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[问题求助] 载流量的计算
P:2006-11-30 17:09:19
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我这里有一个计算,可供参考
电缆型号:ZR-YJV22 8.7/10KV 3×
电缆载流量计算
1:基本条件
1.1 电缆结构
标称截面 Sc=
导体紧压直径 dc=
导体屏蔽厚度 tic=
导体屏蔽直径 Dic=
绝缘厚度 ti=
绝缘直径 Di=
绝缘屏蔽厚度 tiu=
绝缘屏蔽直径 Du=
铜带屏蔽厚度 tih=
铜带屏蔽直径 Dh=
PVC内护套厚度 til=
PVC内护套直径 Dl=
镀锌钢带厚度 ts =
钢带铠装直径 Ds =
PVC外护层厚度 te=
PVC外护层直径 De=
1.2 电缆敷设方式、环境条件和运行状况
运行系统:三相交流系统
敷设条件:直埋
工作温度:运行时最高工作温度(℃) θc=90
环境温度:土壤中 (℃) θh=20
标准环境温度(℃): θo=20
1.3 计算依据
电缆额定载流量计算,即IEC-287
2:导体交流电阻计算
导体损耗主要涉及到导体的交流电阻。电缆单位长度导体工作温度下的交流电
阻与导体直流电阻和集肤效应及邻近效应有关,各参数计算如下。
2.1 最高工作温度下导体直流电阻
已知: Ro=0.0754×10-3Ω/m Ro—
α=0.00393 α—导体温度系数 (取自IEC-287-1)
θc=
GB12706)
最高工作温度下导体直流电阻由下式给出:
R/=Ro[1+α(θc-θo)]
各参数值代入,计算得:
R/=9.615×10-5Ω/m
2.2 集肤效应因数Ys
已知: f=50Hz (电源系统频率)
Ks=1Ω/m.Hz (引自IEC-
8.π.f.10-7.Ks
Xs2= --------------------- Xs2=1.306 Ω/m
R/
集肤效应因数Ys由下式给出:
Xs4
Ys= ---------------------
192+0.8 Xs4
各参数值代入式,计算得:
Ys=0.0088
2.3 邻近效应因数Yp
已知: Kp=1.0 (对于该类型的电缆,引自IEC-
S= 30.9 (电缆导体轴心间距mm)
8.π.f.10-7.Kp
Xp2= --------------------- Xp 2=1.306 Ω/m
R/
邻近效应因数Yp由下式给出:
对于三芯电缆:
Xp4 dc dc 1.18
Yp = ---------------- . (-----)2〔0.312 (-----)2 + --------------------------〕
192+0.8 Xp4 S
--------------- +0.27
192+0.8 Xp4
Yp = 0.01355
2.4 交流电阻R
导体工作温度下的交流电阻R为:
R = R/(1+ Ys+ Yp)
R = 9.83×10-5 Ω/m
3:介质损耗Wd
已知: ω=2πf 电源周期
Uo=8.7 KV 对地电压(相电压)
ε=2.3 绝缘材料的介电常数,取自(IEC-
tgδ=0.001 绝缘材料的介质损耗角正切,取自(IEC-
电缆每相单位长度电容:
ε
C = ------------------ ×10
18ln(Di/Dc)
C = 0.2803×10
电缆单位长度介质损耗:
Wd =ω.c.(Uo)2. tgδ
Wd = 0.01999 W/m
stranded element - 绞合元件,绞合线芯 (1) 投诉
P:2006-11-30 17:12:41
20
接上
4:护套的损耗
护套中的损耗因数由金属护套(屏蔽)功率损耗(λ1)和铠装层损耗(λ2)
λ1是由环流(λ1/)和涡流(λ1//)所引起的损耗,故总功率损耗因数为:
λ1 = λ1/ + λ1//
4.1金属屏蔽的功率损耗λ1计算
铜带电阻的计算
已知: ρs = 1.7241×10-8Ω.m
αs = 0.00393 电阻温度系数
θs =
A s = 3*π* tih (Du+ tih) 屏蔽截面积
A s = 0.291×10
工作温度下金属屏蔽的电阻Rs:
Rs =ρs/ A s[1+αs(θs-θo)]
各参数代入式得:
Rs = 7.555×10-4 Ω/m
金属屏蔽的功率损耗λ1
已知: C =
Dh =
tih =
ω= 2πf 角频率
Ds =
A=
μ=300 钢带相对导磁率
δ=A/π. Ds=
涡流损耗由下式给出:
λ1// = 3.2ω2/(RsR).(
各参数代入式得:
λ1// = 0.015
λ1/= 0
金属屏蔽的损耗λ1
λ1=λ1 /+ λ1//
λ1= 0.015
4.2 铠装钢带的损耗λ2计算
已知:S =
δ=
Ds =
K=1+[1/(1+ Ds/μδ)]
K = 1.744 系数
铠装层磁滞损耗λ2/由下式给出:
λ2/ = S2K210-7/(RDsδ)
各参数代入式得:
λ2/ = 0.057
铠装层涡流损耗λ2//由下式给出:
λ2/ /= 2.25S2K2δ10-8/(RDs)
各参数代入式得:
λ2/ /= 0.0091
则:铠装钢带的损耗λ2为:
λ2 =λ2/+λ2/ /= 0.0661
4.3 护套损耗因数λ为:
λ=λ1+λ2 = 0.0811
hole diameter - 孔径 (1) 投诉
P:2006-11-30 17:16:48
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接上
5:导体与护层之间热阻T1的计算
已知: ρT=3.5 K.m/W 交联聚乙烯热阻系数
dc =
t1 =
G= 0.9 几何因数
K = 0.71 屏蔽因数
绝缘热阻T1由下式给出:
T1=(ρT/2π)G .K
各参数代入式得:
T1= 0.3561 K.m/W
6:金属屏蔽与铠装之间热阻T2的计算
已知:ti1 =
Do=
ρT=6.0 K.m/W
金属屏蔽与铠装之间热阻T2由下式给出:
T2=(ρT/2π)ln(1+2 ti1/ Do)
各参数代入式得:
T2 = 0.05567 K.m/W
7:外护层热阻T3的计算
已知: ρT=6.0 聚氯乙烯/沥青热阻系数
Ds=
te =
绝缘热阻T3由下式给出:
T3=(ρT/2π).ln(1+2 te/Ds)
各参数代入式得:
T3= 0.08453 K.m/W
8:外部热阻T4的计算
电缆直埋土壤中,其外部热阻为:
T4由下式给出:
1
T4= ------ ρT[ln[u+(u2-1)1/2]
2π
其中:土壤热阻系数 1.2 K.m/W
u =
L----电缆直埋深度
De----电缆外径
u = 24.7
则:T4 = 0.7451
8:土壤中敷设电缆的载流量
电缆载流量计算公式如下:
Δθ—Wd[T1/2+n(T2+T3+T4)]
I = {-------------------------------------------------------------------}1/2
R[T1+n(1+λ1)T2+n(1+λ1+λ2)(T3+T4)]
式中:Δθ= 70 R = 9.83×10-5 Ω/m Wd = 0.01999 W/m
λ1 =0.015 λ2= 0.0661 n=3 T1 = 0.3561 K.m/W
T2 = 0.05567 K.m/W T3 = 0.08453 K.m/W T4= 0.7451 K.m/W
电缆载流量计算如下:
I = I(Δθ,Wd,R,T1,T2,T3,T4,λ1,λ2)
I =