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安普动态|探讨多根单芯电缆并联使用后的一些问题

2016-06-22

电缆实际并联使用过程中以单芯电缆并联较多,单芯电缆实际并联使用过程中可能会由于敷设方式的影响,其实际的载流量不一定能够满足实际负荷的需要,实际使用中可能会出现过载现象。实际上,当6根电缆毫无间隙的并列码放在空气中敷设后其实际再流量只能达到理论载流量的60%左右,如果再加上电缆的负荷按理论上进行选择,没有按照实际敷设情况进行校正。很可能造成电缆在实际通电过程中上处于满负荷运行状态,造成电缆通电运行产生发热现象。因此在电缆的并联敷设过程中其实际载流量不是简单的存在"1+1=2"的关系,很可能出现"1+1=1.5"甚至出现"1+1=1"的现象,造成电缆实际运行过程中出现严重发热现象。现在我们举一个简单的例子,比如容量为570KW,额定电流为1140A左右的三相异步电动机负载,采用两根YJV-0.6/1KV-1*300的电缆并联进行供电,按理论设计计算给定值, YJV-0.6/1KV-1*300单根电缆在空气中敷设起理论计算载流量约为750A,两根电缆的理论并联载流量可达1500A左右,完全可以满足设备的实际使用需要。我们现在假设有32根电缆全部集中在一个在桥架上并排堆积随意码放敷设,而上述并联供电的两根YJV-0.6/1KV-1*300也位于其中 。查阅相关材料发现,当电缆在空气中6根毫无间隙堆积码放后电缆的实际载流量将下降到理论计算给定值的60%。那么原来的电缆的实际载流量为1500×60%=900A,每根电缆分配到的实际载流量为450A左右, 与理论计算载流量750A相差近300A,这样电缆在实际使用过程就存在严重过载发热现象。

而且实际敷设电缆的根数又远远多于6根,那么实际电缆的再流量可能可能比900A还要小。如何解决这个问题,有些人提出再并联一根YJV-0.6/1KV-1*120电缆以减少其余两根电缆的分配的电流,现在我们从理论上先假设计算一下,三根电缆并联后,负荷电流的实际分配情况,假设3根并联使用的电缆长度都为1公里,敷设温度全部按20℃计算。而且假定并联的1公里两根YJV-0.6/1KV-1*300电缆导体电阻完全一致。实际上由于制造工艺上的问题不可能达到完全的一致,导体电阻还是有微小的差别。在实际计算过程我们忽略上述影响。20℃铜导体最大直流电阻铜芯300mm2为0.0601Ω/km,120 mm2为0.153Ω/km, 1140A的电流的实际分配计算120 mm2截面分配电流为(0.0601*0.0601/0.153*0.0601+0.153*0.0601+0.0601*0.0601)=187A,剩余300 mm2截面的上分配的电流为953A,而每一根300 mm2的电缆上实际流过的负荷电流为477A左右,这样的情况下电缆的实际通电依然存在过载现象。而电缆120的实际灾流量在这种情况下的载流量为435*60%=261A,仍然有很大的余量但电流的分配规律却不会将电流分配到120截面的电缆上去,实际上原来的问题依然没有得到解决。而且我们的假设只有电缆为6根的情况,也不符合我们的既定的要求。设想再加一根300 mm2截面的电缆,其实际载流量的分配规律为1140*1/3=380A,因此在实际的并联电缆过程中要对所家电缆的截面必须进行计算严正后,才能进行并联使用,否则及时加了电缆可能也不能解决问题,最好的情况是采用加相同规格的电缆,而且保证长度相同,这样保证电流的分配基本均匀。实际上在现场安装全部完成以后再进行一次现场电缆的重新安装和返工,在一般情况下是很难实现的。因此电缆先期的正规设计和敷设安装工作至关重要,后期所采取的方式往往只是一种补救措施,很难从根本上 解决问题。

而且在多芯电缆的并联使用过程中也存在一些问题,铠状电缆并联要将每根电缆的的主线芯A,B,C三相错开对应并联使用,不能将铠状多芯电缆的所有线新并接在一相上当单芯电缆使用,如果这样做,会在电缆的铠状钢带中产生涡流效应,造成电缆的发热,产生热击穿故障。这虽然是一个很简单的电学原理,但在笔者多次走访用户的过程中有时还是有用户提出类似的问题和做法。在三相四线制不平衡照明负载中,我们负载的接线和分配方式要尽可能保证负载的分配均匀,尽可能保证三相电流平衡,否则可能会由于三相电流的严重不平衡造成在铠状钢带中产生交变感应电流,造成电缆的发热。

电缆的并联使用对于各线路端部接线鼻子的松紧程度也要引起注意,因为使用并联电缆的负载的容量一般都比较大,其每公里的导体电阻都在0以下,如果在线路的任何一端一旦出现线鼻子松动和接触不良现象,都会成倍增加线路的导体电阻,造成电流分配不均甚至旁路现象,这样就会造成并联的个别电缆产生发热现象,引发故障。

同时可能电缆的实际线路的导体电阻并不可能完全一致,因此相同型号规格的电缆在对电流的分配也不可能是绝对平均分配,可能在电流的实际分配过程中可能还存在一定的差异。

因此在多根单芯电缆的实际并联使用过程中要根据其实际敷设情况进行校正,否则可能造成电缆并联使用过程产生发热现象,影响电缆的正常使用。