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隧道電纜敷設(shè)圖
3.2 電纜剛性固定
工藝標準
兩個相鄰夾具間的電纜受自重、熱脹冷縮所產(chǎn)生的軸向推力作用或電動力作用后,不發(fā)生任何玩去變形。
固定金具的數(shù)量需經(jīng)過核算和驗證,相鄰夾具的間距L宜符合設(shè)計規(guī)程要求。
設(shè)計要點
電纜明敷時,應沿全長采用電纜支架、橋架、掛鉤、或吊繩等支持與固定。
電纜支架和夾具應滿足使用性、安全、耐久性的要求。
選用非磁性鋁合金夾具隔斷磁環(huán)路,以減少渦流和磁滯損耗導致的電纜局部發(fā)熱。
施工要點
水平敷設(shè)時,在終端、接頭或轉(zhuǎn)彎處緊鄰部位的電纜上,應設(shè)置不少于1處的剛性固定。
在垂直或斜坡的高位側(cè),宜設(shè)置不少于2處的剛性固定。
式中:
R'——單位長度電纜導體在θ℃溫度下的直流電阻;
A——導體截面積,如導體右n根相同直徑d的導線扭合而成,A=nπd2/4;
ρ20——導體在溫度為20℃時的電阻率,對于標準軟銅 ρ20=0.017241Ω?mm2/m:對于標準硬鋁:ρ20=0.02864Ω?mm2/m;
α——導體電阻的溫度系數(shù)(1/℃);對于標準軟銅:=0.00393℃-1;對于標準硬鋁:=0.00403℃-1;
k1——單根導線加工過程引起金屬電阻率的增加所引入的系數(shù)。一般為1.02-1.07(線徑越小,系數(shù)越大);具體可見《電線電纜手冊》表3-2-2;
k2——用多根導線絞合而成的線芯,使單根導線長度增加所引入的系數(shù)。對于實心線芯,=1;對于固定敷設(shè)電纜緊壓多根導線絞合線芯結(jié)構(gòu),=1.02(200mm2以下)~1.03(240mm2以上)
k3——緊壓線芯因緊壓過程使導線發(fā)硬、電阻率增加所引入的系數(shù)(約1.01);
k4——因成纜絞合增長線芯長度所引入系數(shù),對于多芯電纜及單芯分割導線結(jié)構(gòu),(約1.01);]
k5——因考慮導線允許公差所引入系數(shù),對于緊壓結(jié)構(gòu),約1.01;對于非緊壓型, k5=[d/(d-e)]2(d為導體直徑,e為公差)。
20℃導體直流電阻詳見下表(點擊放大):
以上摘錄于《10(6)kV~500kV電纜技術(shù)標準》(Q∕GDW 371-2009 )。
2.2 導體的交流電阻
在交流電壓下,線芯電阻將由于集膚效應、鄰近效應而增大,這種情況下的電阻稱為有效電阻或交流電阻。
電纜線芯的有效電阻,國內(nèi)一般均采用IEC-287推薦的公式 :
R=R′(1 YS YP)
R——蕞高工作溫度下交流有效電阻,Ω/m;
R′——蕞高工作溫度下直流電阻,Ω/m;
YS——集膚效應系數(shù),YS=XS4/(192 0.8XS4),
XS4=(8πf/R′×10-7kS)2;
YP——鄰近效應系數(shù),YP=XP4/(192 0.8XP4)(Dc/S)2{0.312(Dc/S)2 1.18/[XP4/(192 0.8XP4) 0.27]},XP4=(8πf/R′×10-7kP)2。
XS4——集膚效應中頻率與導體結(jié)構(gòu)影響作用;
XP4——鄰近效應中導體相互間產(chǎn)生的交變磁場影響作用;
f——頻率;
Dc——線芯直徑,m;
S——線芯中心軸間距離,m;
ks——線芯結(jié)構(gòu)常數(shù),分割導體ks=0.435,其他導體ks=1.0;
4.3 任意直線
三根單芯電纜平面敷設(shè)的三相平衡負載交流回路,電纜換位,護套開路,每相單位長度電纜技術(shù)護套的電鳡為:
LSB=2ln(((S1S2S3)1/3)1/3/rs) ×10-7 ( H/m)
5. 電纜電抗、阻抗及電壓降
5.1電抗
電纜的電抗為:
X=ωL ( Ω/m)
L——電纜單位長度的電鳡,H/m;
ω=2πf。
5.2阻抗
電纜的阻抗為:
Z=(R2 X2)1/2 ( Ω/m)
R——電纜單位長度的交流有效電阻,Ω/m。
5.3 電壓降
電纜的電壓降為:
△U=IZl ( V)
I——導體電流,A;
l——電纜長度,m。
6. 電纜的電鳡
電纜的電容是電纜中的一個重要參數(shù),它決定電纜線路的輸送容量。在超高壓電纜線路中,電容電流可能達到電纜額定電流的數(shù)值,因此高壓電纜必須采取措施(一般采取交叉互聯(lián))抵消電容電流來提高纜線路的輸送容量。
電纜電荷量與電壓的的比值則為該電纜的電容。
相電壓:
u=q/(2πε0ε).ln(Di/Dc)
所以電纜單位長度的電容為:
C=q/u=2πε0ε/ln(Di/Dc)