交流供電電纜線(xiàn)徑選擇的十個(gè)誤區

　　安全用電是動(dòng)力設備安裝與維護人員的基本要求，所有安裝與維護人員都有必要了解交流電纜線(xiàn)徑選擇的方法和原則。維護人員在日常工作中不局限于發(fā)現設備潛在故障，也應關(guān)注線(xiàn)纜等配套設備存在的風(fēng)險，實(shí)現精細化維護。在具體的安裝與維護工作中，不少工程師對電纜線(xiàn)徑的選擇存在著(zhù)一些誤區，需要對這些誤區進(jìn)行分析。選擇了錯誤的電纜線(xiàn)徑，輕則增加了建設或運行成本，重則可能帶來(lái)巨大的安全隱患。

　　本文列出的十個(gè)誤區都是工程與維護人員容易發(fā)生的，事實(shí)上導線(xiàn)線(xiàn)徑選擇還有更多的影響因素，具體選擇線(xiàn)徑時(shí)應根據環(huán)境溫度、允許溫升、敷設方式等查詢(xún)電工手冊或其它相關(guān)設計規范。

　　當電纜較細時(shí)，電纜比表面積大，對散熱有利;當電纜較粗時(shí)，電纜比表面積小，熱量不易散發(fā)，單位截面積導線(xiàn)通過(guò)相同的電流時(shí)，粗電纜溫度較高。如果電纜溫度超過(guò)允許值，就會(huì )發(fā)生危險。下表為在空氣中敷設的塑料絕緣銅芯電線(xiàn)長(cháng)期連續負荷載流量(《電工手冊》第14章第99頁(yè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社第四版，呂如良等主編，2002年1月)，周?chē)h(huán)境溫度為25℃，線(xiàn)芯長(cháng)期允許工作溫度為70℃。

　　由上表可見(jiàn)，較細的電纜每平方載流量遠大于4A，隨著(zhù)電纜線(xiàn)徑的增加，每單位mm2載流量明顯下降。由于電纜不應一直運行于最高溫度，同時(shí)存在可能的過(guò)流或其它因素影響，選擇時(shí)導線(xiàn)載流量應小于上表載流量數值。

　　由此看來(lái)，經(jīng)濟電流密度理解為粗電纜取2、細電纜取4，比理解為選2偏安全、選4偏經(jīng)濟更合乎實(shí)際。

　　R=L/(σS)=100×2/(57×4)=0.88Ω

　　ΔU=IR=16×0.88=14.1V

　　連接回路在最大工作電流作用下的電壓降，不得超過(guò)該回路允許值(《電力工程電纜設計規范》第6頁(yè)，GB50217-94)，該例電纜上電壓降達到14.1/220=6.4%，超過(guò)多數設備線(xiàn)路上壓降不應大于5%的要求。負載工作電壓下降6.4%，相應的工作電流上升1A，需要選用更粗的電纜(如6mm2)，重新計算電壓降，直至電壓降小于5%。

　　誤區三：只選擇電線(xiàn)線(xiàn)徑，不考慮電線(xiàn)類(lèi)型

　　計算電纜線(xiàn)徑時(shí)，只確定了電纜金屬介質(zhì)的截面積。只要截面積相同，不論何種絕緣層與護套，電纜本身性質(zhì)完全相同(銅質(zhì)，通信機房電力電纜一般不用鋁芯電線(xiàn))。但正是由于絕緣層與護套的不同，散熱性能、允許溫升就有區別，如常用的VV(聚氯乙烯絕緣)電纜與JYV(交聯(lián)聚乙烯絕緣)電纜，前者允許溫度為70℃，后者可達90℃，因此JYV電纜允許的截流量更大，同樣的負載電流條件下，可以選擇較小的線(xiàn)徑。此外，單芯與多芯電纜(指內部含互相絕緣的多芯成套電纜)散熱條件不同，截流量也有區別。例如，銅芯導體截面為50mm2，單芯與多芯明敷電纜在環(huán)境溫度為25℃、導體溫度分別為70℃(VV電纜)和90℃(JYV電纜)時(shí)載流量規格如下表所示(數據來(lái)源：北京電纜網(wǎng))。

　　由上表可知，多芯電纜載流量較單芯為小，VV電纜載流量較YJV電纜為小，設計電纜時(shí)需要計入這些因素。多根單芯電纜平行捆扎敷設時(shí)，計算載流量也應在單芯電纜的基礎上乘以一個(gè)小于1的降額矯正系數。下表為《工廠(chǎng)供電》中多根電纜并列時(shí)載流修正系數，電纜相距100mm。

　　誤區四：優(yōu)先選擇長(cháng)期安全載流量大的電纜

　　一般地，從電纜的絕緣性能、環(huán)保性能和耐候性能等方面看，YJV電纜載流量大，在各方面比VV電纜性能更優(yōu)異，應在工程設計中優(yōu)先考慮。

　　事實(shí)上，YJY電纜雖然具有載流量大、電纜直徑小、重量輕、方便安裝等優(yōu)點(diǎn)，但在同等截面積條件下，YJY電纜比VV電纜流量大的原因僅僅是因為能承受的溫度高而已。截面積相同，銅的質(zhì)量、導電率也相同，因而在輸送同等電流的情況下，選擇YJY電纜可以比選擇VV電纜細一些的線(xiàn)徑，但線(xiàn)路電阻增加，線(xiàn)損和電壓降也增加，長(cháng)期運行不一定合算。

　　誤區五：并聯(lián)多大的導線(xiàn)，就相當于線(xiàn)徑增大多少平方

　　大型機房負載容量大，需要提供很大的電流，如果選擇一根導線(xiàn)，無(wú)疑需要線(xiàn)徑很粗的供電電纜，施工并不方便，甚至沒(méi)有足夠粗的導線(xiàn)可供使用。多根導線(xiàn)并聯(lián)是允許的，由于線(xiàn)徑小的電線(xiàn)每平方載流量大于粗電線(xiàn)，并聯(lián)方式可能在經(jīng)濟上更合算。

　　并聯(lián)電線(xiàn)之間的電流在理論上按截面積分配，只要是相同材質(zhì)電線(xiàn)(如銅線(xiàn))，都可以直接并聯(lián)。但實(shí)際工程中，最好使用相同的線(xiàn)徑。如果線(xiàn)徑相差懸殊，可能由于接線(xiàn)端子存在一定電阻，以及與電纜截面積不成正比的感抗作用，導致電流分配偏差，一根導線(xiàn)可能分配電流過(guò)大，超過(guò)安全載流量。此外，如果采用不一致的線(xiàn)徑，需仔細復核電線(xiàn)上的電流是否小于安全載流量，細導線(xiàn)的單位載流量只能按粗導線(xiàn)計算。

　　誤區六：只依據負載電流，未考慮短路電流

　　只根據負載電流選擇交流輸入電纜的線(xiàn)徑，事實(shí)上存在著(zhù)安全風(fēng)險。例如，某大樓由功率S為315KVA的變壓器供電，變壓器Z值為5%?，F欲在配電室增加一臺3P空調(單相)，發(fā)現配電柜內有一額定容量為500A的斷路器CB3空閑未用，擬通過(guò)該斷路器為空調引入一相交流電，如下圖所示。工程人員按經(jīng)濟電流密度法選擇線(xiàn)徑，取經(jīng)濟電流密度為4A/mm2，空調工作電流12A，選擇電纜的截面積S為4mm2，并在空調側安裝16A空開(kāi)作為空調輸入開(kāi)關(guān)。