致的内部放电;另一方面用于泄放接地故障电流。

  本文列出的十个误区都是工程与维护人员容易发生的,事实上导线线径选择还有更多的影响因素,具体选择线径时应根据环境温度、允许温升、敷设方式等查询电工手册或其它相关设计规范。

  安全用电是动力设备安装与维护人员的基本要求,所有安装与维护人员都有必要了解交流电缆线径选择的方法和原则。维护人员在日常工作中不局限于发现设备潜在故障,也应关注线缆等配套设备存在的风险,实现精细化维护。在具体的安装与维护工作中,不少工程师对电缆线径的选择存在着一些误区,需要对这些误区进行分析。选择了错误的电缆线径,轻则增加了建设或运行成本,重则可能带来巨大的安全隐患。

  假定某单相交流负载最大电流不超过16A(单相负载电流通常不超过20A),按经济电流密度法选用4mm2电缆,如果负载距离100米,铜电导率σ为57,电缆电阻为:R=L/(σS)=100×2/(57×4)=0.88Ω

  

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