空心魔方
关注
电缆及附件的设计必须满⾜额定电压、雷电冲击电压、操作冲击电压和系统最⾼电压的要求。其定义如下：
额定电压
额定电压是电缆及附件设计和电性试验⽤的基准电压，⽤U0/U表⽰。
U0——电缆及附件设计的导体和绝缘屏蔽之间的额定⼯频电压有效值，单位为kV； U——电缆及附件设计的各相导体间的额定⼯频电压有效值，单位为kV。
雷电冲击电压
UP——电缆及附件设计所需承受的雷电冲击电压的峰值，既基本绝缘⽔平BIL，单位为kV。
操作冲击电压
US——电缆及附件设计所需承受的操作冲击电压的峰值，单位为kV。
系统最⾼电压
Um——是在正常运⾏条件下任何时候和电⽹上任何点最⾼相间电压的有效值。它不包括由于故障条件和⼤负荷的突然切断⽽造成的电压暂时的变化，单位为kV。
定额电压参数见下表（点击放⼤）
330kV操作冲击电压的峰值为950kV；500kV操作冲击电压的峰值为1175kV。
2. 导体电阻
2.1导体直流电阻
单位长度电缆的导直流电阻⽤下式计算:
20℃导体直流电阻详见下表（点击放⼤）：
以上摘录于《10(6)kV～500kV电缆技术标准》（Q⁄GDW 371-2009 ）。小蒸箱
2.2导体的交流电阻
在交流电压下，线芯电阻将由于集肤效应、邻近效应⽽增⼤，这种情况下的电阻称为有效电阻或交流电阻。
电缆线芯的有效电阻，国内⼀般均采⽤IEC-287推荐的公式 :
R=R′(1+YS+YP)编织袋折边器
式中：
R——最⾼⼯作温度下交流有效电阻，Ω/m；
R′——最⾼⼯作温度下直流电阻，Ω/m；
YS——集肤效应系数，YS=XS4/(192+0.8XS4)，
XS4=（8πf/R′×10-7kS）2；
YP——邻近效应系数，
YP=XP4/(192+0.8XP4)(Dc/S)2{0.312(Dc/S)2+1.18/[XP4/(192+0.8XP4)+0.27]}，XP4=（8πf/R′×10-7kP）2。
XS4——集肤效应中频率与导体结构影响作⽤；
细胞培养工作站
XP4——邻近效应中导体相互间产⽣的交变磁场影响作⽤；
36xpf——频率；
Dc——线芯直径，m；
S——线芯中⼼轴间距离，m；可移动存储设备
ks——线芯结构常数，分割导体ks=0.435，其他导体ks=1.0；
kp——线芯结构系数，分割导体kp=0.37，其他导体kp=
0.8~1.0；
对于使⽤磁性材料制做的铠装或护套电缆，Yp和Ys应⽐计算值⼤70%，即:
R=R′[1+1.17(YS+YP)]
3.1⾃感
则单位长度线芯⾃感：
Li=2W/(I2L)=µ0/(8π) =0.5×10-7
式中：
Li——单位长度⾃感，H/m；
µ0——真空磁导率，µ0=4π×10-7，H/m；
以上⼀般是实⼼圆导体，多根单线规则扭绞导体如下表：
因误差不⼤，计算⼀般取Li=0.5×10-7H/m。
3.2⾼压及单芯敷设电缆电感
对于⾼压电缆，⼀般为单芯电缆，若敷设在同⼀平⾯内（A、B、C三相从左⾄右排列，B相居中，线芯中⼼距为S），三相电路所形成的电感根据电磁理论计算如下：
对于中间B相：
LB=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7( H/m)
对于A相：
LA=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7-α(2ln2 )×10-7(H/m)
对于C相：
LC=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7-α2(2ln2 )×10-7(H/m)
式中：
实际计算中，可近似按下式计算：
LA=LB=LC=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7( H/m)
同时，经过交叉换位后，可采⽤三段电缆电感的平均值，即：
L=Li+2ln(2×(S1S2S3)1/3/Dc) ×10-7( H/m)
=Li+2ln(2×21/3S/Dc) ×10-7( H/m)
对于多根电缆并列敷设，如果两电缆间距⼤于相间距离时，可以忽略两电缆相互影响。
3.3三相电缆的电感
主要计算中低压三相电缆三芯排列为“品”字形电缆。根据电磁场理论，三芯电缆⼯作电感为：
L=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7
式中：
L——单位长度电感，H/m；
S——电缆中⼼间的距离，m；
若三芯电缆电缆中⼼间的距离不等距，或单芯三根品字排列时三相回路电缆的电感按下式计算：
式中：
S1、S2、S3——电缆各相中⼼之间的距离，m。
4. 电缆⾦属护套的电感
4. 电缆⾦属护套的电感
4.1三⾓排列
三根单芯电缆按等边三⾓形敷设的三相平衡负载交流回路，护套开路，每相单位长度电缆⾦属护套的电感为：Ls=2ln(S/rs) ×10-7( H/m)
式中：
rs——电缆⾦属护套的平均半径，m。
4.2等距直线排列
三根单芯电缆按等距离平⾯敷设的三相平衡负载交流回路，护套开路，每相单位长度电缆⾦属护套的电感为：对于中间B相：
LSB=2ln(S/rs) ×10-7( H/m)
对于A相：
LSA=2ln(S/rs) ×10-7-α(2ln2 )×10-7(H/m)
对于C相：
LSC=2ln(S/rs)×10-7-α2(2ln2 )×10-7(H/m)
式中：
三相平均值：
LS=2ln(S/rs)×10-7+2/3▪ln2 ×10-7(H/m)
4.3任意直线排列
三根单芯电缆平⾯敷设的三相平衡负载交流回路，电缆换位，护套开路，每相单位长度电缆技术护套的电感为：LSB=2ln(((S1S2S3)1/3)1/3/rs) ×10-7( H/m)
5. 电缆电抗、阻抗及电压降
5.1电抗
电缆的电抗为：
X=ωL( Ω/m)
式中：
L——电缆单位长度的电感，H/m;
ω=2πf。
5.2阻抗
5.2阻抗
电缆的阻抗为：
Z=（R2+X2）1/2( Ω/m)
式中：
R——电缆单位长度的交流有效电阻，Ω/m。
5.3电压降
电缆的电压降为：
△U=IZl ( V)
式中：
I——导体电流，A；
l——电缆长度，m。
6. 电缆的电容
7. 计算实例
⼀条电缆型号YJLW02-64/110-1X630长度为2300m，导体外径Dc=30mm，绝缘外径Di=65mm，电缆⾦属护套的平均半径rs=43.85，线芯在20°C时导体电阻率ρ20=0.017241×10-6Ω·m ，线芯电阻温度系数α=0.00393℃-1
，k1k2k3k4k5≈1，电缆间距100mm，真空介电常数ε0=8.86×10-12 F/m，绝缘介质相对介电常数ε=2.5，正常运⾏时载流量420A。计算该电缆的直流电阻，交流电阻、电感、阻抗、电压降及电容。
计算如下：
1.直流电阻
根据直流电阻公式：
得：
R＇=0.017241×10-6(1+0.00393(90-20))/(630×10-6)
= 0.3489×10-4 （Ω/m）
该电缆总电阻为R=0.3489×10-4×2300 = 0.08025（Ω）
2.交流电阻
由公式YS=XS4/(192+0.8XS4)，XS4=（8πf/R′×10-7kS）2得：
XS4=(8×3.14×50/0.3489×10-4)×10-14= 12.96
YS=12.96/( 192+0.8×12.96) = 0.064
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议