低压电缆选型计算书是电气设计中非常重要的一部分,它直接关系到电气系统的安全、可靠运行。本文将详细介绍低压电缆选型计算的步骤和方法,包括电缆载流量的计算、电压降的计算以及短路电流的校验等方面,以帮助电气工程师准确选择合适的低压电缆。
一、电缆载流量的计算
电缆载流量是指在规定的环境温度下,电缆能够连续承载而不超过其最高允许温度的电流值。计算电缆载流量时,需要考虑电缆的材质、截面积、敷设方式、环境温度等因素。一般来说,常用的电缆材质有铜芯和铝芯,铜芯电缆的载流量较大,但价格相对较高;铝芯电缆的载流量较小,但价格相对较低。在选择电缆材质时,需要根据实际情况进行综合考虑。
电缆的截面积是影响载流量的重要因素之一,截面积越大,载流量越大。但截面积的增加也会导致电缆的成本增加,因此需要在满足载流量要求的前提下,尽量选择较小截面积的电缆。根据标准《电力工程电缆设计规范》(GB 50217-2018),不同敷设方式下的电缆载流量计算方法有所不同,常见的敷设方式有直埋敷设、桥架敷设、穿管敷设等。在计算电缆载流量时,需要根据实际敷设方式选择相应的计算公式。
环境温度对电缆载流量也有较大影响,环境温度越高,电缆的载流量越小。因此,在计算电缆载流量时,需要根据实际环境温度进行修正。一般来说,环境温度每升高 1℃,电缆的载流量约降低 0.8%~1%。
二、电压降的计算
电压降是指电缆在输送电能过程中,由于电阻的存在而导致的电压损失。电压降过大将会影响电气设备的正常运行,甚至导致设备损坏。因此,在选择低压电缆时,需要计算电缆的电压降,确保其在规定的范围内。
电缆的电压降可以通过以下公式进行计算:
ΔU = (P × L) / (A × C)
其中,ΔU 为电压降(V);P 为输送功率(kW);L 为电缆长度(m);A 为电缆截面积(mm²);C 为导体电阻率(Ω·mm²/m)。
在计算电压降时,需要先确定输送功率和电缆长度,然后根据电缆的材质和截面积选择合适的导体电阻率。一般来说,铜芯电缆的导体电阻率为 0.0175Ω·mm²/m,铝芯电缆的导体电阻率为 0.0283Ω·mm²/m。
根据标准《电能质量 供电电压偏差》(GB 12325-2008),在正常运行情况下,用户受电端供电电压的偏差允许值为:35kV 及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的 10%;10kV 及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的±7%;220V 单相供电电压允许偏差为标称电压的+7%、-10%。因此,在计算电缆的电压降时,需要确保其在规定的偏差范围内。
三、短路电流的校验
短路电流是指电气系统中发生短路故障时的电流值,它对电气设备和电缆的安全运行有着重要影响。在选择低压电缆时,需要对短路电流进行校验,确保电缆在短路情况下能够安全可靠地运行。
短路电流的计算需要考虑系统的短路容量、电缆的阻抗等因素。一般来说,短路电流的计算较为复杂,需要使用专业的电气计算软件或工具。在进行短路电流校验时,需要确保电缆在短路情况下的热稳定和动稳定性能满足要求。
热稳定校验是指电缆在短路电流作用下,其温度升高不应超过其最高允许温度,以保证电缆的绝缘性能不受损坏。动稳定校验是指电缆在短路电流产生的电动力作用下,不应发生变形或损坏,以保证电缆的机械性能不受影响。
四、总结
低压电缆选型计算是电气设计中一项重要的工作,它直接关系到电气系统的安全、可靠运行。在进行低压电缆选型计算时,需要综合考虑电缆载流量、电压降、短路电流等因素,确保选择的电缆能够满足实际需求。还需要遵守相关的标准和规范,以保证电气系统的设计符合安全、可靠、经济的原则。
在实际工程中,低压电缆的选型计算需要根据具体情况进行具体分析,不能一概而论。对于一些特殊场合或重要设备,还需要进行进一步的校验和测试,以确保电缆的选型和使用安全可靠。


