电源线径计算
A.1.1 交流电缆的截面积
A.1.1.1 确认交流电缆的截面积步骤
1( 计算每一相交流输入的相电流值。
计算公式为:
Io*Vo
Iin=
η*Cosφ*Vin*3
, 提示:
该公式为电源系统三相输入时每一相电流的计算公式。当电源系统为单相输入时~计算输入相电流就不需要除3。
其中:
Iin——交流输入的相电流。
Io——电源系统的额定输出电流。
Vo——电源系统的输出电压。一般取电源系统的均充电压值,48 V
电源系统取56.4 V,24V电源系统取28.2 V。
η——电源系统的效率。一般取0.9。
Cosф——电源系统的功率因数。ZXDU3000和ZXDU1500系统一
般取0.92;ZXDU90E系统一般取0.7;其他电源系统一般取0.98,
包括本电源系统。
Vin——交流输入相电压。一般取电源系统额定功率输出时的交流
输入最小电压值。由于各个电源系统的交流输入最小电压值稍有
差异,在计算时可选取额定值的80%,即220*0.8=176 V作为电源
系统的交流输入最小电压值。
2( 确定相线的最终截面积。
(1) 计算相线的理论截面积。
计算公式为:
IinS理论Jec
其中:
S理论――相线的理论截面积。
Iin——交流输入的相电流。
Jec――经济电流密度。交流电缆宜采用铜芯线,电缆的截面积应
与负荷相适应。计算电缆截面积时,推荐电缆电流密度为2.5
22A/mm~4.0 A/mm。
(2) 计算相线的工程截面积。
计算公式为:
SKS*工程富余量工程理论
其中:
S工程――相线的工程截面积。
S理论――相线的理论截面积。
K工程富余量――工程富余量。在工程设计时,为了保持设备的正常
运行,还需预留一定的工程富余量。一般取1.2。 (3) 根据相线的工程截面积,查阅常用电缆截面积等级
表
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,确认相线
的最终截面积。
相线的最终截面积必须大于或等于相线的工程截面积。常用电缆
截面积等级见表错误~文档中没有指定样式的文字。A.8-1。 表错误~文档中没有指定样式的文字。A.8-1 常用电缆截面积等级表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2截面积(mm) 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50
序号 10 11 12 13 14 15 16 17 -
2截面积(mm) 70 95 120 150 185 240 300 400 -
3( 确认零线的截面积。
(1) 当交流输入电缆选用3+1(3条火线+一条零线)或3+2(3条火线
+一条零线+一条地线)多芯单根电缆时,零线的截面积不需要选
择。
(2) 当交流输入电缆采用单芯多根电缆时,在交流三相输入的情况下,
零线的截面积应不小于相线的截面积的一半。
(3) 当交流输入电缆采用单芯多根电缆时,在交流单相输入的情况下,
零线的截面积应等于相线的截面积。
4( 确认地线的截面积。
接地线一般采用多股铜芯线,地线的截面积应不小于相线的截面
积的一半。
A.1.1.2 确认交流电缆的截面积实例
已知一台ZXDU68 S601(V4.0)电源系统,配置ZXD2400(V4.0)整流器12个,三相交流输入,交流输入采用单芯多根电缆。则该电源系统的交流输入电缆截面积计算如下。
1( 计算每一相交流输入的相电流值。
I,V600,56.4oo,,,72.7Iin,cos,,30.9,0.98,176,3,,Vin 2( 确定相线的最终截面积。
(1) 计算相线的理论截面积。
IinS理论Jec
22若Jec取2.50 A/mm,则S理论=72.7/2.50=29.08 mm (2) 计算相线的工程截面积。
SK34.90S29.08*1.2*工程富余量工程理论 (3) 根据交流电缆的工程截面积,查阅常用电缆截面积等级表,确认
交流电缆的最终截面积。
2查阅后,确认交流电缆的最终截面积为35 mm。 3( 确认零线的截面积。
已知该系统三相交流输入采用单芯多根电缆,因此零线的截面积
2选择为25 mm。
4( 确认地线的截面积。
2地线的截面积选择为25 mm。
A.1.2 直流电缆的截面积
A.1.2.1 确认直流电缆的截面积步骤
1( 计算直流电缆(负载分路电缆和蓄电池电缆)的理论截面积。
计算公式为:
I*L
=V
r*S
, 提示:
一般采用最大允许电压降法来确定直流电缆的截面积。其中~48 V电源系统直流电缆线路全程最大允许电压降为3.2 V,24 V电源系统直流电缆线路全程最大允许电压降为1.8 V,原有窄范围供电系统,或2.6 V,新建宽范围供电系统,。
其中:
?V——直流电缆线路允许电压降。在实际工程计算时,不论24 V
电源系统还是48 V电源系统,负载分路电缆和蓄电池电缆的允许
压降都取0.5 V。
I——直流电缆线路额定工作电流。负载分路电缆额定工作电流等
于负载设备的额定输入电流。蓄电池电缆额定工作电流等于蓄电
池的充电电流或放电电流(注:取2个电流中的最大值)。
L——直流电缆的长度。
2r——导线电导率(铜电缆的电导率为57 m/Ω?mm)。
2S——直流电缆的截面积(mm)。
2( 计算直流电缆的工程截面积。
计算公式为:
SKS*工程富余量工程理论
其中:
S工程――直流电缆的工程截面积。
S理论――直流电缆的理论截面积。
K工程富余量――工程富余量。在工程设计时,为了保持设备的正常
运行,还需预留一定的工程富余量。一般取1.2。 3( 根据直流电缆的工程截面积,查阅常用电缆截面积等级表,确认
直流电缆的最终截面积。
直流电缆的最终截面积必须大于或等于直流电缆的的工程截面
积。常用电缆截面积等级见表错误~文档中没有指定样式的文字。
A.8-1。
4( 确认工作地线的截面积。
工作地线的截面积等于最大的直流分路电缆(负载分路电缆和蓄
电池电缆)的截面积。
A.1.2.2 确认直流电缆的截面积实例
ZXDU68 S301系统只安装一组容量为300 Ah的蓄电池,该电缆长度为15 m。负载分路1设备的额定输入电流为35 A,该电缆长度为8 m。由于其他负载设备的额定输入电流和长度未知,只需计算蓄电池电缆和负载分路1电缆的截面积。具体计算如下。
( 计算直流电缆(负载分路电缆和蓄电池电缆)的理论截面积。 1
【计算蓄电池电缆的理论截面积】
其他负载设备的额定输入电流未知,无法计算蓄电池的放电电流。
因此,取蓄电池的最大充电电流作为蓄电池的额定电流。
I=300Ah*0.2(电池最大限电流一般取0.2 C)= 60 A 蓄电池
60*15I*L
S===31.58
57*0.5r*V
【计算负载分路1电缆的理论截面积】
35*8I*L
S===9.82
57*0.5r*V
2( 计算直流电缆的工程截面积。
【计算蓄电池电缆的工程截面积】
SKS31.58*1.237.90*工程富余量工程理论
【计算负载分路1电缆的工程截面积】
SKS9.82*1.211.78*工程富余量工程理论 3( 根据直流电缆的工程截面积,查阅常用电缆截面积等级表,确认
直流电缆的最终截面积。
【计算蓄电池电缆的最终截面积】
2查阅后,确认蓄电池电缆的最终截面积为50 mm。 【计算负载分路1电缆的最终截面积】
2查阅后,确认负载分路1电缆的最终截面积为16 mm。 ( 确认工作地线的截面积。 4
2工作地线的截面积为50 mm。