供配電系統(tǒng)中電線電纜的選擇及敷設(shè)設(shè)計(jì)
廣西高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司 547205
摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)節(jié)奏加快，生產(chǎn)能力增強(qiáng)，耗費(fèi)電能也越來越多。本文根據(jù)電廠內(nèi)的補(bǔ)水站供配電系統(tǒng)負(fù)荷值，以及周圍使用環(huán)境及應(yīng)用特點(diǎn)，詳述了電線電纜的選擇和敷設(shè)設(shè)計(jì)，以水站供配電系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)組來額定設(shè)備負(fù)荷以及電流情況，采取相契合的電纜規(guī)格和相應(yīng)型號，節(jié)約能源的同時(shí)滿足人們生產(chǎn)、生活需要。
關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng)；電線電纜；選擇及敷設(shè)
引言
各行業(yè)供電系統(tǒng)的主要功能是起到電能降壓作用，通過電力系統(tǒng)將減壓后的電能分配到不同路徑使其實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)價(jià)值。工廠內(nèi)的供電系統(tǒng)是由高、低壓配電線路、總降壓和車間變電所及其各類電氣設(shè)備構(gòu)成。本文重點(diǎn)闡述電廠補(bǔ)水系統(tǒng)的電力電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)。
1負(fù)荷計(jì)算分析
1.1負(fù)荷計(jì)算的意義及具體內(nèi)容
供配電系統(tǒng)計(jì)算負(fù)荷是工作中的首要任務(wù)，也是各項(xiàng)工作開展的基礎(chǔ)。負(fù)荷的計(jì)算是否依據(jù)相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足實(shí)際應(yīng)用需求，會(huì)對后續(xù)的電器使用和電纜選擇具有指導(dǎo)意義。如果測量的用電負(fù)荷較大，電器導(dǎo)線應(yīng)選擇較大，但如果測量不準(zhǔn)，實(shí)際負(fù)荷沒有測量的大，選擇較大的電器引導(dǎo)線會(huì)造成成本增高。如果測量的負(fù)荷小，但實(shí)際的負(fù)荷大，會(huì)影響導(dǎo)線、電器、電纜的使用壽命，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)電器元件損毀，帶來嚴(yán)重的安全隱患。因此，供配電系統(tǒng)計(jì)算負(fù)荷工作是重中之重。在實(shí)際工作計(jì)算負(fù)荷過程中，要對用電負(fù)荷的實(shí)際情況深入掌握，不但要根據(jù)電氣設(shè)備的功率及所處環(huán)境情況，還要滿足人們?nèi)粘Ｊ褂眯枨笥?jì)算，在用電設(shè)備選擇上，也要根據(jù)計(jì)算的負(fù)荷大小科學(xué)選擇，避免設(shè)備功率超過實(shí)際生產(chǎn)、生活需求，而造成資源浪費(fèi)或成本超支現(xiàn)象。負(fù)荷的測量還可以理解成為一組用電負(fù)載在運(yùn)作中，用電線路承載的最大平均功率，這種推斷出的負(fù)荷與實(shí)際用電線路產(chǎn)生的熱效應(yīng)一致，因此，推斷出的負(fù)荷可以定性為這組用電線路的實(shí)際負(fù)荷。
1.2負(fù)荷計(jì)算的方法
在實(shí)際工作運(yùn)用中，負(fù)荷計(jì)算方法會(huì)根據(jù)用電情況來選擇。最為廣泛應(yīng)用的方法有系數(shù)和二項(xiàng)式兩種方法，其中利用系數(shù)法在相應(yīng)領(lǐng)域應(yīng)用效果也較為理想。其中二項(xiàng)式和系數(shù)方法在我國供配電系統(tǒng)中普遍使用，其中一些小型的供配電系統(tǒng)應(yīng)用的方法還沒有一定理論依據(jù)，本文不再詳述。例舉系數(shù)法，一般適用于測量單位產(chǎn)品或設(shè)備的耗電能力或者單位面積的功率大小，這種用電設(shè)備組可以采用系數(shù)方法來測量負(fù)荷，把相同的性質(zhì)的電氣設(shè)備分為一組，然后根據(jù)每個(gè)電氣設(shè)備的實(shí)際用電功率來額定相應(yīng)系數(shù)，在對用電設(shè)備的系數(shù)公式計(jì)算出該組電氣設(shè)備的平均負(fù)荷，通過系數(shù)法來計(jì)算用電負(fù)荷是具有一定科學(xué)性、合理性、準(zhǔn)確性的。
1.3負(fù)荷計(jì)算的過程
在對電氣設(shè)備組做負(fù)荷計(jì)算過程中，應(yīng)在供配電系統(tǒng)內(nèi)檢測用電設(shè)備組一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)，推算出該設(shè)備組的負(fù)荷，在根據(jù)用電設(shè)備的使用情況測量其設(shè)備組的實(shí)際容量，進(jìn)而測量設(shè)備組每個(gè)設(shè)備的額定容量。在對用電設(shè)備組進(jìn)行測量負(fù)荷應(yīng)參照相應(yīng)推理公式，公式包含的相關(guān)系數(shù)與電氣設(shè)備功率大小、使用效率以及電線電纜的損耗程度有直接聯(lián)系。對具體計(jì)算和操作人員的技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)較高，同時(shí)也要考慮外在的生產(chǎn)組織等客觀因素。在測量電氣設(shè)備的負(fù)荷過程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際測量數(shù)據(jù)展開分析，能夠確保用電設(shè)備的安全使用，使實(shí)際用電與負(fù)荷情況相吻合。在對多組和多種用電設(shè)備干線計(jì)算負(fù)荷過程中要考慮到每組用電設(shè)備的負(fù)荷情況，在變壓所低壓母線上也應(yīng)采用上述辦法進(jìn)行負(fù)荷測量。針對不同情況應(yīng)靈活掌握計(jì)算負(fù)荷的方法，尤其對有功及無功負(fù)荷計(jì)算過程中，應(yīng)同時(shí)展開并分別測量運(yùn)用到相同系數(shù)中，確保負(fù)荷計(jì)算的精準(zhǔn)性。
2電線電纜選擇策略
2.1選擇電線電纜注意事項(xiàng)
工作人員在選購電纜時(shí)，要根據(jù)線路的電壓情況以及使用環(huán)境需求來確定電纜型號，同時(shí)要根據(jù)具體應(yīng)用情況選擇合理的敷設(shè)方式，尤其一些特殊的用電設(shè)備，應(yīng)根據(jù)行業(yè)要求和標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)敷設(shè)。同時(shí)還要對電纜的最大載流量進(jìn)行掌握，確保使用環(huán)境的溫度、濕度等介質(zhì)符合敷設(shè)需求，對不合格的環(huán)境參數(shù)加以校正。如果敷設(shè)區(qū)域處于空氣環(huán)境當(dāng)中，應(yīng)對該介質(zhì)溫度調(diào)取10年以上，每年最熱溫度持續(xù)時(shí)間及具體溫度的平均參數(shù)。如果敷設(shè)環(huán)境為工廠的廠房或者專門的電纜隧道、電纜溝等，應(yīng)對敷設(shè)的溫度做測量，同時(shí)對電纜敷設(shè)環(huán)境的空氣溫度，包括使用過程中散熱溫度、通風(fēng)效果等多重因素加以考慮，如果計(jì)算過程中缺乏相應(yīng)參考數(shù)據(jù)，應(yīng)按照電纜敷設(shè)周圍的空氣溫度，上浮5℃來估算電纜散熱后的空氣溫度。如果電纜敷設(shè)介質(zhì)為土壤，取溫度時(shí)應(yīng)結(jié)合該區(qū)域近10年來最高氣溫的平均值。電纜的敷設(shè)要根據(jù)具體作業(yè)方式、土壤的熱阻系數(shù)以及允許載流量加以校正。電纜敷設(shè)施工作業(yè)過程中要根據(jù)冷卻條件來確定敷設(shè)路徑，如果冷卻條件較差且超過10米距離，應(yīng)更換電纜截面，或者僅對該環(huán)境下更換大截面電纜。為了考量電纜的熱穩(wěn)定度，應(yīng)對短路的具體條件來計(jì)算，確定短路過程的最高允許溫度和熱穩(wěn)定數(shù)值。
2.2電線電纜的截面選擇的基本要求
電纜在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的最大負(fù)荷電流不能超過其發(fā)熱條件，也就是不能超過最高允許溫度。在電壓損耗條件下，電纜通過的最大負(fù)荷電流不能超過電壓損耗的允許電流。一般高壓線路較短的作業(yè)地點(diǎn)可以不做電壓損耗校驗(yàn)。其次在經(jīng)濟(jì)電流密度條件下，要根據(jù)高壓線路的具體情況，如果距離過長，通過電流較大的電纜，要根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇合適的電纜截面，合理計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用，這種合理選擇的電纜截面也可叫做經(jīng)濟(jì)截面。一般工廠線路較短，電路10千伏以下的可不用考慮電纜經(jīng)濟(jì)截面。最后，機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線截面應(yīng)確保大于其允許最截面，確保出現(xiàn)短路保持穩(wěn)定。一般電纜不做機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)，應(yīng)對短路熱穩(wěn)定度母線進(jìn)行校驗(yàn)，其主要原因是短路有熱穩(wěn)定度。有關(guān)絕緣導(dǎo)線的電纜在選擇上還應(yīng)考慮工作電壓。根據(jù)相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在10千伏以下的高壓線或低壓動(dòng)力線，應(yīng)按照發(fā)熱條件選取相應(yīng)的電纜截面，在對電壓損耗及機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)校驗(yàn)。由于目前低壓照明線路相對要求較高，要根據(jù)電壓損耗來選取相應(yīng)電纜截面。根據(jù)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度，一般施工距離較長的線路，或者25千伏以上的高壓線路，這類耗費(fèi)電能較大，應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)截面選取相應(yīng)電纜截面，在對電壓損耗、機(jī)械強(qiáng)度相應(yīng)校驗(yàn)。
3結(jié)語
供配電系統(tǒng)應(yīng)選擇合理的電纜和電纜截面，采取科學(xué)的敷設(shè)，按照相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)準(zhǔn)則，滿足設(shè)備設(shè)施以及人們生產(chǎn)、生活用電的穩(wěn)定性，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步運(yùn)行，提高人們生活質(zhì)量。工廠的供配電系統(tǒng)負(fù)荷能力及作業(yè)性質(zhì)以及周圍的介質(zhì)環(huán)境都能對電力電纜造成一定影響，在敷設(shè)設(shè)計(jì)上也應(yīng)參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定電纜規(guī)格和截面型號。同時(shí)還應(yīng)考慮工廠供配電系統(tǒng)附近的環(huán)境情況選擇恰當(dāng)?shù)姆笤O(shè)形式，滿足供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行，推動(dòng)敷設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)有效提高。
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