短路热稳定电缆允许最小截面的方法E

附件E 按短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的方法

E.1 固体绝缘电缆导体允许最小截面

E.1.1 电缆导体允许最小截面，由下列公式确定：

210⨯≥

C

Q

S (E.1.1-1) )

20(1)20(1ln 1

-+-+=

p m k Jq C θαθαραη

(E.1.1-2) 2

00))(

(H

p H p I I θθθθ-+= (E.1.1-3) E.1.2 除电动机馈线回路外，均可取θP ＝θH 。 E.1.3 Q 值确定方式，应符合下列规定：

1 对火电厂3～10kV 厂用电动机馈线回路，当机组容量为100MW 及以下时：

)(2b T t I Q += (E.1.3-1)

2 对火电厂3～10kV 厂用电动机馈线回路，当机组容量大于100MW 时，Q 的表达式见表E.1.3－1。

注：1 对于电抗器或U d ％小于10.5的双绕组变压器，取T b ＝0.045，其它情况取T b ＝0.06。

2 对中速断路器，t 可取0.15s ，对慢速断路器，t 可取0.2s 。

3 除火电厂3～10kV 厂用电动机馈线外的情况：

t I Q ∙=2 (E.1.3-2)

式中S ――电缆导体截面(mm 2

)；

J ――热功当量系数，取1.0；

q ――电缆导体的单位体积热容量（J/cm 3

·℃），铝芯取2.48，铜芯取3.4； θm ――短路作用时间内电缆导体允许最高温度（℃）； θP ――短路发生前的电缆导体最高工作温度（℃）；

θH ――电缆额定负荷的电缆导体允许最高工作温度（℃）； θm ――电缆所处的环境温度最高值（℃）； I H ――电缆的额定负荷电流（A ）； I P ――电缆实际最大工作电流（A ）；

I ――系统电源供给短路电流的周期分量起始有效值（A ）； I d ――电动机供给反馈电流的周期分量起始有效值之和（A ）； t ――短路持续时间（s ）；

T b ――系统电源非周期分量的衰减时间常数（s ）； α――20℃时电缆导体的电阻温度系数（1/℃），铜芯为0.00393、铝芯为0.00403；

ρ――20℃时电缆导体的电阻系数（Ωcm 2/cm ），铜芯为0.0148x10-4

、铝芯为0.031x10-4

；

η――计入包含电缆导体充填物热容影响的校正系数，对3～10kV 电动机馈电回路，

宜取η＝0.93，其它情况可按η＝1；

K ――缆芯导体的交流电阻与直流电阻之比值，可由表E.1.3－2选取。

表E.1.3－2 K 值选择用表

E.2 自容式充油电缆导体允许最小截面

E.2.1 电缆导体允许最小截面应满足下式：

4

200210])

20(1)20(1ln /[)(

-+-+≥+P m Jq t I K S S q q S θαθαρα (E.2.1)

式中 S 0――不含油道内绝缘油的电缆导体中绝缘油充填面积（mm 2

）；

q 0――绝缘油的单位体积热容量（J/cm 3

·℃），可取1.7。

E.2.2 除对变压器回路的电缆可按最大工作电流作用时的θP 值外，其它情况宜取θP ＝θH 。