交联电缆载流量、短路负荷曲线、热稳定计算及相关技术参数.pdf

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1、交联电缆长期载流量、短路过负荷曲线、热稳定计算及相关技术参数1、电缆的长期载流量计算书1.1、电缆的载流量电缆导体上所通过的电流叫做电缆的载流量，有时也叫做电缆的“负载”或“负荷”。电缆允许连续载流量是指电缆的负载为连续恒定电流（100%负载率）时的最大允许量。电缆的载流量问题通常遇到的有两类：一类是已知电缆的结构及敷设情况，求允许的载流量；另一类是已知需要传输的负载，求电缆的导体面积。本节介绍载流量的一般计算方法。为了供使用方便，电缆的生产或使用部门常就一定的条件（如环境温度，电缆最大温度，敷设条件等），对各种规格的电缆计算出载流

2、量，并列成“载流量表”，为了扩大其应用范围，这种表还给出了当环境温度、导体温度、敷设条件变化时的校正系数。有关载流量表列于各类产品的技术指标栏中。当已知需要传输的负载设计所需的电缆时，往往给出的是负载的“功率”（或“容量”）。输电线路的功率又分视在功率、有功功率、无功功率三种量，如果线路的电流为I（安），线路电压为Ul（千伏），负载功率因数为cocφ，则有如下关系：1.2、电缆长期载流量计算方法电缆允许连续载流量，可用导体高于环境温度的稳态温升推导出来，从电缆的等效热路按热路欧姆定律。专业文档供参考，如有帮助请下载。式中：△θ=θ－

3、θa——高于环境温度的导体温升（℃）；θ——电缆（导体）的最高允许长期工作温度（℃）；θa——环境温度（℃）；2WC=IR——每厘米电缆的每相导体损耗（瓦/厘米）；Wd——每厘米电缆每相的介质损耗（瓦/厘米）；I——电缆的允许连续工作电流（连续载流量）（安）；R——在允许长期工作温度下每厘米电缆每相的导体交流有效电阻（欧/厘米）；T1、T2、T3、T4——每厘米电缆的绝缘热阻、衬垫热阻、护层热阻及外部热阻（℃.厘米/瓦）;n——电缆的芯数;λ1、λ2——电缆的护套及铠装损耗系数；从公式可以看出，决定电缆载流量的因素有四：电缆和各种损

4、耗；电缆各部分的热阻；电缆的最高允许长期工作温度以及环境温度。2、电缆短时过负荷曲线电缆在运行中如果经常满载，而且导体温度已经达到最高允许温度，那么过载就会造成过热，从电缆于任何时间的温度不得超过最高允许温度这一观点来看，造成过热的过载是不允许的。但是按照一般输配电情况，电缆在一昼夜中，往往只有几个小时是满负载运专业文档供参考，如有帮助请下载。行，其余时间则低于最大允许载流量，并且导体的温度升高并不是瞬时的，它必须经过逐渐的热平衡过程而达稳定。因此可以利用导体尚未达到允许温度之前的一段时间，对电缆加以短期过载。2.1、电缆敷设于空气

5、中允许短时过载电流与过载时间的关系式为：tI021()eI`=II（1）t1e式中：?——允许过载电流（安）；I——允许额定载流量（安）；I0——过载前电缆的电流，（安）；t——过载时间，（秒）；τ—电缆的发热时间常数，（秒）；τ=CTC——单位长度电缆的等值热容，（焦/℃.厘米）;T—单位长度电缆的热阻及媒质热阻的总和,（℃.厘米/瓦）;I0—称为予加负载系数或过载前负载系数;II`—称为过载电流系数.I这一公式是假定电缆线芯电阻R是一常数,并在忽略介质损耗的条件下导出的，如果过载前电缆没有温升,即△θ0=θ,亦在I0-0,允许过

6、载电流为:1I`=It1e如果过载前电缆的电流情况不详,但知道导体的温升为△θ0,允许过载电流?和允许过载时间t的关系可用下述方法确定:a.认为△θ0是由于允许过载电流?,作用时间t1引起的温升,于是可以求出t1:t20I`RT(1e)b.允许过载电流?继续到t2达到允许温升△θm，从而可以求出t2：专业文档供参考，如有帮助请下载。t2mI`RT(1e)c.容许过载时间t=t2-t12.2、地下埋设电缆采用分区法，按上面的式1公式计算。2.3、电缆的允许短时过载温度实践证明，在短时过载时间内的电缆允许温度可以较允许长期温度高一些而对

7、电缆寿命及性能没有明显影响。因而提出了“允许短时过载温度”这一概念。一般认为，在短时过载时间为数小时的范围内，可较长期允许温度高10~15℃左右。对于短时过载时间更短的情况，根据实验情况推荐的允许短时过载温度要更高些，如下表所示：允许短时过载温度θ2的推荐值电缆类型容许短时过载温度℃过载时间交联聚乙烯电缆2501分钟以下如果过载前电缆已在长期允许负载下工作，达到了长期允许温度θ1，电缆敷设于空气中，则短时过载电流允许倍数可按下式计算：I`R211(1t)IR`101e式中：I——允许连续载流量（安）；?——允许短时过载电流（安）；R

8、——允许长期负载温度时的导体电阻（欧/厘米）；?——允许短时过载温度时的导体电阻（欧/厘米）；θa——环境温度（℃）；θ1——允许长期工作温度（℃）；θ2——允许短时过载工作温度（℃）；τ——电缆升温时间常数（秒）；t——过载电流时间