低压电缆截面选择实例

孙 蓉（艾博识生物制药技术咨询（天津）有限公司,上海 200235）

低压电缆截面选择实例

孙 蓉
（艾博识生物制药技术咨询（天津）有限公司,上海 200235）

如何选择低压电缆截面是电气设计中一个十分基础和重要的知识点。现在通过一个实例介绍一下如何根据载流量，环境温度,电缆敷设方式，电压降，短路热效应，等因素来选择和校验电缆截面。

电缆截面;载流量;电压降;短路热稳定;变压器;马达

0 引言

本文所讨论的电缆为电压等级为0.6/1kV,频率为50HZ的电缆.本文通过一个典型实例就如何选择从变频器至马达电缆截面，直观地介绍了低压电缆截面选择和校验方法。

1 变频马达电缆选择设计实例

以电缆敷设至一台额定电压（Un）为380V，额定功率（Pe）为55kW，功率因数（COSØ）为0.95，效率（ŋ）为0.92的变频器，电缆敷设温度为50˚C，安装在有爆炸危险的场所ZOON2，沿梯级式桥架接触敷设，电缆桥架有三层，电缆敷设长度185米为例。

1.1 确定电缆形式

所例设备为变频马达故选择电缆形式为3C+3E变频专用电缆。

1.2 确定电缆类型

选择电缆为YJY-0.6/1kV交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电缆。线芯长期允许工作温度90˚C，短路热稳定允许温度250˚C。

1.3 计算电流

Ij（计算电流）=P/Unŋ （三相马达）；j=55/ （1.732x0.38x0.95x0.92）=95.6（A）

Is（启动电流）=IxKs；Is=3x95.6=286.84A

当Ks为普通馈电时K取 1.1；当Ks为变频马达时K取3

当Ks为直启马达时，参见具体样本。

1.4 环境温度对电缆载流量的影响

K1=

θn-电线、电缆线芯允许长期工作温度˚C θa-敷设处的环境温度˚C

θc-已知载流量数据的对应温度˚C

K1==0.9注，本论文参考的载流量值，空气中敷设是以环境温度40˚C为基准。

1.5 敷设方式对电缆载流量的影响

按工业与民用配电设计手册第九章表9-24敷设在自由空气中多芯电缆载流量校正系数中，选择梯架夹板等托盘数为3，接触排放电缆数按最不利情况9根选得电缆载流量修正系数K2=0.7

1.6 预估电缆最小需要承受的载流量

Ie/（K1xK2）=95.6/（0.9x0.7）=151.7A

根据《工业与民用配电设计手册》表9-34按敷设方式E三芯选，可选电缆截面为50mm2。载流量40 ˚C为175A YJY-0.6/1kV-3x50+3x25。

1.7 根据电缆在防爆区敷设的要求复核载流量

因为电缆敷设在1，2防爆区导体允许载流量，不应小于保护熔断器熔体额定电流的1.25倍，或断路器反时限电流脱口器整定电流的1.25倍（低压笼型电动机支线除外）；低压笼型电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍，所以防爆区电缆的载流量必须大于设备额定电流的1.25倍。即1.25xIe=1.25x95.6=119.5A＜175A 所以电缆截面选择符合要求。

1.8 确认电缆载流量大于所选断路器载流量

设备额定电流95.6A 选择断路器125A， 175A＞125A 所以电缆截面选择符合要求。

2 电压降复核（正常运行和启动状态（仅适用于马达，不适用于馈电回路））

（1）正常运行时：三相平衡负荷线路电压降复核查《工业与民用配电设计手册》表9-781kV交联聚乙烯绝缘电力电缆用于三相380V系统的电压损失表，可知当截面为50mm2阻抗和电抗分别为

由于电压降3.35%小于允许值5%所以电缆截面选择符合要求。（2）启动状态下电压降复核

1-（）

Zm=Un/（1.732xIs）=400/（1.732x286.84）=0.805；Zsupply=0.00491

注：Zsupply 为系统阻抗是从高压系统一直计算到马达的阻抗，此处本值是通过ETAP软件计算求得的

R=0.435Ω/km，X=0.079Ω/km Un=380V, =0.95,l=185m

1-（）=0.1

允许启动电压降不大于0.2

0.1＜0.2小于允许值经复核电缆截面选择符合要求。

3 短路电流热效应校验

Smin=

C为热稳定系数-当导体长期允许温度90 ˚C，导体材质为铜芯，YJY短路热稳定允许温度250˚C时 C取值143

I2t 此处以ABB断路器为例，查相关ABB开关样本，可得当断路器为125A时, I2t为350000代入公式得

Smin==4.13mm2

4.13 mm2小于相线电缆截面50 mm2且也小于接地线电缆截面25 mm2

经复核电缆截面选择均符合要求。

4 结束语

总之，在低压电缆截面选择时要从载流量，温升，敷设方式，电压降，短路热稳定等多方面因素充分考虑，希望读者通过以上两个实例，举一反三，能够全面准确的掌握低压电缆截面选择的方法，准确地运用在实际设计中。

参考资料:

[1]工业与民用配电设计手册第三版.

[2]电力工程电缆设计规范.

[3]IEC 60287 Electrical cables-Calculation of the current rating （all Parts）.

[4]AS/NZS 3008 Electrical installation-Selection of Cables.