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<DIV class=f14 id=read_462>三相系統(tǒng)電壓降:△U= I'l(RjCosΦ+XjSinΦ)
單相系統(tǒng)電壓降:△U=2I'l(RjCosΦ+XjSinΦ)
式中: Rj=Rθ(1+Ys+Yp)(1+λ1)-交流電阻(Ω);
Xj=ωL-感抗(Ω);
Rθ-導(dǎo)體在θ℃時(shí)的直流電阻(Ω);
Ys-集膚效應(yīng);
Yp-鄰近效應(yīng);
ω-角頻率(ω=2πf);
L-電感(H/m)
為了計(jì)算方便,并不太影響計(jì)算精度作以下處理:
a、 對(duì)于Ys、Yp在50Hz及導(dǎo)體截面300mm2下可以忽略不計(jì);
b、 對(duì)于銅損λ1多芯電纜可以不計(jì),對(duì)于單芯電纜分兩種情況:三角形捆扎布置,150mm2以下可忽略不計(jì),150-400mm2電阻增加值可取4-8%,400-500mm2取8-9%。平列布置,電纜軸距70mm時(shí)25-150mm2取13-36%,400-500mm2取41-49%。
交流電阻 Rj=Rθ(1+λ1)
感抗Xj的計(jì)算,主要電感L的計(jì)算比較復(fù)雜。尤其是非磁性金屬護(hù)套電纜,計(jì)算其電感值時(shí),假設(shè)只是單端接地,可以采用無金屬護(hù)套或無金屬屏蔽電纜的計(jì)算公式:
(1) 單相系統(tǒng)的電感
L= ln
(2) 不對(duì)稱三角形布置時(shí)的平均電感
Lm= ln
=
(3) 對(duì)稱三角形布置時(shí)的電感
L= ln
(4) 平列布置時(shí)平均電感
Lm= ln
= =1.26
式中:μ0-電感常數(shù)(μ0=4π10-7H/m);
ρ-導(dǎo)線等效半徑(ρ=0.799YL);
YL-導(dǎo)線半徑(mm);
-導(dǎo)線軸距(mm);
-導(dǎo)線平均幾何間距(mm)。
舉例1、某消防電機(jī)采用4芯電纜YTTW-3*120+1*70,長(zhǎng)200米。求工作電流時(shí)電纜末端壓降。
解:查樣本知,額定電流314A,導(dǎo)線90℃溫度時(shí)直流電阻Rθ=0.2Ω/km。導(dǎo)體直徑D=12.4(mm),絕緣厚度1(mm)。
交流電阻Rj=Rθ(1+YS+YP)(1+λ1),對(duì)于120mm2多芯電纜,YS,YP,λ1可忽略不計(jì),所以
Rj=Rθ=0.2 10-3Ω/m
感抗 Xj=ωL, L= ln
電纜構(gòu)造 (不對(duì)稱三角形)
,ρ=0.779 6.2=4.83
代入 L= H/m
感抗 Xj=2πf L=100π 2.47 10-7=775.58 10-7H/m
設(shè)Cosρ=0.9,Sinφ=0.435,工作電流Ij=250A,
末端壓降△U= Ijl(RjCosφ+XjSinφ)
=1.73 250 200(0.2 0.9+0.0776 0.435)0*10-3
=68500 (0.18+0.0338) 10-3=18.5V<19V滿足壓降要求。
舉例2、例1中采用單芯電纜YTTW-3(1 120)+1 70長(zhǎng)200m。求工作電流對(duì)電纜末端壓降。
解:查樣本知,Rθ=0.2Ω/km,額定電流435A,導(dǎo)線直徑D=12.4(mm)
工作電流300A,平列布置
交流電阻Rj=Rθ(1+λ1)=0.2(1+8%)=0.216Ω/m
(由于銅損而電阻增加值取8%)
感抗 Xj=ωL,L= ln ,
代入 L= ln =4.115 10-7H/m
Xj=2πf L=100π 4.115 10-7=0.129 10-3Ω/m
△ U= Ijl(0.216 0.9+0.129 0.435) 10-3
=1.73 300 200 0.2505 10-3=26V
電壓降百分?jǐn)?shù)△u= =6.8%>5%不滿足壓降要求,必須放大截面或減小工作電流。
通過二個(gè)例子,比較清晰地可見,采用單芯電纜時(shí),阻抗增大,壓降變大。另外在選擇電纜截面時(shí),工作電流取額定電流的60-70%較妥。
四、 YTTW電纜的耐火特性。
電纜的耐火特性,是防火電纜的最重要指標(biāo)之一,根據(jù)實(shí)際情況發(fā)現(xiàn),有機(jī)絕緣耐火電纜樣品,也能通過A類耐火試驗(yàn),但用產(chǎn)品取樣送檢,結(jié)果是大多數(shù)通不過耐火試驗(yàn)。有位電纜專家在耐火電纜的論文中敘述到,某工程需要耐火電纜(有機(jī)絕緣),七家廠家去競(jìng)銷,結(jié)果六家廠家產(chǎn)品取樣檢查不合格。假如即使抽檢合格,那么這些合格產(chǎn)品能經(jīng)受住火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的考驗(yàn)嗎,這是個(gè)問題,也就是有機(jī)絕緣耐火電纜當(dāng)護(hù)套,絕緣全燒光,一、二層耐火云母帶能經(jīng)得起火災(zāi)時(shí)機(jī)械磕磕碰碰,及電纜本身的蠕動(dòng)嗎,筆者認(rèn)為這種耐火電纜的可靠性到底有多大,是值得懷疑的。
耐火電纜耐不耐火,應(yīng)指整體而言,不能說結(jié)構(gòu)中有耐火層就能成為耐火電纜。耐火電纜必須是全部組成的材質(zhì)燃點(diǎn)(或熔點(diǎn))高和無燃燒能量,才稱其為耐火電纜。前面已說過YTTW防火電纜完全附合耐火電纜的這一要求。
(1) YTTW電纜物質(zhì)基礎(chǔ),該電纜有三部份組成導(dǎo)體、護(hù)套、有金屬銅(熔點(diǎn)1083℃)構(gòu)成,絕緣用無機(jī)絕緣帶(耐高溫1200℃)繞包而成。
(2) 耐火特性試驗(yàn)抽樣或者出廠產(chǎn)品抽樣都能通過A類:火焰溫度950-1000℃,持續(xù)時(shí)間90min的耐火特性試驗(yàn)。
(3) 關(guān)于耐火持續(xù)時(shí)間90min,按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中,標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間─溫度曲線,從環(huán)境溫度升到950℃,需要時(shí)間約90min。防火電纜試驗(yàn),耐火持續(xù)時(shí)間90min不是從環(huán)境溫度起算時(shí)間,而是在溫度達(dá)到950℃時(shí)開始計(jì)時(shí),持續(xù)90min,這是很嚴(yán)格的要求。
(4) YTTW電纜機(jī)械強(qiáng)度。
防火電纜的機(jī)械強(qiáng)度也是耐火特性的一個(gè)重要指標(biāo),有機(jī)絕緣耐火電纜,就是缺少這個(gè)指標(biāo),不能起到真正的耐火作用。YTTW電纜外護(hù)套為銅質(zhì),緊緊包著無機(jī)絕緣材質(zhì),有著非常好的機(jī)械強(qiáng)度可以承受很大的機(jī)械沖擊力而不損壞。即使受到很大的機(jī)械力,將電纜壓成橢圓形,也無關(guān)緊要,電纜能正常供電。依據(jù)是按國(guó)標(biāo)嚴(yán)格做壓扁試驗(yàn),壓扁系數(shù)達(dá)0.8,壓扁后必須浸入水中1小時(shí),在護(hù)套與導(dǎo)體之間施壓1250V,15min,不應(yīng)發(fā)生擊穿。
(5) YTTW電纜全系統(tǒng)具有耐火特性。
有些防火電纜,本體有很好的耐火特性,但中間電纜接頭及終接頭不耐高溫,這是一大隱患。YTTW電纜長(zhǎng)度無需中間接頭,對(duì)于超長(zhǎng)距離電纜,必須要中間連接時(shí),YTTW電纜可以中間連接,接頭與本體具有同樣的耐火特性,終端連接頭就是電纜本體。所以電纜在任何段內(nèi)遇到火焰,不必?fù)?dān)心其耐火性能。它具有全系統(tǒng)耐火特性。
五、 YTTW電纜的環(huán)保特性。
21世紀(jì),全世界對(duì)環(huán)境有一個(gè)共同要求,即環(huán)保。有機(jī)絕緣耐火電纜是很難做到的,即使是低煙、無鹵、阻燃、耐火電纜,有些國(guó)家稱之為“清潔電纜”,而不稱其為“環(huán)保電纜”或“綠色電纜”,道理很簡(jiǎn)單,有機(jī)絕緣的低煙、無鹵、阻燃、耐火電纜在燃燒中,并不是真正無煙無毒,僅是數(shù)量上較少而言。故而只能稱“清潔電纜”。
“綠色”電纜,至今尚沒界定,但我們可以用相對(duì)的方法對(duì)YTTW電纜進(jìn)行環(huán)保特性探索。
1、YTTW電纜在正常供電狀態(tài)。
有許多電氣裝置的材質(zhì),在通電或不通電情況下,只要我們靠近,總能呼吸到一些難以接受的氣味,嚴(yán)重的可以使人頭痛惡心。YTTW電纜沒有任何氣味,銅本身尚有一種消毒作用。
關(guān)于低頻電磁輻射對(duì)人體傷害,科學(xué)家意見尚不統(tǒng)一。YTTW電纜無電磁污染,因?yàn)殂~護(hù)套是非高導(dǎo)磁媒體,能阻止電磁波輻射,因此其周圍無電磁污染。
2、YTTW電纜在火災(zāi)中。
許多電氣設(shè)備材質(zhì)在未燃燒時(shí),對(duì)周圍環(huán)境的污染是不大的,但是在燃燒后會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,主要產(chǎn)生濃煙、毒霧等有害氣體。YTTW電纜大火燃燒中,是無煙無毒氣體產(chǎn)生。前面已講過,構(gòu)成該電纜的物質(zhì)都是不能燃燒的無機(jī)物,燃燒中無煙,沒有毒氣,也不含有重金屬鎘、鉛、汞等,且不助燃,即燃燒能量為零,可燃時(shí)間為“0”秒。燃燒中也無任何刺激性氣味產(chǎn)生,因此它在燃燒中,可以說其毒性指數(shù)為“0”,環(huán)境污染指數(shù)為“0”。
3、YTTW電纜節(jié)能情況
YTTW電纜不能直接節(jié)能,但它能間接節(jié)能,其一,根據(jù)它具有耐高溫穩(wěn)定性,因此它有較大的載流量能力,也就是在導(dǎo)體截面相等的條件下,其載流量至少可以放大一個(gè)檔次。其二,采用銅護(hù)套作為PE線(規(guī)范允許),四芯電纜可以代替五芯電纜。電纜體積也縮小了。其三,由于電纜本質(zhì)好,使用中不會(huì)故障,不會(huì)連鎖引發(fā)火災(zāi),這種間接節(jié)能效益是無法估量的。其四,使用壽命長(zhǎng),至少是普通電纜的2-3倍,這種方式的節(jié)能也是無法估量的。同時(shí)節(jié)能本身也是一種環(huán)保。
4、YTTW電纜報(bào)廢后
物質(zhì)廢棄后,能否大量回收以及不污染環(huán)境也是環(huán)保的一個(gè)重要標(biāo)志。YTTW電纜,基本上是滿足這個(gè)要求的,報(bào)廢后,銅可以全部回收,無機(jī)絕緣材料不含有污染環(huán)境物質(zhì)存在,將來也有可能將它重復(fù)使用。
以上分析,YTTW電纜,相對(duì)別的電纜來說。具有1、電氣特性優(yōu)越;2、耐火性能特好;3、有較好的間接節(jié)能;4、具有很好的環(huán)保性能,因此可以稱其為“綠色”產(chǎn)品。
由于筆者對(duì)非磁性金屬護(hù)套防火電纜認(rèn)識(shí)有限,同時(shí)知識(shí)有限,難免會(huì)有不足與錯(cuò)誤之處,如果發(fā)生誤導(dǎo)請(qǐng)專家批評(píng)指正,萬分感謝。</DIV>
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