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電纜工作時的負荷電流應小于電纜所允許的持續電流,所選電纜應保證距離最遠、容量最大的采掘設備在重載啟動時的端電壓不低于額定電壓的75%,電動機正常運行時的端電壓不得低于額定電壓的95%。這些都是電纜截面選擇時必須滿足的基本要求。
①按持續允許電流選擇截面,即:
KIp≥Ia
式中,P -電纜允許載流量,A;
K-環境溫度校正系數,25℃時為1;
Ia-用電設備持續工作電流,A。
用電設備持續工作電流的計算方法是:向兩臺以下電動機供電的電纜,以電動機的額定電流之和計算;向三臺及以上電動機供電的電纜,則需先用需用系數算出計算功率,再求出額定電流之和。
首先算出計算功率:
P= Kx∑PN
式中P-干線電纜所供負荷的計算功率,kW;
Kx-需用系數;
∑PN-干線電纜所供電動機額定功率之和,kW。
然后計算出干線電纜所通過的工作電流:
式中 I-干線電纜所通過的工作電流,A;
P-干線電纜所供負荷的計算功率,kW;
UN-電網額定電壓,V;
cosφ-平均功率因數。
②按允許電壓損失選擇電纜截面。
在低壓供電系統中,根據電動機工作時的端電壓不低于額定電壓95%的原則,可求出各種額定電壓等級時的允許電壓損失:
額定電壓為380V時,△UY =400 -380×95% =39 (V);
額定電壓為660V時,△UY =690 -660×95% =63 (V);
額定電壓為1140V時,△UY =1200 -1140×5% =117(V);
400V、690V、1200V時分別為380V、660V和1140V系統變壓器的空載電壓值。
滿足允許電壓損失的最小截面用下式求得:
式中 Smin -電纜最小計算截面,mm2;
ρ-電阻率,Ω·mm2/m;銅材為0.0175,鋁材為0.0283;
△UY-允許電壓損失,V;
UN-電網的額定電壓,V。