Beim Elektrodesign und bei der technischen Transformation wissen Elektrofachkräfte oft nicht, wie sie die Querschnittsfläche von Kabeln wissenschaftlich auswählen können.Erfahrene Elektriker berechnen den Strom anhand der elektrischen Belastung und wählen ganz einfach den Kabelquerschnitt;Die Gewerkschaft wählt den Kabelquerschnitt nach der Formel des Elektrikers;Ich würde sagen, dass ihre Erfahrung praktisch, aber nicht wissenschaftlich ist.Es gibt viele Beiträge im Internet, diese sind jedoch oft nicht umfassend genug und schwer verständlich.Heute werde ich Ihnen eine wissenschaftliche und einfache Methode zur Auswahl der Kabelquerschnittsfläche vorstellen.Es gibt vier Methoden für unterschiedliche Anlässe.
Wählen Sie entsprechend der langfristig zulässigen Tragfähigkeit aus:
Um die Sicherheit und die Lebensdauer des Kabels zu gewährleisten, sollte die Temperatur des Kabels nach dem Einschalten die angegebene langfristig zulässige Betriebstemperatur nicht überschreiten, die bei PVC-isolierten Kabeln 70 Grad und bei vernetztem Polyethylen 90 Grad beträgt Isolierte Kabel.Nach diesem Prinzip ist die Auswahl des Kabels ganz einfach anhand der Tabelle möglich.
Nenne Beispiele:
Die Transformatorkapazität einer Fabrik beträgt 2500 kVa und die Stromversorgung beträgt 10 kV.Wenn für die Verlegung in der Brücke isolierte Kabel mit vernetztem Polyethylen verwendet werden, wie groß sollte der Querschnitt der Kabel sein?
Schritt 1: Berechnen Sie den Nennstrom 2500/10,5/1,732=137A
Schritt 2: Schauen Sie im Handbuch zur Kabelauswahl nach, um herauszufinden,
Die Belastbarkeit des YJV-8.7/10KV-3X25 beträgt 120 A
Die Belastbarkeit des YJV-8.7/10KV-3X35 beträgt 140 A
Schritt 3: Wählen Sie ein YJV-8.7/10KV-3X35-Kabel mit einer Tragfähigkeit von mehr als 137 A, das theoretisch die Anforderungen erfüllen kann.Hinweis: Diese Methode berücksichtigt nicht die Anforderungen an dynamische Stabilität und thermische Stabilität.
Wählen Sie nach wirtschaftlicher Stromdichte:
Um die wirtschaftliche Stromdichte einfach zu verstehen: Die Querschnittsfläche des Kabels beeinflusst die Leitungsinvestition und den elektrischen Energieverlust.Um Investitionen zu sparen, hofft man, dass die Kabelquerschnittsfläche kleiner wird;Um den Verlust elektrischer Energie zu reduzieren, hofft man, die Kabelquerschnittsfläche zu vergrößern.Bestimmen Sie auf der Grundlage der obigen Überlegungen einen angemessenen Wert. Die Querschnittsfläche des Kabels wird als wirtschaftliche Querschnittsfläche bezeichnet, und die entsprechende Stromdichte wird als wirtschaftliche Stromdichte bezeichnet.
Methode: Suchen Sie anhand der jährlichen Betriebsstunden der Geräte in der Tabelle nach der wirtschaftlichen Stromdichte.Einheit: A/mm2
Beispiel: Der Nennstrom des Geräts beträgt 150 A und die jährliche Betriebszeit beträgt 8.000 Stunden.Wie groß ist der Querschnitt des Kupferkernkabels?
Aus der obigen Tabelle C-1 ist ersichtlich, dass die wirtschaftliche Dichte für 8000 Stunden 1,75 A/mm2 beträgt
S=150/1,75=85,7A
Fazit: Die Kabelquerschnittsfläche, die wir gemäß den Kabelspezifikationen wählen können, beträgt 95 mm2
Auswahl nach thermischem Stabilitätskoeffizienten:
Wenn wir die erste und zweite Methode zur Auswahl der Kabelquerschnittsfläche verwenden und das Kabel sehr lang ist, kommt es während des Betriebs und beim Start zu einem gewissen Spannungsabfall.Die Spannung auf der Geräteseite liegt unter einem bestimmten Bereich, was zu einer Erwärmung des Geräts führt.Gemäß den Anforderungen des „Elektrikerhandbuchs“ darf der Spannungsabfall einer 400-V-Leitung nicht weniger als 7 % betragen, also 380 V x 7 % = 26,6 V.Die Formel zur Berechnung des Spannungsabfalls (hier werden nur rein ohmsche Spannungsabfälle berücksichtigt):
U=I×ρ×L/SS=I×ρ×L/U
U Spannungsabfall I ist der Nennstrom des Geräts ρ Leiterwiderstand S ist die Kabelquerschnittsfläche L ist die Kabellänge
Beispiel: Der Nennstrom von 380-V-Geräten beträgt 150 A, bei Verwendung eines Kupferkernkabels (ρ von Kupfer = 0,0175 Ω.mm2/m), der Spannungsabfall muss weniger als 7 % betragen (U = 26,6 V), die Kabellänge beträgt 600 Meter, wie groß ist der Kabelquerschnitt S??
Nach der Formel S=I×ρ×L/U=150×0,0175×600/26,6=59,2mm2
Fazit: Die Kabelquerschnittsfläche wird mit 70 mm2 gewählt.
Auswahl nach thermischem Stabilitätskoeffizienten:
1. Wenn 0,4-kV-Kabel durch Luftschalter geschützt sind, können allgemeine Kabel die Anforderungen an die thermische Stabilität erfüllen und es besteht keine Notwendigkeit, diese Methode zu überprüfen.
2. Bei Kabeln über 6 kV müssen Sie nach Auswahl der Kabelquerschnittsfläche mit der oben genannten Methode prüfen, ob sie die Anforderungen an die thermische Stabilität gemäß der folgenden Formel erfüllt.Wenn nicht, müssen Sie eine größere Querschnittsfläche wählen.
Formel: Smin=Id×√Ti/C
Darunter ist Ti die Ausschaltzeit des Leistungsschalters, die mit 0,25 S angenommen wird, C der thermische Stabilitätskoeffizient des Kabels, der mit 80 angenommen wird, und Id der dreiphasige Kurzschlussstromwert des Systems.
Beispiel: So wählen Sie die Kabelquerschnittsfläche aus, wenn der Kurzschlussstrom des Systems 18 kA beträgt.
Smin=18000×√0,25/80=112,5mm2
Fazit: Wenn der Kurzschlussstrom des Systems 18 kA erreicht, sollte die Kabelquerschnittsfläche nicht weniger als 120 mm2 betragen, auch wenn der Nennstrom des Geräts gering ist.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. September 2023
