配电交流供电电缆线径选择.doc

交流供电电缆线径选择的十个误区机房供配电系统设计有一定的规范，用户新建机房供配电系统时，应通过设计单位选择合适的交流线径，严格按设计文件施工。对于现有机房新增一般性负载，往往由用户自行设计并安装。安全用电是动力设备安装与维护人员的基本要求，所有安装与维护人员都有必要了解交流电缆线径选择的方法和原则。维护人员在日常工作中不局限于发现设备潜在故障，也应关注线缆等配套设备存在的风险，实现精细化维护。在具体的安装与维护工作中，不少工程师对电缆线径的选择存在着一些误区，需要对这些误区进行分析。选择了错误的电缆线径，轻则增加了建设或运行成本，重则可能带来巨大的安全隐患。本文列出的十个误区都是工程与维护人员容易发生的，事实上导线线径选择还有更多的影响因素，具体选择线径时应根据环境温度、允许温升、敷设方式等查询电工手册或其它相关设计规范。误区一：经济电流密度2~4A/mm2，选2偏安全，选4偏经济按照经济电流密度选择交流线径是通行的方法，铜质电缆经济电流密度为2~4A/mm2。显然，取经济电流密度为2A/mm2时，线径较粗，投资成本较高;取经济电流密度为4A/mm2时，线径较细较经济。一些工程人员认为，按照经济电流密度选择电缆即可，选2A/mm2偏安全，选4A/mm2偏经济，都是可行的选择。当电缆较细时，电缆比表面积大，对散热有利;当电缆较粗时，电缆比表面积小，热量不易散发，单位截面积导线通过相同的电流时，粗电缆温度较高。如果电缆温度超过允许值，就会发生危险。下表为在空气中敷设的塑料绝缘铜芯电线长期连续负荷载流量(《电工手册》第14章，上海科学技术出版社第四版，吕如良等主编，2002年1月)，周围环境温度为25℃，线芯长期允许工作温度为70℃。

由上表可见，较细的电缆每平方载流量远大于4A，随着电缆线径的增加，每单位mm2载流量明显下降。由于电缆不应一直运行于最高温度，同时存在可能的过流或其它因素影响，选择时导线载流量应小于上表载流量数值。由此看来，经济电流密度理解为粗电缆取2、细电缆取4，比理解为选2偏安全、选4偏经济更合乎实际。误区二：只按经济电流密度，不复核电缆压降信假定某单相交流负载最大电流不超过16A(单相负载电流通常不超过20A)，按经济电流密度法选用4mm2电缆，如果负载距离100米，铜电导率σ为57，电缆电阻为：R=L/(σS)=100×2/(57×4)=0.88Ω电缆上电压降ΔU为ΔU=IR=16×0.88=14.1V连接回路在最大工作电流作用下的电压降，不得超过该回路允许值(《电力工程电缆设计规范》，GB50217-94)，该例电缆上电压降达到14.1/220=6.4%，超过多数设备线路上压降不应大于5%的要求。负载工作电压下降6.4%，相应的工作电流上升1A，需要选用更粗的电缆(如6mm2)，重新计算电压降，直至电压降小于5%。误区三：只选择电线线径，不考虑电线类型计算电缆线径时，只确定了电缆金属介质的截面积。只要截面积相同，不论何种绝缘层与护套，电缆本身性质完全相同(铜质，通信机房电力电缆一般不用铝芯电线)。但正是由于绝缘层与护套的不同，散热性能、允许温升就有区别，如常用的VV(聚氯乙烯绝缘)电缆与JYV(交联聚乙烯绝缘)电缆，前者允许温度为70℃，后者可达90℃，因此JYV电缆允许的截流量更大，同样的负载电流条件下，可以选择较小的线径。此外，单芯与多芯电缆(指内部含互相绝缘的多芯成套电缆)散热条件不同，截流量也有区别。例如，铜芯导体截面为50mm2，单芯与多芯明敷电缆在环境温度为25℃、导体温度分别为70℃(VV电缆)和90℃(JYV电缆)时载流量规格如下表所示

由上表可知，多芯电缆载流量较单芯为小，VV电缆载流量较YJV电缆为小，设计电缆时需要计入这些因素。多根单芯电缆平行捆扎敷设时，计算载流量也应在单芯电缆的基础上乘以一个小于1的降额矫正系数。下表为《工厂供电》中多根电缆并列时载流修正系数，电缆相距100mm。

误区四：优先选择长期安全载流量大的电缆一般地，从电缆的绝缘性能、环保性能和耐候性能等方面看，YJV电缆载流量大，在各方面比VV电缆性能更优异，应在工程设计中优先考虑。事实上，YJY电缆虽然具有载流量大、电缆直径小、重量轻、方便安装等优点，但在同等截面积条件下，YJY电缆比VV电缆流量大的原因仅仅是因为能承受的温度高而已。截面积相同，铜的质量、导电率也相同，因而在输送同等电流的情况下，选择YJY电缆可以比选择VV电缆细一些的线径，但线路电阻增加，线损和电压降也增加，长期运行不一定合算。电缆选择必须全面考虑环境条件、使用场所、敷设方式、供电距离、长期运行的费用和电压降，能用VV电缆的场所一般仍推荐用VV电缆。如果原行线架上已敷设VV电缆，新设计增加耐受温升更高的JYV电缆是没有意义的，平行捆扎走线的电缆