电线电缆电性能计算书文档格式.docx
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0.153Q/km
0.0754Q/km
0.0366Q/km
内屏蔽
绕包内屏蔽
-
1*0.12
挤包内屏蔽厚度
0.75mm
1.0mm
内屏蔽外径
11.3mm
14.4mm
19.9mm
28.6mm
交联聚乙烯绝缘
交联聚乙烯绝缘厚度
10.5mm
交联聚乙烯绝缘外径
32.7mm
35.8mm
41.3mm
50.0mm
外屏蔽
挤包外屏蔽厚度
0.7mm
0.8
绕包外屏蔽
1*0.3
外屏蔽外径
35.0m
38.1mm43.6mm52.5mm
金属屏蔽
金属屏蔽类型
铜丝疏绕+铜带(有效截面》35mrm)
铜丝规格
1.13mm
铜带厚度
0.1mm
屏蔽外径
37.5mm
40.6mm
46.1mm
54.9mm
防水内衬层
铝塑复合带厚度
0.3mm
无卤低烟内护厚度
1.6mm
无卤低烟铝塑综合护套外径
43.8mm
46.9mm
52.4mm
61.2
铠装
铠装材料
硬铜
可带
铠装厚度
0.12mm
阻燃绕包
2*0.17阻燃玻璃丝带
铠装外径
45.1mm
48.2mm
53.7mm
62.6mm
外护套
外护套材料
防鼠防白蚁防紫外线无卤低烟阻燃聚烯烃护套料
护套标称厚度
2.3mm
2.4mm
2.6mm
2.9mm
护套最薄点厚度
1.64mm
1.72mm
1.88mm
2.12mm
电缆外径参考值
49.3mm
52.6mm
58.3mm
67.8mm
表2:
直流1500V电缆结构参数表
DC1500V
1*400
23.4
<
0.0470Q/km
2.0
27.8mm
铝无卤低烟内护厚度
1.2mm
无卤低烟铝塑综合护套外径
30.7mm
2.0mm
34.7mm
交联聚乙烯绝缘35kV1x500mm电缆连续负荷载流量的计算
第一节电缆电气性能参数的计算
1.电阻(计算依据JB/T10181.1中2.1规定)
1.1额定工作温度下线芯直流电阻
R'
=R'
'
[1(二-20)]
其中:
――20C导体直流电阻.取国标要求(0.0366Q/km);
a――导体电阻温度系数.取0.003931/C;
0——电缆线芯允许最高工作温度,取90C。
3
=0.0366x[1+0.393x(90-20)]x10
=0.04667x10-3Q/m
1.2额定工作温度下导电线芯有效电阻的计算
其中f――为电源频率,工频为50H;
――为工作温度下单位长度电缆导体线芯交流电阻,单位为Q/m;
&
――导体为圆形紧压,非干燥,取1。
De为导体外径,
S――为线芯中心轴间距离(三角形敷设,间距为电缆外径,)。
计算得出:
Xp2=2.693,邻近效应因数Yp=0.00213
1.2.390C电缆线芯的有效电阻为:
^R'
(1YsYp)=0.04937x10-3Q/m
2.电缆电容(计算依据JB/T10181.1中2.2规定)
对于圆形芯电缆,电缆电容为:
18In
£
——为绝缘材料的相对介电常数,对交联聚乙烯£
=2.3
Di――为绝缘层外径(屏蔽层除外)(mm)
Dc导体直径包括屏蔽层(mm)
C=0.228X10-9F/m
第二节损耗因数的计算
金属屏蔽等效损耗因素的计算依据JB/T10181.1中2.3规定
电缆铠装采用铜带铠装,JB/T10181.1中2.4.1规定,把铜带屏蔽和铜带铠装的损耗
合并在一起计算,采用等效金属套电感、等效直流电阻和等效金属套直径计算:
、'
相对;
可以忽略
公式中:
A1=1.5,A,=0.417;
Ds金属套等效外径,Ds二d/d/单位mm,
Dt为金属屏蔽外径,单位mm;
Dg为铜带铠装外径,单位mm;
S为电缆轴线间距离,单位mm;
Q/m;
r为在最高工作温度下电缆单位长度交流电阻,单位为Q/m;
rs为在最高工作温度下电缆等效金属屏蔽套单位长度交流电阻,单位为
rS=rS'
x[1+ax(屮-20)]x(1+Ys+Yp)
rS'
为在20C电缆等效金属屏蔽套单位长度直流电阻,单位为Q/m;
r.rtrg
rS-
rtrg
rt为铜丝疏绕+铜带屏蔽20C直流电阻;
rg为铜带铠装屏蔽20C直流电阻。
rt直流电阻计算:
P为金属屏蔽电阻系数,17.241Q•mm/m
S为金属屏蔽截面积(铜丝疏绕屏蔽35mrr),单位为m&
17241。
计算得出宀右1.021=0,02x10Q/m;
Rg直流电阻计算:
p为硬铜带电阻系数,
17.9Q•mm/m
S
为金属屏敝截面积(取有效截面35*0.12
计算得出rg'
=4.26x10-3Q/m;
),单位为mm;
为导体在最高温度下金属屏蔽的工作温度,假设为
Ys、Yp的意义和计算方法同上;
85C;
计算得出:
:
r$'
=0.563Q/m
Ds=58.3mm;
S=67.8mm;
r=0.0106
第三节电缆各部分热阻的计算
T1(包含屏蔽层)
(计算依据JB/T10181.3
式中,?
T1为电缆绝缘的热阻系数,交联聚乙烯为3.5(C・cm/W^
Dj为电缆绝缘层的外径;
(cm)
De为电缆导线的外径;
电缆绝缘层热阻为
「=0.3371m/W
2电缆内衬层的热阻T2(计算依据JB/T10181.3中2.1.2规定)
内衬层热阻计算公式为:
T2
式中,;
?
T2为内衬层热阻系数,材料为无卤低烟阻燃聚烯烃,热阻系数参照聚氯乙烯,取5.0(C・cm/W)
Dg为内衬层外径,单位为(m);
Df为内衬层前外径,单位为(m).
则内衬层的热阻
T2=0.086m/W
3电缆外护套的热阻T3(计算依据JB/T10181.3中2.1.3规定)
外护套热阻计算公式为:
T3
式中,订彳为外护套热阻系数,材料为无卤低烟阻燃聚烯烃,热阻系数参照聚氯乙烯,
取5.0(C・cm/W;
De为电缆外径,单位为(m);
Dl为护套前外径,单位为(m.则外护层的热阻
T3=0.077m/W
4.空气热阻Tj'
计算(计算依据JB/T10181.3中
2.2.1.1规定)
TJ计算公式为:
单芯电缆三角形敷设,不受阳光直接照射空气热阻
D7E
1
通过迭代计算可得."
s4=2.38,空气热阻:
T4J0.82m/W
第四节电缆长期负荷(100%因素)载流量的计算
电缆长期负荷(100%因素)载量量计算公式为:
(计算依据JB/T10181.1中1.4.1规定)
I]也日_Wdx0.5汉£
+n^(T2+T3+T4卩
-、Rh阮十n"
1十打FT2十nx(1+人+扎2”(T3+T4
式中:
・心导体允许最高温升(C);
R为工作状态下电缆的交流电阻(Q/m);
N为电缆芯数;
2
Wd为介质损耗Wd=U0■Ctgn=0.0854W/m)
U0为相电压(V);
C为电缆工作电容(F/m)
tg、;
n为电缆介质损耗角正切,取国标规定最大值
T1、T2、T3、T4'
、T4'
分别为绝缘热阻、内衬层热阻、
(C・m/W;
■1分别为金属屏蔽等效损耗系数;
空气中额定载流量为(不受阳光直接照射下,设空气温度为
单端接地)
-4
80*10
外护套热阻和空气热阻
40C)(三角形敷设间距,
l=855A
交联聚乙烯绝缘DC1500V1X400mm电缆连续负荷载流量的计算
1.电阻
额定工作温度下线芯直流电阻
——20C导体直流电阻.取国标要求(0.0470Q/km);
=0.0470X[1+0.393X(90-20)]X10
-3
=0.0599X10Q/m
第二节电缆各部分热阻的计算
1.电缆绝缘层的热阻T1(计算依据JB/T10181.3中2.1.1规定)
T1为电缆绝缘的热阻系数,交联聚乙烯为3.5(C・cm/W
Di为电缆绝缘层的外径;
Dc为电缆导线的外径;
绝缘层热阻为
T1=0.0960m/W
2电缆外护套的热阻T3(计算依据JB/T10181.3中2.1.3规定)
式中,「T3为外护套热阻系数,材料为无卤低烟阻燃聚烯烃,热阻系数参照聚氯乙烯,取5.0(C・cm/W;
(内外护套按一层护套计算)
Dl为护套前外径,单位为(m.
则外护层的热阻
T3=0177m/W
3.空气热阻T4'
计算(计算依据JB/T10181.3中2.2.1.1规定)
单芯电缆三角形敷设,不受阳光直接照射空气热阻T4'
计算公式为:
式中,De电缆外径(mm)
h=-ZE
De9
Ka=黒沐DehT1T21「T31「’2=0.1412
_n
Id=0c
通过迭代计算可得上‘、S4=2.5,空气热阻:
T4'
=0.802m/W
第三节电缆长期负荷(100%因素)载流量的计算
等间距敷设)
I=890A
导体短路电流计算
根据IEC—949-88中绝热过程短路电流计算公式:
222障
IAD>
^t=K2汉S2汇LN
Z丿
匚C:
2010J2
20
S为电缆导体标称截面积,单位mm;
Iad为导体短路电流
为温度系数的倒数,为温度系数的倒数,1=234.5;
二f为最终短路温度,二f=300C;
哥为起始短路温度,R=90C
二C为20C时导体的比热容;
:
、20为20C时导体的电阻率;
K=226;
t为短路时间(S),取1S。
考虑非绝热效应的允许短路电流则:
式中,I允许短路电流
Iad――为在绝热基础上计算的短路电流
;
――考虑热量损失在临近层的因素
式中,X——为导体和分隔单线屏蔽的简化公式中使用的常数(m^S)1/2,由
IEC949-1988取0.41;
Y――为导体和分隔单线屏蔽的简化公式中使用的常数(m^/S):
由
IEC949-1988取为0.12
计算得出短路时间为1s时,有表1的结果
导体截面积/mm2
导体绝热短路
电流I(kA)
损耗系数
导体非绝热短路
70
10.02
1.03
10.33
120
17.17
1.02
17.58
150
21.46
21.92
240
34.34
1.017
34.92
400
57.23
1.01
57.99
500
71.54
72.38
2__
0.1s/mm时,短
金属屏蔽(铜丝疏绕屏蔽)短路电流的计算
根据IEC-949-1988规定,当铜丝疏绕屏蔽短路时间与导体截面积比V
路电流的增加,可以忽略散热效应,即采用绝热方法计算短路电流。
由于铜丝屏蔽单线直径取1.13mm之间,计算:
二1s/mm2
—d2
I=Iad;
,其中&
为
t/s远较0.1s/mm2为大,必须考虑短路的散热作用,短路电流
非绝热因素,IEC推荐公式为
1FAsF2Bs
F为单线和四周非金属材料之间,考虑热性不完善因素,取为0.7;
A、B为四周或邻近非金属材料热性为基础的经验系数
A二®
「1mm2/s2此处C1=2464mm/m
%¥
p1
B二金—mm2/s2此处C2=1.22K•m-mr^J
二cH2
36
%为载流体比热(J/K•m),铜的比热为3.4510;
6为四周或邻近非金属材料比热(J/K-nf),此处取半导电XLPE和无纺布带的
组合材料的数值,即2.2106;
尺为四周或邻近非金属材料热阻(K-m/V)此处取半导电XLPE和无纺布带的
组合材料的数值,即4.25。
计算求得,;
=1.204
—20—226
-20
K=
其中,S——电缆屏蔽截面积,本次投标电缆铜丝疏绕屏蔽有效截面为35mm
Iad为绝缘过程短路电流;
■为温度系数的倒数,1=234.5;
哥为起始短路温度,巧=90C
二C为20C时导体的比热容;
;
20为20C时导体的电阻率;
K=226;
计算电缆金属屏蔽允许短路电流:
I=IAD;
=1.2045604=6745(A)
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- 电线电缆 性能 计算