隨著目前經濟的快速增長,電網容量的不斷增大,電網運行的安全性與可靠性也越來越引起人們的關注,為些,對低壓電力電纜選型及運行幾點探討。
電纜截面選擇的兩種方法
1、電纜截面選擇的兩種方法
一種是根據電纜使用技術條件選擇截面,它的實際運算和操作可分為如下幾種:①按允許發熱條件選擇,也就是按允許截流量選擇,這一類方法zui為常用;②按允許電壓損失校驗;③按短路熱穩定要求校驗;④按保護靈敏度要求校驗。
另一種是根據經濟電流選擇電纜線芯截面。按照允許發熱條件選擇截面,是目前電力電纜設計和運行單位普遍采用的一種方法,這種方法的理論依據是:電纜在正常運行過程或短路情況下,導體的zui高工作溫度應不超過絕緣材料zui高允許溫度,以確保電纜長期安全穩定運行。
按照經濟電流來選擇電纜線芯截面是符合科學、持續性發展要求的方法,這種方法是在保證安全運行的條件下,按電力電纜的經濟壽命期總費用zui少的原則來選擇電力電纜截面。這種方法在國外已經得到普通的采用。
1.2 兩種選擇方法的比較
根據允許載流量來選擇低壓電力電纜截面,是力求用zui小的導體截面傳輸電能的方法.一般假定的電纜使用條件如下:
1、交聯聚乙烯絕緣電纜
導體的允許長期zui高工作溫度為90℃。
短路時(zui長持續時間不超過5s)電纜導體的zui高溫度不超過250℃。
環境溫度:30℃(在空氣中);20℃(在地中)。
2、聚氯乙烯絕緣電纜
導體的允許長期zui高工作溫度為70℃。
短路時(zui長持續時間不超過5s)電纜導體的zui高溫度不超過160℃。
環境溫度:30℃(在空氣中);20℃(在地中)。
這種方法的好處是:降低初期投資成本,降低工程造價。缺點是:由于電纜正常運行時導體溫度高,接近絕緣zui高允許工作溫度,這就使線路線損增大,以致本來緊張的電力損耗在電纜發熱上,并使線路安全性能隨之下降,從而導致經濟運行壽命期內線路的維護成本增加。
而采用經濟電流密度來選擇電纜線芯截面,可以達到初始投資和經濟運行壽命期內線路損耗總費用zui少的目的。一般來說,電纜正常運行時導體溫度較低,只有40℃左右。這種方法的好處是:項目總投資zui小,由于電纜運行溫度低,線損小,線路上安全性能提高,經濟運行年限內線路的維護成本小。
缺點是:按經濟電流密度方法選擇的電纜截面,一般比按使用允許載流量來選擇的電纜截面大1-4級,從而使電纜初期投資增加較多。
二、 電纜的電壓降與電纜截面的選擇
對于低壓線路,因額定電壓低,雖然電壓損失的絕緣值并不大,但電壓損失的百分比卻不小。因此,對這些低壓線路的電纜截面的選擇,其電壓損失必須予以重點關注。
一般規定,在低壓交流輸配電系統中,線路未端允許電壓降的百分數不大于5%,即單相供電(220V)時,允許電壓降為11V;三相供電(380V)時,允許電壓降19V。在低壓直流輸配電系數中,線路未端允許電壓的百分數不大于8%。
一般來說,對于特定的線路,其工作電流及線路長度都是固定的,那么可供改變的就是導體的電阻,即導體的截面。如果防止電壓降超出限定范圍,那么就必須根據電降的限值選擇電纜的截面,而不能僅著眼于載流量。
三、關于無鹵低煙是電纜的選用
隨著電纜材料的不斷開發和應用,我國出現了各種場所都使用無鹵低煙電纜的現象。首先,使用無鹵低煙阻燃電纜的出發點。就無鹵低煙阻燃電纜而言,它主要是從安全性角度出發。在發生火災時,由于電纜具備阻止火焰通過自身蔓延,燃燒時發煙少,現場能見度高,同時無腐蝕性氣體逸出的功能。因此給人員疏散,消防人員滅火創造了條件 ,減輕甚至避免災害給人和社會帶來的傷害和損失。從這一點看,其應用范圍應該是人口密集或防火等級高的地方。
缺點:無鹵低煙阻燃材料與普通聚氯乙烯材料,還是有不小的差距。主要表現在:
以上特點,無鹵低鹵電纜不應該選用在無人或無火災發生的地方,例如直接埋地、野外電纜溝或管道附設等場所。其實在這些地方選擇用環保型電纜比使用無鹵電纜更具有實際意義。
四、 關于電纜并聯使用
在實際使用過程中,有些用戶因為用電容量增加,原來的電纜載流量達不到要求,于是就在原有線路上并聯一根電纜,以增加通電電流。以兩根并聯線路為例,并對每根電纜的電流進行計算;電阻大的支路電流小,電阻小的支流電流大,兩根電纜的電阻一樣,支路電流也一樣,因此,在電纜并聯使用時應注意如下兩個問題:
1、對于截面相同的電纜,其電流是平均分配的;對于兩根不同截面的電纜,必須進行計算,以確保每根電纜分配的電流在規定的載流量范圍內。
2、在使用過程中,受到環境溫度和負荷的影響,電纜導體的溫度可能會有較大波動,由于熱脹冷縮的原因,導體接頭可能會出現接觸不良或松動。如果其中一根電纜接頭出現接觸不良或松動,接觸電阻增加,就會造成兩根電纜電阻不一致。那么,其中一根電纜的電流就可能有較大的增加,從而造成電纜急劇發熱甚至擊穿。而且,電纜線路越短,導體截面越大,這種危險性越大。
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