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首頁(yè) > 線纜設(shè)計(jì)|參數(shù)計(jì)算
[電氣參數(shù)] 理論指導(dǎo)生產(chǎn),關(guān)于載流量理論的詳細(xì)推導(dǎo),新手必看
P:2007-11-13 15:22:36
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看到論壇里有不少關(guān)于載流量的帖子,載流量的討論如火如荼,載流量的收集整理紛繁復(fù)雜.外行人看不懂的覺(jué)得眼饞啊,載流量到底是什么東西能引得這么多人的熱切關(guān)注呢?載流量到底怎樣推倒出來(lái)的呢?今天我就為想了解這方面內(nèi)容的朋友簡(jiǎn)單的介紹一下,很基礎(chǔ).也希望研究載流量比較資深的朋友多多指點(diǎn)
1.載流量的概念
電力電纜的載流量是指電纜在最高允許溫度下,電纜導(dǎo)線允許通過(guò)的最大電流
2.長(zhǎng)期允許載流量
當(dāng)電纜通過(guò)長(zhǎng)期負(fù)載電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,電纜各結(jié)構(gòu)部分中產(chǎn)生的損耗熱量(包括導(dǎo)線,介質(zhì),護(hù)層和凱裝層的損耗等),繼續(xù)向周圍媒質(zhì)散發(fā).由于電纜各結(jié)構(gòu)部分及周圍媒質(zhì)都存在熱阻,熱流將使這些部分溫度升高.當(dāng)各部分溫度升高而使導(dǎo)線的溫度等于電纜最高允許長(zhǎng)期工作溫度時(shí),該負(fù)載電流稱為電纜的長(zhǎng)期允許載流量.
θ-θ0=(Wc+0.5Wd)T1+[Wc(1+J1)+Wd]nT2+[Wc(1+J1+J2)+Wd]n(T3+T4)
式中 θ為電纜最高長(zhǎng)期工作溫度
θ0為環(huán)境溫度
Wc為每厘米電纜每相線芯的導(dǎo)線損耗(W/cm)
Wd為每厘米電纜每相的介質(zhì)損耗(W/cm)
J1,J2分別為電纜金屬護(hù)套及凱裝層的損耗系數(shù)
T1,T2,T3,T4分別為每厘米電纜的絕緣熱阻,襯墊熱阻,外被層及外部熱阻(℃·cm/W)
n為電纜的芯數(shù).
由Wc=I*I*r
可知,電纜的長(zhǎng)期允許載流量I為
I=sqr{[θ-θ0-0.5Wd*T1-Wd*n*T2-Wd*n*(T3+T4)]/[r*T1+r*(1+J1)*n*T2+r*(1+J1+J2)*(T3+T4)*n]}
其中,r為電纜導(dǎo)線的交流電阻ohm/cm
3.導(dǎo)線的交流電阻
1)直流電阻的計(jì)算
這個(gè)很easy公式到處都有,在這里不再贅述
2)集膚效應(yīng)系數(shù)Ys
Ys=Xs4/(192+0.8Xs4)
其中,Xs4=8πf/r1*10-9*Ks
鄰近效應(yīng)系數(shù)Yp
令A=Xp4/(192+0.8Xp4)
Yp=A*(Dc/S)2*[0.312(Dc/S)2+1.18/(A+0.27)]
其中,Xp4=8πf/r1*10-9*Kp
式中,f為頻率 Hz
r1為直流電阻ohm/cm
Dc為導(dǎo)線外徑,對(duì)于扇形芯電纜,等于截面積相同的圓形芯的直徑(mm)
S為導(dǎo)線中心軸間距離
Ks,Kp值見(jiàn)下表
導(dǎo)線類型 | 干燥浸漬否 | Ks | Kp |
圓形,扭絞 | 是 | 1 | 0.8 |
圓形,扭絞 | 否 | 1 | 1 |
圓形,緊壓 | 是 | 1 | 0.8 |
圓形,緊壓 | 否 | 1 | 1 |
圓形,分裂① | 是 | 0.435 | 0.37 |
圓形,空心 | 是 | ② | 0.8 |
扇形 | 是 | 1 | 0.8 |
扇形 | 否 | 1 | 1 |
①該數(shù)據(jù)適用于導(dǎo)線面積在
②Ks=(Dc-D0)/(Dc+D0)*[(Dc+2D0)/(Dc+D0)]2
式中,D0為導(dǎo)線內(nèi)直徑,即中心油道直徑(mm)
Dc為具有相同中心油道的等效實(shí)芯導(dǎo)線外徑(mm)
交流電阻r按下式計(jì)算
r=r1(1+Ys+Yp) ohm/cm
交流電阻r按下式計(jì)算
r=r1(1+Ys+Yp) ohm/cm
鋼管電纜由于磁性材料的影響,集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)系數(shù)比上式大70%,所以導(dǎo)線交流電阻為
r=r1[1+1.7(Ys+Yp) ]ohm/cm
4.介質(zhì)損耗計(jì)算
介質(zhì)損耗按下式計(jì)算
Wd=U2*w*C*tgp
式中,Wd為每厘米電纜每相的介質(zhì)損耗(W/cm)
U為電纜導(dǎo)線與絕緣屏蔽層之間的電壓V
w為電源角頻率,w=2πf,f為Hz
C為每厘米電纜每相電容(F/cm)
tgp為電纜絕緣的介質(zhì)損耗角正切值
單位長(zhǎng)度的單芯電纜,分相鉛包分相屏蔽型電纜的電容可由下式計(jì)算
C=介電常數(shù)/1.8ln(Di/D)*10
式中,Di為電纜絕緣外徑mm
D為電纜導(dǎo)線外徑mm
電纜絕緣的介電常數(shù)和 tgp的值見(jiàn)下表
pickling zone - 酸洗工段 （0） 投訴
P:2007-11-13 15:23:54
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5金屬護(hù)套損耗系數(shù)計(jì)算
J1=J3+J4
J3,J4的值見(jiàn)下表
敷設(shè)連接方式 | J3 | J4 | |||
單芯電纜(三相電路) | |||||
護(hù)套兩端接地 | 等邊三角形敷設(shè) | Rs*Xs2/r/(Rs2+Xs2) | 不計(jì) | ||
等距平面敷設(shè) | 電纜換位 | Rs*Xt2/r/(Rs2+Xt2) | 不計(jì) | ||
電纜不換位 | A相: Rs*[M2+3N2+3.5(M-N)+4]/4r/(M2+1)/(N2+1) B相:Rs/r/(N2+1) C相: Rs*[M2+3N2-3.5(M-N)+4]/4r/(M2+1)/(N2+1) | 不計(jì) | |||
護(hù)套單點(diǎn)接地或交叉換位互聯(lián)接地 | 等邊三角形敷設(shè) | 不計(jì) | A1*Rs*Ds2*[1+A2(Ds/2S)2]/ [4rS2*(Rs*109/w)2+2S/5Ds] A1= | ||
等距平面敷設(shè) | 兩側(cè)電纜 | 不計(jì) | A1= | ||
中間電纜 | 不計(jì) | A1= | |||
鋼管型三芯電纜(分相屏蔽或分相金屬護(hù)套) | |||||
不分連接方式 | 1.7*Rs*Xs2/[r*(Rs2+Xs2)] | 不計(jì) | |||
說(shuō)明 | Rs為每厘米電纜的護(hù)套電阻;r為每厘米的電纜導(dǎo)線電阻;Xs=2*w*ln(2*S/Ds)* 10-9ohm/cm Xt=2*w*ln(2*Se/Ds)* 10-9ohm/cm; S為電纜導(dǎo)線軸間距離(cm);Ds為金屬護(hù)套平均直徑(cm) M=Rs/(Xs+a),N=Rs/(Xs-a/3),a=2wln2*10-9ohm/cm,f為頻率Hz | ||||
dry film lubricant - 干膜潤(rùn)滑劑 （0） 投訴
P:2007-11-13 15:53:56
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7.電纜的熱阻計(jì)算
電纜及敷設(shè)方式 | 每厘米電纜的熱阻 | 說(shuō)明 |
絕緣熱阻T1單芯電纜 | T1=p1/2π*ln(Di/Dc) | P1,P2,P3,P4分別為電纜絕緣,襯墊層,外被層及土壤的熱阻系數(shù)(℃.cm/W) Dc,Di,Ds,Db,Da,De分別為電纜的導(dǎo)線,絕緣,護(hù)層,襯墊層,凱裝及電纜的外徑(cm) h為電纜表面散熱系數(shù) L為電纜中心到地面距離(cm) Θ為變量表面溫度 Θi電纜與鋼管油的平均溫度 Df=2.15De |
沉的熱阻T2單芯電纜 | T2=p2/2π*ln(Db/Ds) | |
外被層熱阻T3 | T3=p3/2π*ln(De/Da) | |
外部熱阻T4 1. 空氣敷設(shè)電纜 2. 直埋敷設(shè)電纜 1) 一般電纜 2) 鋼管充油電纜 3.水中敷設(shè)電纜 | T4=1/(π*De*h*θ0.25) T4=p4/2*pai*ln( T4=26/(1+0.0026θi*De1 T4=p4/2*pai*ln( T4=0 |
到此,關(guān)于電纜載流量的相關(guān)參數(shù)值已經(jīng)介紹完
參考電纜手冊(cè),紅色的公式在電纜手冊(cè)里面錯(cuò)了,請(qǐng)知道的朋友指點(diǎn)
沒(méi)有公式編輯器,只能委屈大家了,在這里建議一下,如果以后論壇能夠兼容公式編輯器的話會(huì)給大家?guī)?lái)很大好處的.
planning - 計(jì)劃,設(shè)計(jì),規(guī)劃 （0） 投訴
P:2007-11-13 16:16:01
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我需要EXCEL版的公式，yingmei6621@163.com,謝謝
CIS - Chinese Industrial Standards中國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （0） 投訴
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