电缆电气参数不同计算方法及其对比.pdf

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1、◇科技论坛◇科技一向导2014年2l期电缆电气参数不同计算方法及其对比蔺善鑫(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司辽宁抚顺113321)【摘要】目前随着经济的发展，电缆得到大规模广泛应用。与此同时，由于电缆选用不合理造成电气事故也层出不穷。在设计初期，对电缆电气参数进行科学严谨的计算成为电缆选型符合需要的一项重要技术措施。目前社会上存在有多种电缆电气参数的计算方法．其特点各有不同，本文对其进行简要的介绍，并根据其各自特点对电缆选型设计时申气参数的计算提供一定的意见和建议。【关键词】电缆；电气参数；电气参数计算0．引言对其各自计算方法和不同的特点进行介绍。近年来我国国民经济高

2、速发展，各式各样的集成化、规模化企业2．1Carson—Clem公式计算方法项目大量上马，给我国经济的持续稳定发展带来了巨大的活力。但与对于不含铠装层的电缆来讲．输电线路由相互平行且与大地保持此同时，也给我国原本薄弱的基础设施建设带来了巨大的挑战电力平行状态的导体与大地构成导电回路．分别处理相导体对护套和护套供应、通讯等设施已经远远不能满足社会经济发展日益增长的实际需对大地的电导、电容性连接导纳构成的横向耦合．利用CarsOil-C1em要。公式进行阻抗矩阵的计算作为电力供应、通讯联系过程中至关重要的媒介．电缆的使用质对电缆电气参数进行计算时，一般有d≤O．135D．则电

3、缆阻抗矩量直接影响到了国民经济的健康发展以某大型氯碱企业为例．在生阵计算如下：产过程中需要大量的电力作为动力促进反应的进行．同时系统需要运z2z=ri+'ITxl0f+j4wx10()用到大量的自动仪表和自动化系统．这些都需要使用大量高标准、高ui质量的电缆。一旦电缆选型不当，造成电力设施过流、过载、短路、断z=,if2xlOf+j4arxl0n(二)路，这样将会对系统的正常运行带来巨大的危害．甚至可能产生火灾、爆炸、泄漏中毒等重大生产安全事故。因此，在电缆选型的设计初期，式中：ri为导体i的单位长度对电缆各电气参数的准确计算就成为了保障系统正常稳定运行的一r_道关键安全

4、措施DCA=660v'm；在实际工作过程中．对于电缆各电气参数的计算主要有电阻矩阵f为频率，}{z；计算、电感矩阵计算和电容矩阵计算等多种计算方式．其特点各有不为土壤电阻率，n·Ill；同。本文主要针对电力电缆选型设计时进行各电气参数计算并对不同d=2GMR，GMR为几何平均半径，I／1；计算方法特点和使用范围进行介绍．为实际工作中电缆的选型设计提以为导体i和J之间的距离，m。供一定的技术参考1．电缆各主要电气参数及其物理意义2．2电力系统建模及故障分析计算方法根据《电力系统建模及故障分析》所表述的电气参数计算方法，对电缆的电气参数是其性能的重要表征．也决定了它的正常适用

5、范围和工作能力在对电缆选型设计时．对电缆各电气参数物理意义的于电缆线．有电缆导体阻抗计算公式为：准确把握成为电缆设计准确选型的关键。在电缆选型设计时，主要考Zcc=Rc()+1TxlOf+j4,rrxl0—厂(，tic)+ln(二：!)】虑的电缆电气参数有：电缆线芯的有效电阻、电感、绝缘电阻、电容、衰减常数、波阻抗、相移常数等，一般来讲，电缆的衰减常数、波阻抗、相式中：Rc(ao)为电缆导体交流有效电阻，计算公式上文已给出；移常数(一般称作二次参数)可以根据其电缆线芯的有效电阻、电感、为导体外半径，m；绝缘电阻、电容(一般称为一次参数)进行计算得出。而电缆线芯的有ri为导

6、体内半径，m；效电阻R、电感I、电容C在电缆电气参数计算中有着举足轻重的Ixc为导体相对介电常数：地位．以下对其物理意义进行简单介绍r_1．1电缆线芯的有效电阻RD：660、／，m。电缆线芯的电阻是由电缆线芯的材料、线芯工作温度、长度、横截2．3Matl~软件power_cableparam模块计算方法面积等有关，一般确定材料、确定工作环境、确定形状的线芯。其阻值在利用Matlab软件中的powercableparam模块进行电缆电气参保持不变。一般由电阻表测得。但电阻表在测量时采用的是直流电，在数计算时．只需要输入指定的基本参数．软件自动生成电缆的RLC矩实际工作中，电

7、缆两端加载交流负荷，需对其阻值进行一定的修正，即阵，并自动导出各主要参数的计算结果，使用起来较为方便。其利用的有效电阻的计算主要计算方法有：R有救=R测量(1+yyb)导体的自阻抗计算：式中y一趋肤效应因数：vr_I临近效应因数n1．2电感Izcc=)+Rc(E)+jk1In()电感指的是电缆在通过电流时．由于电流变化而产生的阻碍电流式中：R为导体的直流电阻，Q；变化的能力，主要包括自感和互感。电缆的电感大小一般与组合电缆各缆线间距、电缆长度有关。Rc(E1为大地回流电阻，Rc(E)=×10，~／km；1．3电容Ck为频率因数