JB/T 10181.2-2000
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>电线和电缆>>29.060.20电缆
中标分类号:电工>>电工材料和通用零件>>K13电缆及其附件
关联标准
采标情况:等同IEC 60287-2:1993
出版信息
出版社:机械工业出版社
页数:32 页
标准价格:19.0 元
出版日期:2000-10-01
相关单位信息
起草人:马国栋
起草单位:上海电缆研究所
归口单位:全国电线电缆标准化技术委员会
提出单位:全国电线电缆标准化技术委员会
发布部门:国家机械工业局
标准简介
本标准提供了三相双回路平面排列的单芯电缆的金属套涡流损耗计算方法。当金属套单点或交叉互连时金属套中没有明显的环流。如果金属套两端互连时,金属套的显著环流将导致载流量降低。对于双回路环流损耗计算方法在考虑中。 JB/T 10181.2-2000 电缆载流量计算 第1部分: 载流量公式(100%负荷因数)和损耗计算第2节: 双回路平面排列电缆金属套涡流 JB/T10181.2-2000 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
中华人民共和国机械行业标准
电缆载流量计算
第1部分:载流量公式(100%负荷因数)和损耗计算
第2节:双回路平面排列电缆
金属套涡流损耗因数
Calculation of the current rating of electric cablesPart l: Current rating equations(100% foad factor) and calculation of lossesSection 2: Sheath eddy current loss factors for two circuits in flat formation1范围
JB/T10181.2-2000
idtIEC60287-1-2:1993
本标准提供了三相双回路平面排列的单芯电缆的金属套涡流损耗计算方法。当金属套单点或交叉互连时金属套中没有明显的环流。如果金属套两端互连时,金属套的显著环流将导致载流量降低。对于双回路环流损耗计算方法在考虑中。本方法提供对分离敷设的三相回路电缆金属套损耗因数的修正。对于电缆参数m(m=W/107·R)小于0.1,相应于金属套纵向电阻在系统频率50Hz时大于314μ2/m,修正系数可予以忽略。因此,本方法适用于大部分规格的铝套电缆,而铅套电缆不必计及,除非其截面特别大。这些系数是以表格形式列出并按金属套损耗的基本公式计算。计算这些数值要求有专用计算程序而这种程序在一般市场上是难以买到的。导出表列的系数简化公式在考忠之中。2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。JB/T10181.1-2000电缆载流量计算第1部分:载流量公式(100%负荷因数)和损耗计算第1节:一般规定
3符号
本标准所用的符号及其参量由下表给出。所用符号在本标准其它部分可能表示不同的量值。A,B,C,D用于求取H和J内插值的系数Ds
金属套外径
正好与皱纹金属套波谷内表面相切的假想的同心圆柱体的直径正好与皱纹金属套波峰相切的假想的同心圆柱体的直径由于电缆导体电流引起该金属套中涡流而造成损耗系数国家机械工业局2000-04-24批准mm
2000-10-01 实施
JB/T10181.2-2000
导体在其最高工作温度下的交流电阻金属套的电阻
S,T,U,V用于求取J内插值时的系数c
相邻回路中电缆中心的间距(见图1)金属套或屏蔽的平均直径
系统频率
由于相邻电缆的电流引起该电缆金属套中涡流而造成的损耗系数× 10 -7
同一回路电缆中心的距离
金属套厚度
6.5中使用的系数
在单回路下,高电阻金属套的损耗因数在单回路下,低电阻金属套的损耗因数在双回路下,低电阻金属套的损耗因数工作温度下金属套材料的电阻率电源系统角频率(2πf)
4方法说明
4.1概述
本方法类似于JB/T10181.1中关于单回路类似的方法进行计算。给出适合于金属套纵向电阻的m0.1(50Hz下R=314μα/m)的金属套损耗因数的公式,同时也给出低电阻金属套计算修正系数的经验公式。
然而对于双回路,覆盖整个系数范围的准确经验公式要包含诈多项,因而与采用精确的列表插值方法相比较很少或没有优势,列表法的优点在于损耗因数的准确性接近于原始计算而且其计算正确性优于1%。
关于系数的限值范围的经验公式在考之中。为了解释该方法,需要一个适合于手工计算方法,然而,显然要达到提供六根电缆损耗因数的要求,可预料,计算通常只有借助计算机才是可行的。在这种情况下,采用表列的数据之间插值法(必要时)充分证明是正确的。
然而,在许多情况下相关的参数值并不需要用插值法,或者用捡验方法也可达到足够精度。在金属套内流过的涡流的修正可采用JB/T10181.1中所用的相同公式导出。4.2方法概要
在双回路平面排列时(见图1)电缆金属套损耗因数计算由下式给出:[4。H(α-3) N(~6) J(1-6)-g +G,]ara
JB/T10181.2-2000
式中:—在双回路下低电阻金属套的损耗因数;。在单回路下高电阻金属套的损耗因数:H(1~3)一金属套电阻修正系数,在单回路下相对于电缆1,2或3所求得的数值:-回路之间相互影响的系数,因此取决于电缆1~3和4~6相应的相序;N(16)—
J(1~6)-——取决于每一回路电缆(1~3)和(4~6)的位置的系数;8—由于相邻电缆的电流引起该电缆的金属套中涡流而造成的损耗的系数:G由于电缆导体电流引起该金属套中涡流而造成损耗的系数:系数N和的使用并非直接与任何物理函数有关,而是用于简化列表,其命名任意。H,W和J的数值从表1至表11,且按下面各参数以及电缆位置和导体中电流相序来选取×10-7
式中:f
—系统频率(Hz);
R—-工作温度下的金属套电阻(α/m)。式中:S-同一回路电缆中心之距离(mm):d—金属套平均直径(mm)。
式中:c此内容来自标准下载网
z=d/2s
一相邻回路中电缆中心的间距(见图1)+5
w=2πf
(mm)
图1电缆排列
注:对于具有低电阻金属套的单回路的系数,只要系数H(1,2和3)就可求得,如下所示:R
[% · H(1 ~ 3)·g, + G,]
4.3公式和系数的应用判据
对于m值小于0.1的金属套(包括大多数铅护套电缆)可假定系数H,N,J利g、为1,而G。为零,在这种情况下可采用双回路的人。不必修正。当m值等于或大于0.1时,除小截面的铝护套电缆外大都属于这种情况,应计算H,N,J和gs的数值。仅当m值等于或大于1时,系数G、才是重要的。5单回路高电阻金属套损耗因数^。的公式金属套损耗因数^。由下式给出:A。C-
对于三根单芯电缆平面排列,系数C值如下:2S
中心电缆
外侧电缆
6系列数H,N和J的计算
JB/T10181.2—2000
6.1对每根电缆系数的分配,时序和相位的标志系数C
应特别注意的是系数H,A和J取决于电流的时序和导体的实际位置。按图1.对电缆编号。
表1中的系数H(1,2和3)是根据时序结合电缆的位置而分配的,因而下述单回路排列就有相同的时序:
电缆编号
所用系数
注:字母R、S和T用在这里是为了方便,它与常用的L、L、La、b、c或R、Y、B等符号相同,用以区别时序和相位标志。
在上述示例中,电缆1总是处于导前相位的外侧导体,取为系数H。电缆3则处于滞后相位的外侧导体,取为系数 Hs。
由此可知,用符号R,S和T来指示相序标志不重要而只有时序才有意义。如果对双回路中每一回路有相反时序,H值必须以相反的次序分配给电缆。分配系数H值取决于每个回路内的时序。
在双回路排列下,用符号标示相位对以下情况有意义:个回路内电缆位置有关的相位标志必须与另一个回路的顺序相位标志相同,或与另一回路逆序镜象相位标志相同。表2给出相当于顺序和逆序的两组系数N(1,2,3,4,5和6)。如果把电缆位置依序注明标记并符合相序标志规定,就可根据系数H的相同方法米分配系数。注意在逆序下电缆4,5和6的数值为电缆1,2和3值的反射。
许多含有系数J(1,2,3,4,5和6)的输入参数需要采用许多表格。表3至表8适合于顺序敷设的每根电缆,表9至表11适用于逆序敷设的每根电缆,电缆1至3的系数也可用于在此序列下电缆6至4,其分配同对系数N。
下面给出四种一般普避情况的示例:顺序
电缆编号
分配H
分配N
表2顺序
JB/T 10181.2--2000
表3~表8顺序
分配J
电缆编号
分配H
表2顺序
分配N
表3~表8顺序
分配J
电缆编号
分配H
表2逆序
分配N
表9~表11逆序
分配J
电缆编号
表2逆序
分配N
表9~表11逆序
分配J
2和3)的计算
6.2表1中系数H(1,
利用参数m和z以及每根电缆的位置(见6.1)就可从表1求得每个系数H。当m和z值在表1各数据之间进行插值时,如果不想用检验法求取插值,则可以使用下面方法从表1相关部分求得H(a,b,c,d)值,如下表所示:2
其中mom,zo和z,为列表值,小于和大于m值和z值。列表:
(m-m)
2- (zi-zo)
D-(H-H)/M
C(H.-H)/z
D(H+H-H,-H)/MZ..
相加:
+B(mmo)
+(z-z)
+D(mm).(z-zo)
系数作总和
JB/T10181.2-2000
对回路内三根电缆重复使用此程序就可求得H,H和Ha。6.3表2系数N(1,2,3,4,5和6)的计算利用每根电缆的参数y就可从表2求得系数N值。该表有顺序与逆序数值。注意在后一情况下,电缆4,5和6的系数值成为电缆1,2和3系数值的镜象。需要求插值时用线性插值就能满足要求。6.4表3至表11中系数J(1,2,3,4,5和6)的计算根据电流时序和参数m,z和y就可从表3至表11中求得每根电缆系数J值。表3至表8适用于导体有顺序电流的6根电缆。表9至表11适合于逆序时1至3和6至4的电缆。当需要所有的三个参数插值时,可利用下述三维插值的图表。每根电缆列表排列成组,每个y值为一组,可选用两组,一组的y值小于输入值,另一组y值则大于输入值。每组都需要J(a至の)值和J(e至f)值(和求H插值方法相似),如下图表所示:20
在标有*号数值之间插值得出每根电缆所需要的了值。列表计算如下:
m\=m-m
计算:
B(J-J) /M
C (JJ) /Z
D(J-J) /Y
S-[(J+J)-(J+J) J/M· y
F=[ (J+J) - (J+J) J/Z. y
=[(J+J) (J+J) 1/Mf. y
JB/T10181.2-2000
[ (J+J+J+J) - (J+J+J+J) J/M· Z. Y然后相加:
V. m' .z'y'
J=总和
以同样方法求其它5根电缆中的J值。5系数G和g值计算
(B, ×t,)+
12×1012
N1o'×p
()17+ ×(β, × D, ×103 -1.6)8=1+ (
式中:P—工作温度下金属套材料的电阻率(2·m):D金属套外径(mm)。
注:皱纹金属套,用平均外径(二2
+t)取代D:
式中:D一正好与皱纹金屑套波峰外表面相切的假想阅柱体的直径(mm);D.—正好与皱纹金属套波谷内表面相切的假想圆柱作的直径(mm);t金属套厚度(mm)。
7电缆换位时注意事项
JB/T10181.2-2000
一般换位的作用是使所有的导体或者是金属套,或者导体和金属套都转移,逐渐地从一小段换位到另一小段。若此变换不影响导体电流相序,只要每一段线路换位相对相序而言都以同样的方式起作用(即是6.1中所给每个分段的时序和金属套位置的要求都保持相同的方式),换位就不会影响使用。可按与相位相同的方向或者相反的方向进行换位,只要两回路每次换位的方向对相序而言都是相同的,换位的方向就不影响涡流损耗。由此可见,如果两个回路的导体电流相序已反向,一个回路换位的实际方向就与另外回路换位的方向相反。金属套涡流损耗值仅取决于电缆排列方位,而且一经确定就适合于一定位置的任意金属套,与分段无关。
8涡流损耗的计算示例
8.1引言
下面示例中电缆尺寸是任意的并非代表任何特殊类型的电缆。在许多情况下不需要插值,或者可用部分表通过检验插值求得参数值。然而当表内数据间隔太大不适合通过检验求值,或者用计算器计算时,采用插值的例行程序是有用的,无论是手工计算还是计算机编程计算都不困难。8.2例1
该例中数设参数与表中数据相符合,不需要插值。设定:
金属套平均直径
铝套厚度
铅套电阻
导体电阻
金属套电阻率
(见JB/T10181.1—2000表1)。各回路内电缆轴线间距
回路之间距离
c=90mm
t=3.18 mm
R=62.9×10-6 Q /m
R=11.3×10-6 2/m
P=2.8264×10-8 /m
s=150mm
c=375mm
314×10-7
62.9 ×10-6
2×150
(1+0.53)300
62.9×10-6
=Cx0.0180
11.3×10-6
原度的修正:
设导体以逆序连接
(m0. 5 z=0. 3)
(m=0. 5 z=0. 3 y=0. 4)
代入(1)式得:
对1号电缆的算式为:
JB/T10181.22000
4π×314
V2.8264 × 10-8 ×107
g=1+ ( 3.18
×(118.2×93.18×10 -3-1.6)=1.0261.74
G= (118.2 × 3.18)*
12×1012
Aiα\=5.57[(0. 0270×1.2200×1. 0605×1.0100×1.026)+0.0017]=0. 211
在这个示例中任意选择参数值,这样就需要对表中数据之间进行插值。设定:
金属套平均直径
铝套厚度
铝套电阻
导体电阻
铝套电阻率
(见JB/T10181.1--2000表1)
各回路内电缆轴线间距
回路之间距离
d100mm
t,=2. 6 mm
R=35×10-6 α /m
R-9×10~6 2/m
p=2.8264×10-82/m
s=150 mm
c=400mm
取电缆1且为顺序电流:
C=1.5,入1.5×0.0495=0.0743
a)H的插值:
取白系数H表:
JB/T10181.2-2000
314×10-7
35×10-6
2×150
35×10-6
9×10-6
2×150
4元×314
2.8264×10-8×107
=C×0.0495
)1.74 ×(118.2 ×102.6×10-3 -1.6) =1.018g=1+(
(118.2×2.6)*
12×1012
Fm—mg=0.500
Z=(z,- z) =0. 050
mm0.897-0.500=0.397
zzF0. 333—0. 300=0. 033
B=(1.347-1.220)/0.5=
C=(1.309-1.220)/0.05=
D-(1. 503+1. 220—1. 309—1. 347) / (0. 5×0. 05)=2. 680相加:
B·(m-mo)=0.254x0.397=
C. (z—zo)=1.780×0. 033=
JB/T10181.2-2000
D.(m-m)·(z-z,)=2.68×0.397×0.033=0.0351E1.4146
b)对A插值
来自N系数表:
y- y=0. 375-0. 3=0. 075
c)对J插值
N0. 9432+(0.9238-0.9432)
(0.4- 0.3)
(0.9920.995)/0.5=
(=(0.991-0.995)/0.1=
D=(0. 991-0. 995) /0.2=
×0.075=0.929
Q=[(0.995+0.984)-(0.992+0.991)]/ (0.5×0.1)=R-[(0.995+0. 982)-(0. 991+0. 991)]/(0. 1X0.2)=S=[ (0. 995+0. 983) - (0. 992+0. 991)J/ (0. 5 X0. 2) =7=[(0.992+0.991+0.991+0.964)-(0.995+0.984+0. 983+0. 982)J/ (0. 5×0. 1×0.2)=相加:
=—0.006X0.397=
=-0.04X0.033=
—0.02×0.175=
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