文档介绍：电缆载流量的计算
1 引言
高压XLPE交联绝缘电缆需求日益增加, 本文件有效简易进行电缆载流量的计算并的提供可行方法;
2 作者
王志坚, , 工学学士学位/工程师, 就职于中国电线电缆进出口有限公司,从业19年。
3 关键词
交联电缆;载流量;IEC60287;电缆电气参数计算
基本条件
电缆结构
64/110kV YJLW02 1X630mm2 皱纹铝护套, PVC 护套电力电缆结构尺寸
标称截面 Sc= 630 mm2
导体直径 dc= mm
内屏厚度 tic= mm
内屏外径 Dic= 33 mm
绝缘厚度 ti= mm
绝缘外径 Di= 66 mm
外屏厚度 tiu= mm
外屏直径 Du= mm
半导电缓冲 tri-1= mm
半导电带外径 Du-1= 75 mm
皱纹铝厚度 ts= 2 mm
皱纹铝外径 Ds= 91 mm
沥青+无防布 tri-2= mm
外径 Dr= mm
PVC 护套厚度 te= mm
电缆外径 de= 102 mm
电缆的敷设方式、环境条件和运行方式
运行系统三相交流系统中
敷设标准条件
电缆直埋深度 L= 1 m
土壤热阻系数ρe=
运行最高温度Өc= 363 K (●备注:绝对温度=90+273)
环境温度
*土壤中Ө01= 298 K (●备注:绝对温度=25+273)
*管道中Ө02= 318 K (●备注:绝对温度=45+273)
标准环境温度Ө0= 293 K (●备注:绝对温度=20+273)
计算依据
电缆的额定载流量计算,即IEC60287
Electric Cable- Calculation of the Current Rating PART 1
Current rating equations (100% Load Factor) and Calculation of Losses
导体交流电阻计算
导体损耗主要涉及到导体的交流电阻,电缆单位长度在工作温度下的交流电阻与导体直流电阻
和集肤效应和邻近效应有关,各参数如下:
最高工作温度下的导体直流电阻计算
已知,
20oC时电缆直流电阻 R0= Ω/m
导体的电阻温度系数α= K
电缆允许的最高工作温度Өc= 363 K (●备注:绝对温度=90+273)
最高工作温度下的导体直流电阻见下公式
R'=R0*(1+α(Өc-Ө0))
计算得,
R'= -05 Ω/m
集肤效应因数 Ys
已知,
系统频率 f= 50 Hz
导体干燥浸渍与否系数(IEC287-1-1) Ks= 1 Ω/MHz
Xs=(8* π*f*10 (-7) *Ks/R') 1/2 Xs=
Xs2= Ω/m
集肤效应因数 Ys 见下公式
Ys= Xs 4 /(192+*Xs 4 ) Ys=
邻近效应因数 Yp
已知,
三芯水平敷设,导体相邻之间距离 S1= 250 mm
导体干燥浸渍与否系数(IEC287-1-1) Kp= 1 Ω/MHz
Xp=(8* π*f*10 (-7) *Kp/R') 1/2 Xp=
对于系统中三芯电缆,水平排列敷设,
邻近效应因数 Yp 见下公式
Yp= (Xp 4 /(192+*Xs 4 ))*(dc/S1) 2 *[*(dc/S1) 2 +
/((Xp4/(192+*Xs4)+)
自行分解计算
Yp=
交流电阻计算
导体工作温度下的交流电阻 R
R=R'(1+Ys+Yp) R= Ω/m
90oC 时的导体交流电阻 Ω/Km
介质损耗的计算
已知,
电源周期ω=2πf ω= 角频率
对地电压U0 Uo= 64000 Volt (●备注:IEC60287-1-1)
XLPE绝缘材料的介电系数ε= (●备注:IEC60287-1-2)
绝缘材料介质损耗角正切 tgδ=
电缆每相单位长度电容计算
C=ε/((