路灯配电缆计算公式.docx
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路灯配电缆计算公式.docx
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路灯配电缆计算公式
道路照明配电相关问题汇总:
1.YJV电缆各规格供电半径估算:
1.1根据电压降计算初步确定电缆截面及长度:
一般情况下道路照明供电线路长,负荷小,导线截面较小,则线
路电阻要比电抗大得多,计算时可以忽略电抗的作用。
又由于照明负
荷的功率因数接近1,故在计算电压损失时,只需考虑线路的电阻及
有功功率。
由此可得计算电压损失的简化计算公式:
由于从配电箱引出段较短为X,支路电缆总长为
2CSU%
LX
对于三相供电:
P—负荷的功率,
L—线路的长度,
L150S
P
KW;
m;
X,对于单相供电:
L
X—进线电缆的长度,m;
U%—允许电压损失(CJJ45-2006-22页,正常运行情况下,照明灯具端电压应维持在额定电压的90%-105%为了估算电缆最大供电半径取U%10%)
C—电压损失计算系数(三相配电铜导线C75,单相配电铜导线
C12.56)
举例:
假设一回路负荷计算功率为NKW,试估算不同电缆截面的供
电线路长度?
L冥1
LL.
X
0E
\
Ti
1
®®®®®®®0
俪腮僦支盛斛鮪緘iB睐魅电
YJV电缆各规格供电半径估算表:
电缆
截面
三相配电
单相配电
4
L
150S
P
6000
XN
L
251.S
P
1004.8
XN
6
1
150S
9000X
1
251.S
1507・2丫
1—
P
入
N
1—
P
N
10
1
150S
15000
1
251.S
2512X
1—
P
XN
1—
P
N
16
1
150S
24000
1
251.S
4019.2
1-
P
XN
1-
P
XN
25
1
150S
37500、,
1
251.S
6280x.
L
P
XN
L
P
XN
35
|
150S
52500
X
|
251.S
8792%
1—
P
N
ZX
1—
P
N
50
|
150S
75000
X
|
251.S
12560v
1—
P
N
ZX
1—
P
XN
1.2校验路灯单相接地故障灵敏度来确定电缆最大长度:
道路照明供电线路长、负荷小、导线截面较小,则回路阻抗较大。
故其末端单相短路电流较小(甚至不到100A),这样就有可能在发生单相短路故障时干线保护开关不动作。
2.路灯采用“TN-S系统”相关配电问题汇总:
2.1路灯采用“TN-S系统”单相接地故障电流计算;
下面举例对TN-S系统路灯单相接地故障进行计算:
一路灯回路长990m,光源为250W高压钠灯(自带电容补偿,cosa0.85镇流器损耗为io%。
布置间距为30m(该回路共有990/30=30套灯具),采用一台100KVA的路灯专用箱变来供电,箱变内带3m长LMY—4(40X4)低压母线。
采用三相配电,电缆截面为YIV—4X25+1X16。
灯具引接线为BVV-3X2.5,灯杆高为10米。
试计算其单相接地故障电流?
NG250W歿誌MIO%COSa=O.B5
方法一:
单相接地故障电流按照相一保回路进行计算。
该相一保回路
总共用高压系统、变压器、低压母线、低压电缆、灯头引接线等阻抗
元件,单相接地故障电流为:
220
R—回路各元件相保电阻之和;
X—回路各元件相保电抗之和;
RRRRRR
XX,X2X3X4X,
(R,R,F3,R,F5)表示高压系统、变压器、低压母线、低压电缆、
灯头引接线的相保电阻。
(X,,X2,X3,X4,X5)表示高压系统、变压器、低压母线、低压电缆、
灯头引接线的相保电抗。
查《工业与民用配电设计手册》第三版中的表4—21至4—25有:
高压系统:
(R0.05m,X10.53m),变压器
(R33.68m,X263.64m),低压母线
(R30.37X31.116m,X30.45X31.353m),低压电
缆(R2.69X990m,X40.19X990m),灯具引接线(R520.6X10m,X50.2X10m)
所以:
R0.0533.680.3722672.01206.42912.5
X0.5363.640.451190.082.9257.6
方法二:
当单相接地故障发生在回路的最末端时,忽略(高压系统、
变压器、低压母线、灯头引接线等)的影响。
根据施耐德培训手册提
供的TN-S系统短路电流计算公式有:
0.8UoSph
(1m)L
Uo—相电压,220V
Sph—相线的截面
—正常温度条件下导体的电阻率,=0.022590°C时
m—相线截面与PE线截面之比m=鱼
SpE
L—计算回路总长
代入公式有:
YJV电缆各规格单相短路电流估算表:
电缆截面
单相短路电流
5X4
17S
Id———15.6\22.5(1m)
5X6
17SId——泡—23.5X22.5(1m)
5X10
IdS39.A
22.5(1m)
5X16
176Ph
Id——62.6\
22.5(1m)
5X25
Id176ph97.8\
22.5(1m)
5X35
17(SPh
ld——136.A
22.5(1m)
4X6+1X4
17S
ld——18.8\22.5(1m)
4X10+1X6
17S
ld——-^―29.3\22.5(1m)
4X16+1X10
仃6)h
ld48.A
22.5(1m)
4X25+1X16
17Sld——22—76.3\22.5(1m)
4X35+1X16
■176phc厂r
ld85.9X
22.5(1m)
4X50+1X25
17S
ld——22—130.A
22.5(1m)
4X70+1X35
17S
ld*182.A
22.5(1m)
注:
计算回路长度设为1KM
该表格只例举了部分常用电缆截面规格的单相短路电流。
结论:
1.由两种计算方法得出的结果相差甚小,今后可采用较为简便的方法二
用于工程计算。
2.由计算可知,加大导线截面(尤其是PE线截面),可显著增大单相接地故障短路电流值,它理应成为提高路灯短路灵敏度的首选措施。
2.2TN-S系统的灯具短路保护:
由于MCB及RCD成本相对较高,且容易被盗。
所以可采用成本低廉的RL1熔断器用于单个灯具的短路保护,小电流熔断器的灵敏系数基本都是十几以上,因此当短路时熔体通常会迅速熔断(大多在0.01S以内),这样
只要干线保护断路器的短路短延时时间整定为0.2S,就可以通过动作时间来
满足级间配合。
常见灯具短路保护用熔断器选型表
光源类型
镇流器损耗
计算电流
计算公式
熔体电流值
NG150
10%
0.83A
>0.83X2.47
取4A
NG250
10%
1.4A
>1.4X2.47
取4A
NG400
10%
2.22A
>2.22X2.47
取6A
2.3TN-S系统的保护接地:
380V/220V
TN—S系统发生技地故障
在TN-S系统中发生单相接地故障时,故障电流流经相线和PE
线,可以通过干线的带短延时短路的断路器来切断故障电流,从而有
效避免了触电的危险。
但是当PE线折断时,则负荷侧电气设备的金属外壳就带220V的危险电压,接触该电气设备就会发生触电事故。
若采用在负荷侧每套路灯处装设接地装置,发生单相接地故障时原来的TN-S系统就变成了TT系统,原来TN-S系统干线保护断路器则无法切断故障电流,故在每套路灯处装设接地装置并不能有效防止触电的危险。
3.路灯采用“TT系统”相关配电问题汇总:
3.1TT系统接地故障分析:
_UO220“F
故障电流值为:
IdRnfu410
由此可见故障电流将产生危险接触电压,故障电流小于断路器整定电流,若采用普通的断路器无法将接地故障电流在有效时间内切除,一旦接触将会发生触电事故。
TT系统可采用RCD来防护间接触电。
脱扣条件:
接触电压W安全电压
即,&XU50IuUl/Rj50/105A
3.2TT系统的灯具短路保护:
路灯虽处室外环境,到其安装场所一般都较为开阔,一旦人触电都较容易摆脱;此外国内外规范标准等,均未明确将路灯安装场所归类到“特殊环境”所以路灯TT系统的保护装置符合下式条件即可:
RAIA50
RA—外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻之和
Ia—保护装置切断故障回路的动作电流
3.2.1采用熔断器来切断灯具短路电流
若发生金属性短路,其短路电流特别大,熔断器将及时熔断
若发生绝缘破坏或火线碰壳短路时:
只能靠干线漏电保护器动作来切断故障电流,造成大范围停电
灯具保护开关采用熔断器,而干线开关采用RCD寸,无论在分断时间和动
作电流上,二者都较难配合,即当灯具发生接地故障时,作为干线开关的RCD
和可能会出线越级跳闸。
322采用漏电保护器来切断灯具短路电流
若采用RCD用于灯具短路保护,取In30mA,贝y
50
Rk0-031666。
由此可见,若同一回路的上下级均采用RCD乍为接地
故障保护,对接地电阻值的要求比较宽松,很容易满足
从而没有必要对每个
则要求灯杆处的保护
RCD勺动作时间差,
灯杆处设置接地体。
但若采用熔断器作为灯具短路保护,接地电阻越小越好。
并且当发生接地故障时,通过上下级无疑能满足动作选择性的要求。
但是灯具处采用RCD保护时,存在成本较高,容易被盗等问题。
故仅在经济条件许可及管理完好的小区才考虑采用RCD乍为末端保护。
3.3TT系统的保护接地:
1
11
用电设备、
Ru
L
101
L
L
nft
3.3.1各路灯的保护接地极共用
3.3.2各路灯的保护接地极独立分设
3.3.3工作接地极与保护接地极的合理间距
3.
4.路灯回路保护开关的选取:
5.灯具的短路保护:
6.保护接地:
7.路灯控制和保护用开关的选型:
8.控制和保护用开关与电缆配合推荐表:
9.电缆与保护管管径配合推荐表:
由于PE电力电缆保护管材既具有良好的刚性、强度、也有很好的柔性有利于管道的安装,所以广泛应用于道路照明回路电缆的保护。
正确合理的选择PE管规格既要经济,又要符合规范要求。
故制做该表仅供参考:
电缆与保护管管径配合推荐表
电缆规格
电缆近似外
径
规范要求
PE管配合
直径
PE管壁厚
3X2.5
11
1.51116.5
25
2.2
3X4,4X4
12,13
1.51319.5
25
2.2
3X6,4X6
13,14
1.51421
25
2.2
3X10,4X10
15,16
1.51624
32
2.5
3X16,4X16
17,19
1.51928.5
40
3
3X25,4X25
21,22
1.52233
40
3
3X35,4X35
23,25
1.525
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