P:2009-06-27 11:13:53
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<DIV class=f14 id=read_462>三相系統(tǒng)電壓降:△U= I'l(RjCosΦ+XjSinΦ)
單相系統(tǒng)電壓降:△U=2I'l(RjCosΦ+XjSinΦ)
式中: Rj=Rθ(1+Ys+Yp)(1+λ1)-交流電阻(Ω);
Xj=ωL-感抗(Ω);
Rθ-導體在θ℃時的直流電阻(Ω);
Ys-集膚效應(yīng);
Yp-鄰近效應(yīng);
ω-角頻率(ω=2πf);
L-電感(H/m)
為了計算方便,并不太影響計算精度作以下處理:
a、 對于Ys、Yp在50Hz及導體截面300mm2下可以忽略不計;
b、 對于銅損λ1多芯電纜可以不計,對于單芯電纜分兩種情況:三角形捆扎布置,150mm2以下可忽略不計,150-400mm2電阻增加值可取4-8%,400-500mm2取8-9%。平列布置,電纜軸距70mm時25-150mm2取13-36%,400-500mm2取41-49%。
交流電阻 Rj=Rθ(1+λ1)
感抗Xj的計算,主要電感L的計算比較復雜。尤其是非磁性金屬護套電纜,計算其電感值時,假設(shè)只是單端接地,可以采用無金屬護套或無金屬屏蔽電纜的計算公式:
(1) 單相系統(tǒng)的電感
L= ln
(2) 不對稱三角形布置時的平均電感
Lm= ln
=
(3) 對稱三角形布置時的電感
L= ln
(4) 平列布置時平均電感
Lm= ln
= =1.26
式中:μ0-電感常數(shù)(μ0=4π10-7H/m);
ρ-導線等效半徑(ρ=0.799YL);
YL-導線半徑(mm);
-導線軸距(mm);
-導線平均幾何間距(mm)。
舉例1、某消防電機采用4芯電纜YTTW-3*120+1*70,長200米。求工作電流時電纜末端壓降。
解:查樣本知,額定電流314A,導線90℃溫度時直流電阻Rθ=0.2Ω/km。導體直徑D=12.4(mm),絕緣厚度1(mm)。
交流電阻Rj=Rθ(1+YS+YP)(1+λ1),對于120mm2多芯電纜,YS,YP,λ1可忽略不計,所以
Rj=Rθ=0.2 10-3Ω/m
感抗 Xj=ωL, L= ln
電纜構(gòu)造 (不對稱三角形)
,ρ=0.779 6.2=4.83
代入 L= H/m
感抗 Xj=2πf L=100π 2.47 10-7=775.58 10-7H/m
設(shè)Cosρ=0.9,Sinφ=0.435,工作電流Ij=250A,
末端壓降△U= Ijl(RjCosφ+XjSinφ)
=1.73 250 200(0.2 0.9+0.0776 0.435)0*10-3
=68500 (0.18+0.0338) 10-3=18.5V<19V滿足壓降要求。
舉例2、例1中采用單芯電纜YTTW-3(1 120)+1 70長200m。求工作電流對電纜末端壓降。
解:查樣本知,Rθ=0.2Ω/km,額定電流435A,導線直徑D=12.4(mm)
工作電流300A,平列布置
交流電阻Rj=Rθ(1+λ1)=0.2(1+8%)=0.216Ω/m
(由于銅損而電阻增加值取8%)
感抗 Xj=ωL,L= ln ,
代入 L= ln =4.115 10-7H/m
Xj=2πf L=100π 4.115 10-7=0.129 10-3Ω/m
△ U= Ijl(0.216 0.9+0.129 0.435) 10-3
=1.73 300 200 0.2505 10-3=26V
電壓降百分數(shù)△u= =6.8%>5%不滿足壓降要求,必須放大截面或減小工作電流。
通過二個例子,比較清晰地可見,采用單芯電纜時,阻抗增大,壓降變大。另外在選擇電纜截面時,工作電流取額定電流的60-70%較妥。
四、 YTTW電纜的耐火特性。
電纜的耐火特性,是防火電纜的最重要指標之一,根據(jù)實際情況發(fā)現(xiàn),有機絕緣耐火電纜樣品,也能通過A類耐火試驗,但用產(chǎn)品取樣送檢,結(jié)果是大多數(shù)通不過耐火試驗。有位電纜專家在耐火電纜的論文中敘述到,某工程需要耐火電纜(有機絕緣),七家廠家去競銷,結(jié)果六家廠家產(chǎn)品取樣檢查不合格。假如即使抽檢合格,那么這些合格產(chǎn)品能經(jīng)受住火災(zāi)現(xiàn)場的考驗嗎,這是個問題,也就是有機絕緣耐火電纜當護套,絕緣全燒光,一、二層耐火云母帶能經(jīng)得起火災(zāi)時機械磕磕碰碰,及電纜本身的蠕動嗎,筆者認為這種耐火電纜的可靠性到底有多大,是值得懷疑的。
耐火電纜耐不耐火,應(yīng)指整體而言,不能說結(jié)構(gòu)中有耐火層就能成為耐火電纜。耐火電纜必須是全部組成的材質(zhì)燃點(或熔點)高和無燃燒能量,才稱其為耐火電纜。前面已說過YTTW防火電纜完全附合耐火電纜的這一要求。
(1) YTTW電纜物質(zhì)基礎(chǔ),該電纜有三部份組成導體、護套、有金屬銅(熔點1083℃)構(gòu)成,絕緣用無機絕緣帶(耐高溫1200℃)繞包而成。
(2) 耐火特性試驗抽樣或者出廠產(chǎn)品抽樣都能通過A類:火焰溫度950-1000℃,持續(xù)時間90min的耐火特性試驗。
(3) 關(guān)于耐火持續(xù)時間90min,按國際標準中,標準時間─溫度曲線,從環(huán)境溫度升到950℃,需要時間約90min。防火電纜試驗,耐火持續(xù)時間90min不是從環(huán)境溫度起算時間,而是在溫度達到950℃時開始計時,持續(xù)90min,這是很嚴格的要求。
(4) YTTW電纜機械強度。
防火電纜的機械強度也是耐火特性的一個重要指標,有機絕緣耐火電纜,就是缺少這個指標,不能起到真正的耐火作用。YTTW電纜外護套為銅質(zhì),緊緊包著無機絕緣材質(zhì),有著非常好的機械強度可以承受很大的機械沖擊力而不損壞。即使受到很大的機械力,將電纜壓成橢圓形,也無關(guān)緊要,電纜能正常供電。依據(jù)是按國標嚴格做壓扁試驗,壓扁系數(shù)達0.8,壓扁后必須浸入水中1小時,在護套與導體之間施壓1250V,15min,不應(yīng)發(fā)生擊穿。
(5) YTTW電纜全系統(tǒng)具有耐火特性。
有些防火電纜,本體有很好的耐火特性,但中間電纜接頭及終接頭不耐高溫,這是一大隱患。YTTW電纜長度無需中間接頭,對于超長距離電纜,必須要中間連接時,YTTW電纜可以中間連接,接頭與本體具有同樣的耐火特性,終端連接頭就是電纜本體。所以電纜在任何段內(nèi)遇到火焰,不必擔心其耐火性能。它具有全系統(tǒng)耐火特性。
五、 YTTW電纜的環(huán)保特性。
21世紀,全世界對環(huán)境有一個共同要求,即環(huán)保。有機絕緣耐火電纜是很難做到的,即使是低煙、無鹵、阻燃、耐火電纜,有些國家稱之為“清潔電纜”,而不稱其為“環(huán)保電纜”或“綠色電纜”,道理很簡單,有機絕緣的低煙、無鹵、阻燃、耐火電纜在燃燒中,并不是真正無煙無毒,僅是數(shù)量上較少而言。故而只能稱“清潔電纜”。
“綠色”電纜,至今尚沒界定,但我們可以用相對的方法對YTTW電纜進行環(huán)保特性探索。
1、YTTW電纜在正常供電狀態(tài)。
有許多電氣裝置的材質(zhì),在通電或不通電情況下,只要我們靠近,總能呼吸到一些難以接受的氣味,嚴重的可以使人頭痛惡心。YTTW電纜沒有任何氣味,銅本身尚有一種消毒作用。
關(guān)于低頻電磁輻射對人體傷害,科學家意見尚不統(tǒng)一。YTTW電纜無電磁污染,因為銅護套是非高導磁媒體,能阻止電磁波輻射,因此其周圍無電磁污染。
2、YTTW電纜在火災(zāi)中。
許多電氣設(shè)備材質(zhì)在未燃燒時,對周圍環(huán)境的污染是不大的,但是在燃燒后會嚴重污染環(huán)境,主要產(chǎn)生濃煙、毒霧等有害氣體。YTTW電纜大火燃燒中,是無煙無毒氣體產(chǎn)生。前面已講過,構(gòu)成該電纜的物質(zhì)都是不能燃燒的無機物,燃燒中無煙,沒有毒氣,也不含有重金屬鎘、鉛、汞等,且不助燃,即燃燒能量為零,可燃時間為“0”秒。燃燒中也無任何刺激性氣味產(chǎn)生,因此它在燃燒中,可以說其毒性指數(shù)為“0”,環(huán)境污染指數(shù)為“0”。
3、YTTW電纜節(jié)能情況
YTTW電纜不能直接節(jié)能,但它能間接節(jié)能,其一,根據(jù)它具有耐高溫穩(wěn)定性,因此它有較大的載流量能力,也就是在導體截面相等的條件下,其載流量至少可以放大一個檔次。其二,采用銅護套作為PE線(規(guī)范允許),四芯電纜可以代替五芯電纜。電纜體積也縮小了。其三,由于電纜本質(zhì)好,使用中不會故障,不會連鎖引發(fā)火災(zāi),這種間接節(jié)能效益是無法估量的。其四,使用壽命長,至少是普通電纜的2-3倍,這種方式的節(jié)能也是無法估量的。同時節(jié)能本身也是一種環(huán)保。
4、YTTW電纜報廢后
物質(zhì)廢棄后,能否大量回收以及不污染環(huán)境也是環(huán)保的一個重要標志。YTTW電纜,基本上是滿足這個要求的,報廢后,銅可以全部回收,無機絕緣材料不含有污染環(huán)境物質(zhì)存在,將來也有可能將它重復使用。
以上分析,YTTW電纜,相對別的電纜來說。具有1、電氣特性優(yōu)越;2、耐火性能特好;3、有較好的間接節(jié)能;4、具有很好的環(huán)保性能,因此可以稱其為“綠色”產(chǎn)品。
由于筆者對非磁性金屬護套防火電纜認識有限,同時知識有限,難免會有不足與錯誤之處,如果發(fā)生誤導請專家批評指正,萬分感謝。</DIV>
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