淺析按短路熱穩(wěn)定條件計算電纜線芯允許最小截面

1、淺析按短路熱穩(wěn)定條件計算電纜線芯允許最小截面淺析按短路熱穩(wěn)定條件計算電纜線芯允許最小截面(20100730)(20100730)1引言為了迅速提高城市電網(wǎng)的裝備數(shù)量，改善自動化和管理水平，消除向用戶輸變電的瓶頸環(huán)節(jié)，國家投入了大量資金進行城市電網(wǎng)的改造和建設。改造的主要范圍是加快110kV及以下配電網(wǎng)的建設和改造。大城市增加220kV終端變電站的建設，中等城市增加110kV終端變電站的建設，增加變電站的布點。隨著220kV和110kV終

2、端變電站的逐步建成和投運，10kV短路容量急劇上升，往往按載流量及經(jīng)濟電流密度選擇出的電纜芯線截面不能滿足熱穩(wěn)定條件要求。早在1959年西北電力設計院曾對電纜在短路電流作用下進行了試驗考察：未符合熱穩(wěn)定要求的截面偏小的電纜，出現(xiàn)了油紙絕緣鋁包被炸裂、絕緣紙燒焦、電纜芯被彈出、電纜端部冒煙等危險癥狀。工作實踐中由于未按熱穩(wěn)定選擇截面導線的事故，屢屢發(fā)生。近年如某鋼廠有3次電纜事故都均源于此因。以上事實已說明選擇電纜芯線截面必須滿足熱穩(wěn)定條

3、件。2按短路熱穩(wěn)定計算電纜芯線允許最小截面按短路熱穩(wěn)定條件計算電纜芯線允許最小截面，可由下式確定：式中：S電纜線芯截面，mm2Qt在計算時問內短路電流的熱效應，A2oSC熱穩(wěn)定系數(shù)Itt秒內設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值，st設備允許通過的短路熱穩(wěn)定電流時間，S校驗短路熱穩(wěn)定所用的時間t，按下式計算：。)。(1)按載流量選擇電纜線芯截面。電纜導體的Ia1，不得小于其通過的計算電流I30，即Ia1≥I30。已知I30為94.1A，查表1選

4、用線芯截面為35mm2的電纜。(2)按經(jīng)濟電流密度選擇電纜芯線截面。經(jīng)濟電流密度計算公式為Ses=I30／jec(2)式中：Ses經(jīng)濟截面，mm2jec經(jīng)濟電流密度，A／mm2年最大負荷利用小時數(shù)取6000h時，YJV2287／15kV型交聯(lián)聚乙烯電纜對應的jec為1.09，代人式(2)，得Ses=I30／jec=94.1／1.09≈86.33(mm2)按經(jīng)濟電流密度應選用線芯截面為95mm2的電纜。(3)按滿足短路熱穩(wěn)定條件計算電纜芯

5、線的允許最小截面。已知It為18.28kA；t按接入后備保護時間計，取1s；查lEE標準，交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜的C為143。代入式(1)，得=18280143≈127.83(mm2)可見，如需滿足熱穩(wěn)定條件，電纜線芯截面應為150mm2。4結語(1)按允許載流量選擇電纜芯線截面，可使電纜溫升不超過絕緣材料的最高允許溫度，以保證電纜長時間安全運行，同時又可使電纜的投資較小，所以一般情況下，即可確定電纜芯線截面的下限。(2)按經(jīng)濟電流密度選擇