電纜故障測試儀廠房車間交流供電電纜線徑選擇的十個誤區(qū)都是工程與維護人員容易發(fā)生的,事實上導線線徑選擇還有更多的影響因素,具體選擇線徑時應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、允許溫升、敷設(shè)方式等查詢電工手冊或其它相關(guān)設(shè)計規(guī)范。電纜故障測試儀廠房車間供配電系統(tǒng)設(shè)計有一定的規(guī)范,用戶新建車間供配電系統(tǒng)時,應(yīng)通過設(shè)計單位選擇合適的交流線徑,嚴格按設(shè)計文件施工 。對于現(xiàn)有機房新增一般性負載,往往由用戶自行設(shè)計并安裝 。
電纜故障測試儀車間電纜選擇誤區(qū)一:經(jīng)濟電流密度選2偏安全,選4偏經(jīng)濟
按照經(jīng)濟電流密度選擇交流線徑是通行的方法,銅質(zhì)電纜經(jīng)濟電流密度為2~4A/mm2 。顯然,取經(jīng)濟電流密度為2A/mm2時,線徑較粗,投資成本較高;取經(jīng)濟電流密度為4A/mm2時,線徑較細較經(jīng)濟 。一些工程人員認為,按照經(jīng)濟電流密度選擇電纜即可,選2A/mm2偏安全,選4A/mm2偏經(jīng)濟,都是可行的選擇 。
當電纜較細時,電纜比表面積大,對散熱有利;當電纜較粗時,電纜比表面積小,熱量不易散發(fā),單位截面積導線通過相同的電流時,粗電纜溫度較高 。如果電纜溫度超過允許值,就會發(fā)生危險 。下表為在空氣中敷設(shè)的塑料絕緣銅芯電線長期連續(xù)負荷載流量(《電工手冊》第14章第99頁),周圍環(huán)境溫度為25℃,線芯長期允許工作溫度為70℃ 。
較細的電纜每平方載流量遠大于4A,隨著電纜線徑的增加,每單位mm2載流量明顯下降。由于電纜不應(yīng)一直運行于zui高溫度,同時存在可能的過流或其它因素影響,選擇時導線載流量應(yīng)小于上表載流量數(shù)值。
電纜故障測試儀車間電纜選擇誤區(qū)二:只按經(jīng)濟電流密度,不復核電纜壓降型
假定某單相交流負載zui大電流不超過16A(單相負載電流通常不超過20A),按經(jīng)濟電流密度法選用4mm2電纜,如果負載距離100米,銅電導率σ為57,電纜電阻為:R=L/(σS)=100×2/(57×4)=0.88Ω
電纜上電壓降ΔU為ΔU=IR=16×0.88=14.1V
連接回路在zui大工作電流作用下的電壓降,不得超過該回路允許值(《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》第6頁,GB50217-94),該例電纜上電壓降達到14.1/220=6.4%,超過多數(shù)設(shè)備線路上壓降不應(yīng)大于5%的要求 。負載工作電壓下降6.4%,相應(yīng)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% 。
電纜故障測試儀車間電纜選擇誤區(qū)三:優(yōu)先選擇長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(yīng)在工程設(shè)計中優(yōu)先考慮。
事實上,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,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電纜細一些的線徑,但線路電阻增加,線損和電壓降也增加,長期運行不一定合算 。
電纜選擇必須全面考慮環(huán)境條件、使用場所、敷設(shè)方式、供電距離、長期運行的費用和電壓降,能用VV電纜的場所一般仍推薦用VV電纜 。如果原行線架上已敷設(shè)VV電纜,新設(shè)計增加耐受溫升更高的JYV電纜是沒有意義的,平行捆扎走線的電纜只能按耐受溫升zui低的電纜計算載流量 。
電纜故障測試儀車間電纜選擇誤區(qū)四:并聯(lián)多大的導線,就相當于線徑增大多少平方
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,無疑需要線徑很粗的供電電纜,施工并不方便,甚至沒有足夠粗的導線可供使用 。多根導線并聯(lián)是允許的,由于線徑小的電線每平方載流量大于粗電線,并聯(lián)方式可能在經(jīng)濟上更合算。
并聯(lián)電線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(如銅線),都可以直接并聯(lián) 。但實際工程中,使用相同的線徑 。如果線徑相差懸殊,可能由于接線端子存在一定電阻,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,一根導線可能分配電流過大,超過安全載流量 。此外,如果采用不一致的線徑,需仔細復核電線上的電流是否小于安全載流量,細導線的單位載流量只能按粗導線計算 。
電纜故障測試儀車間電纜選擇誤區(qū)五:按負載電流選線,不考慮斷路器容量
根據(jù)負載性質(zhì)不同,斷路器容量一般選擇為負載電流的1.15~1.5倍 。斷路器選定以后,過載跳閘電流即已確定(大型斷路器往往允許整定跳閘電流) 。過流的產(chǎn)生與供電質(zhì)量、負載質(zhì)量及運行狀態(tài)有關(guān),也與漏電流有關(guān) 。在通信機房供電系統(tǒng)中,通常并不安裝漏電保護器,如果漏電流與負載電流之和不超過斷路器額定電流,斷路器不跳閘,負載繼續(xù)運行 。
在有較大漏電流的情況下,如果線徑只按負載電流設(shè)計,可能導致線徑偏小,超過導線安全載流量,電纜發(fā)熱過溫,存在的安全風險比漏電流更甚 。
正確的做法是:根據(jù)負載電流選擇斷路器(包括微斷,熔絲等過流保護裝置也是類似的)容量,再根據(jù)斷路器容量選擇導線線徑,再復核壓降是否符合規(guī)范要求 。
電纜故障測試儀車間電纜選擇誤區(qū)六:只考慮建設(shè)成本,不核算運行總成本
設(shè)計單位進行配電設(shè)計時,會計算負載電流、線路壓降等,按建設(shè)投資zui低的原則設(shè)計,較少考慮運行成本 。仍以3P空調(diào)為例,如果選用4mm2的電纜,消耗在電纜上的功率為:
P=I2R=122×0.44=63W
如果改選用6mm2的電纜,電纜電阻值為:R=L/(σS)=50×2/(57×6)=0.29Ω
消耗在電纜上的功率為P=I2R=122×0.29=42W
損耗降低21W 。假定電費每度1元,一年運行下來,選用6mm2的電纜可以節(jié)約電費C為C=21×24×365/1000×1=184元 。
按上海電纜價格,2×6mm2的電纜比2×4mm2的電纜貴2.2元/米,50米的電纜差價僅為110元,選用6mm2的電纜初期投資大于選用4mm2的電纜,但不到1年即可收回投資,顯然更為經(jīng)濟,總運行費用更節(jié)省。