顶级好文|电缆选型及计算的实例分析

彦彦化工 2024-10-18 10:51:16

电缆的规格计算是保障电力系统安全与高效运行的重要环节,正确选择电缆的截面积、电阻与允许电流,不仅影响设备的正常运作,还直接关系到电力的传输效率与安全性。那么,如何进行电缆规格的准确计算?一文教会你!

1.电缆规格如何计算?

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,某种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的导体的电阻,在数值上等于这种材料的电阻率。反映物质对电流阻碍作用的属性,不仅与物质的种类有关,还受温度、压力和磁场等外界因素影响。

ρ=R×S/L(Ω·m2/m=Ω·m)

根据导体电阻率反推计算电缆电阻R公式:R=ρ×L/S

ρ—导体电阻率(20℃铜芯0.0175Ω·mm2/m;铝芯0.0283Ω·mm2/m)

L—线路长度(m)

S—电缆的标称截面积(mm2)

例:BV2.5mm2和BVR16mm2长度500米的电阻分别为多少?

R(BV2.5mm2)=ρ×L/S=0.0175*500/2.5=3.5(Ω)

R(BV50mm2)=ρ×L/S=0.0175*500/50 =0.175(Ω)

(1)常用三相电机电流I:

根据功率的计算公式 P=√3×U×I×cosθ×η

I—电流(A)

√3—三相交流电互为回路的系数(约1.73)

P—功率(W)

U—电压(V)

cosφ—功率因素(一般取0.85)

η—效率(一般取0.95)

I=P/(√3×U×I×cosθ×η)

1kw的三相电机的电流:I=1000/(1.73*380*0.8)=1.9A≈2A

三相电机的电流=功率*2 A/KW 进行估算

(2)单相电流I:

单相功率的计算公式:P=U×I×cosθ×η;

感性负载可计算电流:I= P/U×cosφ×η。

单相220V:

A/ 感性负载1kW电流为I=1000/(220*0.8)=5.7A≈6A;

B/ 纯阻性负载1kW电流为I=1000/(220*1)≈4.5A

电缆规格计算

(1)ΔU=I×R ×√3(三相)

ΔU表示线路中的压降电压

I —导线中的电流

R —导线的阻值

√3—三相交流电互为回路的系数约为1.73

(2)ΔU=I×R×2(单相),单相因为两根线形成回路系数为2。

电缆线芯截面积

S=ρ×L/R= ρ×L* √3*I/ ΔU(三相)

S=ρ×L/R= ρ×L* 2*I/ ΔU(单相)

实际案例应用

01 三相电机功率37KW,距离350米,该选择多大线径电缆?

参考公式S=ρ×L/R= ρ×L* √3*I/ ΔU(三相),

估算I=37*2=74A,

Δ U(max)≤5%*U(额定)=19V

则S=0.0175*350*1.73 *74/19=41.3mm2(则需选择50mm2线缆)

02 电磁阀额定功率12W,采用24VDC供电,最低允许工作电压20VDC,采用电缆ZR-KVVP-2*2.5,估算允许电缆最大长度多少?

(1)计算电磁阀工作电流:

I=P/U=12/24=0.5A;

(2)R(最大线路允许电阻)=

U(最大线路压损)/I=(24-20)/0.5=8Ω;

(3)由公式R=ρ×L/S推出

L(最大2.5mm²线)=

R(最大线路允许电阻)*S/ ρ=8*2.5/0.0175=1142m

则最大允许电缆ZR-KVVP-2*2.5理论长度为571米

也可由前公式S=ρ×L/R= ρ×L* 2*I/ ΔU(单相)

反推L(max)= ΔU*S/( ρ* 2*I)=4*2.5/(0.0175*2*0.5)=571m

2.电缆安全载流估算经验口诀:

十下五,百上二;二五、三五四三界;七零、九五两倍半;穿管、温度八九折;铜线升级算,裸线加一半。

十下五:指电线电缆导体标称截面积在10mm2以下的,载流量大体可以表示为截面积×5;

百上二:指电线电缆标称截面积在100mm2以上的,载流量为截面积×2;

二五、三五四三界:指标称截面积为16/25mm2的乘以四,35/50mm2的乘以三;

七零、九五两倍半:指标称截面积为70mm²和95mm²的都乘以2.5;

穿管、温度八九折:指的是电线电缆若是穿管敷设,那么计算后的载流量要再乘以0.8;若所处的环境温度超过25℃,则结果要乘以0.9。如果穿管的同时环境温度又超过25℃,则结果要先乘以0.8再乘0.9才是最终载流量。

铜线升级算:指的是铜芯电线电缆的载流量计算方式就是在相同截面积大小的铝芯电线电缆计算结果的基础上再向上升一级,如标称截面积25mm²铜芯电线电缆的计算方法就是按35mm²铝芯线的算法算。

裸线加一半:指裸电线的载流量大小是在同等截面积大小的电线电缆的载流量结果乘以1.5。

来源:经燕化工平台网络综合整理

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