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电缆工作时的负荷电流应小于电缆所允许的持续电流,所选电缆应保证距离最远、容量最大的采掘设备在重载启动时的端电压不低于额定电压的75%,电动机正常运行时的端电压不得低于额定电压的95%。这些都是电缆截面选择时必须满足的基本要求。
①按持续允许电流选择截面,即:
KIp≥Ia
式中,P -电缆允许载流量,A;
K-环境温度校正系数,25℃时为1;
Ia-用电设备持续工作电流,A。
用电设备持续工作电流的计算方法是:向两台以下电动机供电的电缆,以电动机的额定电流之和计算;向三台及以上电动机供电的电缆,则需先用需用系数算出计算功率,再求出额定电流之和。
首先算出计算功率:
P= Kx∑PN
式中P-干线电缆所供负荷的计算功率,kW;
Kx-需用系数;
∑PN-干线电缆所供电动机额定功率之和,kW。
然后计算出干线电缆所通过的工作电流:
式中 I-干线电缆所通过的工作电流,A;
P-干线电缆所供负荷的计算功率,kW;
UN-电网额定电压,V;
cosφ-平均功率因数。
②按允许电压损失选择电缆截面。
在低压供电系统中,根据电动机工作时的端电压不低于额定电压95%的原则,可求出各种额定电压等级时的允许电压损失:
额定电压为380V时,△UY =400 -380×95% =39 (V);
额定电压为660V时,△UY =690 -660×95% =63 (V);
额定电压为1140V时,△UY =1200 -1140×5% =117(V);
400V、690V、1200V时分别为380V、660V和1140V系统变压器的空载电压值。
满足允许电压损失的最小截面用下式求得:
式中 Smin -电缆最小计算截面,mm²;
ρ-电阻率,Ω·mm²/m;铜材为0.0175,铝材为0.0283;
△UY-允许电压损失,V;
UN-电网的额定电压,V。