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金屬屏蔽允許的最大短路電流：（S為屏蔽的實(shí)際截面）

［ccjzw 在 2006-11-2 13:49:20 編輯過］

金屬屏蔽不但起到靜電屏蔽的作用，還起到了導(dǎo)通故障電流的作用。因此無論在電纜的選型和電纜的制造環(huán)節(jié)都應(yīng)注意金屬屏蔽的截面滿足短路電流容量。

1、  標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

中壓電纜的金屬屏蔽有銅帶和銅絲之分，對(duì)于金屬屏蔽GB/T12706.2的附錄G有如下規(guī)定(黑體字部分)：

Ｇ4　金屬屏蔽

Ｇ4.1　電纜應(yīng)有金屬性屏蔽層,金屬屏蔽有銅絲屏蔽、金屬絲編織屏蔽和銅帶屏蔽等結(jié)構(gòu)型式。

Ｇ4.3　銅帶屏蔽由一層重疊繞包的軟銅帶組成 ，也可采用雙層銅帶間隙繞包 。銅帶間搭蓋率應(yīng)不小于 15％（標(biāo)稱值），其最小搭蓋率應(yīng)不小于 5％。銅帶標(biāo)稱厚度應(yīng)按下列要求選用：

單芯電纜：≥0.12ｍｍ；

三芯電纜：≥0.10ｍｍ。

銅帶的最小厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的 90％。

GB/T 12706.3的附錄G與GB/T12706.2的規(guī)定基本相同，但增加了“標(biāo)稱截面為 500ｍｍ²及以上電纜的金屬屏蔽應(yīng)采用銅絲屏蔽結(jié)構(gòu)”的規(guī)定。

DL401—91高壓電纜選用導(dǎo)則對(duì)金屬屏蔽層截面有如下規(guī)定（黑體字部分）：

5.3 交聯(lián)聚乙烯電纜金屬屏蔽層截面選擇

5.3.1 為了使系統(tǒng)在發(fā)生單相接地或不同地點(diǎn)兩相接地時(shí)，故障電流流過金屬屏蔽層而不至將其燒損，該屏蔽層最小截面宜滿足表5要求。

表5  交聯(lián)聚乙烯電纜金屬屏蔽層最小截面推薦值

3、銅帶截面的計(jì)算

銅帶屏蔽的結(jié)構(gòu)規(guī)定的較為具體，如銅帶的厚度、重疊率等具體工藝參數(shù)。銅帶的截面的寬度一般為30mm,或者35mm,根據(jù)電纜的絕緣外徑而定。銅帶的截面計(jì)算方法根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)有兩種：第1種按照IEC949-88:

S=N·W·δ

式中：S—銅帶截面 mm²

N—銅帶層數(shù)

        W—銅帶寬度 mm     

        δ—銅帶厚度 mm

按這種方法計(jì)算，單芯電纜的銅帶截面為:

1*30*0.12=3.6mm²

或1*35*0.12=4.2mm²,

三芯電纜的銅帶截面為：

3*30*0.10=9.0mm²

或3*35*0.10=10.5mm²

    而且銅帶的屏蔽截面與搭蓋率無關(guān)，與絕緣外徑無關(guān)，與銅帶寬度有關(guān)，與實(shí)際情況不符合。

    第2種按照環(huán)形截面計(jì)算:

S=π·(D+N·δ)·N·δ/(1-K)

式中：S—銅帶截面 mm²

D—屏蔽前外徑 mm

N—銅帶層數(shù)

        δ—銅帶厚度 mm

        K—重疊率

用這種計(jì)算方法可以知道，銅帶的屏蔽截面與搭蓋率有關(guān)，與絕緣外徑有關(guān)，與銅帶寬度無關(guān)，與實(shí)際情況較為符合�？紤]到銅帶表面的氧化導(dǎo)致接觸不良，銅帶之間的焊接接頭等因素，以上計(jì)算值乘以一個(gè)安全系數(shù)來計(jì)算承受的短路電流較為妥當(dāng)。

4、短路電流的計(jì)算：

根據(jù)IEC949-88,電纜短路過程中，短路容量大，短路時(shí)間短，可以看作是絕熱過程(偏于安全)。

式中：I_AD—短路電流

K—與載流體有關(guān)的常數(shù)，對(duì)于銅取226K(AS^1/2/mm²)

        S—電纜標(biāo)稱截面,mm²

        β—溫度系數(shù)的倒數(shù)-20, 對(duì)于銅取234.5, ℃

        θ_f—最終短路溫度，℃

      θ_i—起始短路溫度，℃

         t—短路時(shí)間，s

以上計(jì)算公式并不算復(fù)雜，關(guān)鍵在于起始短路溫度和最終短路溫度的選取。我們知道對(duì)于導(dǎo)體的短路電流時(shí)，起始短路溫度和最終短路溫度分別取90℃和250℃(由于短路時(shí)間不可能達(dá)到5秒，這樣取值偏于安全)。

三芯電纜由于一部分屏蔽在導(dǎo)體中間，起始短路溫度可以直接取90℃，而對(duì)于單芯電纜金屬屏蔽層來說，起始短路溫度介于導(dǎo)體溫度與環(huán)境溫度之間，可以參照在流量的計(jì)算，不考慮絕緣損耗的影響，可根據(jù)以下公式計(jì)算：

θ_i=θ-I²RT

式中：

θ—導(dǎo)體長(zhǎng)期工作溫度,℃

I—導(dǎo)體長(zhǎng)期工作電流，A

R—導(dǎo)體工作溫度下的交流電阻，Ω/m

T—絕緣層的熱阻，K·m/W

     由此可見，不同的護(hù)層材料、敷設(shè)方式會(huì)影響電纜的計(jì)算載流量，同樣也影響了電纜金屬屏蔽層的起始短路溫度。

對(duì)于最終短路溫度可以參照GB50217－94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》 中的規(guī)定：

3.7.12電力電纜金屬屏蔽層的有效截面，應(yīng)滿足在可能的暫態(tài)電流作用下溫升值不超過絕緣與外護(hù)層的短路容許最高溫度平均值。

按照此條文，對(duì)于交聯(lián)電纜來說，最終短路溫度為250/2+160/2=205℃，而根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，此值取300℃仍偏于安全。

高壓電纜金屬屏蔽層(銅帶)的直流電阻應(yīng)如何計(jì)算?

謝謝!!

以上說法,說的不太清楚,不知誰有好的資料,請(qǐng)大家能傳一份好嗎,我急用,謝謝大家

"直流電阻應(yīng)如何計(jì)算?"說了短路電流，直流電阻呢？如何計(jì)算？