隨著目前經(jīng)濟(jì)的快速增長,電網(wǎng)容量的不斷增大,電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性也越來越引起人們的關(guān)注,為些,對低壓電力電纜選型及運(yùn)行幾點(diǎn)探討。
電纜截面選擇的兩種方法
1、電纜截面選擇的兩種方法
一種是根據(jù)電纜使用技術(shù)條件選擇截面,它的實(shí)際運(yùn)算和操作可分為如下幾種:①按允許發(fā)熱條件選擇,也就是按允許截流量選擇,這一類方法zui為常用;②按允許電壓損失校驗;③按短路熱穩(wěn)定要求校驗;④按保護(hù)靈敏度要求校驗。
另一種是根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜線芯截面。按照允許發(fā)熱條件選擇截面，是目前電力電纜設(shè)計和運(yùn)行單位普遍采用的一種方法，這種方法的理論依據(jù)是：電纜在正常運(yùn)行過程或短路情況下，導(dǎo)體的zui高工作溫度應(yīng)不超過絕緣材料zui高允許溫度，以確保電纜長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
按照經(jīng)濟(jì)電流來選擇電纜線芯截面是符合科學(xué)、持續(xù)性發(fā)展要求的方法，這種方法是在保證安全運(yùn)行的條件下，按電力電纜的經(jīng)濟(jì)壽命期總費(fèi)用zui少的原則來選擇電力電纜截面。這種方法在國外已經(jīng)得到普通的采用。
1.2 兩種選擇方法的比較
根據(jù)允許載流量來選擇低壓電力電纜截面,是力求用zui小的導(dǎo)體截面?zhèn)鬏旊娔艿姆椒?一般假定的電纜使用條件如下:
1、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜
導(dǎo)體的允許長期zui高工作溫度為90℃。
短路時（zui長持續(xù)時間不超過5s）電纜導(dǎo)體的zui高溫度不超過250℃。
環(huán)境溫度：30℃（在空氣中）；20℃（在地中）。
2、聚氯乙烯絕緣電纜
導(dǎo)體的允許長期zui高工作溫度為70℃。
短路時（zui長持續(xù)時間不超過5s）電纜導(dǎo)體的zui高溫度不超過160℃。
環(huán)境溫度：30℃（在空氣中）；20℃（在地中）。
這種方法的好處是：降低初期投資成本，降低工程造價。缺點(diǎn)是：由于電纜正常運(yùn)行時導(dǎo)體溫度高，接近絕緣zui高允許工作溫度，這就使線路線損增大，以致本來緊張的電力損耗在電纜發(fā)熱上，并使線路安全性能隨之下降，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)運(yùn)行壽命期內(nèi)線路的維護(hù)成本增加。
而采用經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇電纜線芯截面，可以達(dá)到初始投資和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行壽命期內(nèi)線路損耗總費(fèi)用zui少的目的。一般來說，電纜正常運(yùn)行時導(dǎo)體溫度較低，只有40℃左右。這種方法的好處是：項目總投資zui小，由于電纜運(yùn)行溫度低，線損小，線路上安全性能提高，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行年限內(nèi)線路的維護(hù)成本小。
缺點(diǎn)是：按經(jīng)濟(jì)電流密度方法選擇的電纜截面，一般比按使用允許載流量來選擇的電纜截面大1-4級，從而使電纜初期投資增加較多。
二、 電纜的電壓降與電纜截面的選擇
對于低壓線路，因額定電壓低，雖然電壓損失的絕緣值并不大，但電壓損失的百分比卻不小。因此，對這些低壓線路的電纜截面的選擇，其電壓損失必須予以重點(diǎn)關(guān)注。
一般規(guī)定，在低壓交流輸配電系統(tǒng)中，線路未端允許電壓降的百分?jǐn)?shù)不大于5%，即單相供電（220v）時，允許電壓降為11v；三相供電（380v）時，允許電壓降19v。在低壓直流輸配電系數(shù)中，線路未端允許電壓的百分?jǐn)?shù)不大于8%。
一般來說，對于特定的線路，其工作電流及線路長度都是固定的，那么可供改變的就是導(dǎo)體的電阻，即導(dǎo)體的截面。如果防止電壓降超出限定范圍，那么就必須根據(jù)電降的限值選擇電纜的截面，而不能僅著眼于載流量。
三、關(guān)于無鹵低煙是電纜的選用
隨著電纜材料的不斷開發(fā)和應(yīng)用，我國出現(xiàn)了各種場所都使用無鹵低煙電纜的現(xiàn)象。首先，使用無鹵低煙阻燃電纜的出發(fā)點(diǎn)。就無鹵低煙阻燃電纜而言，它主要是從安全性角度出發(fā)。在發(fā)生火災(zāi)時，由于電纜具備阻止火焰通過自身蔓延，燃燒時發(fā)煙少，現(xiàn)場能見度高，同時無腐蝕性氣體逸出的功能。因此給人員疏散，消防人員滅火創(chuàng)造了條件 ，減輕甚至避免災(zāi)害給人和社會帶來的傷害和損失。從這一點(diǎn)看，其應(yīng)用范圍應(yīng)該是人口密集或防火等級高的地方。
缺點(diǎn)：無鹵低煙阻燃材料與普通聚氯乙烯材料，還是有不小的差距。主要表現(xiàn)在：
加工性能差；材料容易吸水，引起絕緣電阻降低；阻燃性能不如聚氯乙烯；材料抗張強(qiáng)度低，斷裂伸長率小，易開裂。 以上特點(diǎn)，無鹵低鹵電纜不應(yīng)該選用在無人或無火災(zāi)發(fā)生的地方，例如直接埋地、野外電纜溝或管道附設(shè)等場所。其實(shí)在這些地方選擇用環(huán)保型電纜比使用無鹵電纜更具有實(shí)際意義。
四、 關(guān)于電纜并聯(lián)使用
在實(shí)際使用過程中，有些用戶因為用電容量增加，原來的電纜載流量達(dá)不到要求，于是就在原有線路上并聯(lián)一根電纜，以增加通電電流。以兩根并聯(lián)線路為例，并對每根電纜的電流進(jìn)行計算；電阻大的支路電流小，電阻小的支流電流大，兩根電纜的電阻一樣，支路電流也一樣，因此，在電纜并聯(lián)使用時應(yīng)注意如下兩個問題：
1、對于截面相同的電纜，其電流是平均分配的；對于兩根不同截面的電纜，必須進(jìn)行計算，以確保每根電纜分配的電流在規(guī)定的載流量范圍內(nèi)。
2、在使用過程中，受到環(huán)境溫度和負(fù)荷的影響，電纜導(dǎo)體的溫度可能會有較大波動，由于熱脹冷縮的原因，導(dǎo)體接頭可能會出現(xiàn)接觸不良或松動。如果其中一根電纜接頭出現(xiàn)接觸不良或松動，接觸電阻增加，就會造成兩根電纜電阻不一致。那么，其中一根電纜的電流就可能有較大的增加，從而造成電纜急劇發(fā)熱甚至擊穿。而且，電纜線路越短，導(dǎo)體截面越大，這種危險性越大。