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建筑电气设计基础:关于计算电缆载流量时环境温度的选择,涨知识

建筑电气设计基础:关于计算电缆载流量时环境温度的选择,涨知识

作者: 5494b3994fb3 | 来源:发表于2019-01-04 16:55 被阅读11次

一、环境温度对载流量的影响

GB/T16895.15 -2002《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节:布线系统载流量》表52-C1~表52-C12给出了在不同的敷设方式下电缆截面对应的载流量值,其载流量是以如下参考环境温度按 IEC 60287 计算得出。


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—空气中的绝缘导体与电缆(与敷设方法无关):30℃

—埋地电缆(直埋在土壤中或敷设在地下管道中):20℃。

表52-D1和表52-D2给出电缆敷设地点的环境温度不同于参考环境温度时的校正系数。

对于不同环境温度时的校正系数,也可根据GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》附录D.0.2 给出的不同环境温度下载流量的校正系数公式计算,如式(1)所示。

式中θm——电缆导体最高工作温度(℃);

θ1——对应于额定载流量的基准环境温度(℃);

θ2——实际环境温度(℃)。

二、电缆敷设地点环境温度的选取

环境温度系指电缆或绝缘导体无负荷时周围介质温度。电缆敷设路径从变电所至终端设备,通常会穿越不同的场所,因而电缆回路的不同部分会处于不同的环境温度中。选择电缆敷设环境温度校正载流量时,应选择其通长范围内最高的环境温度。

GB50054-2011《低压配电设计规范》第3.2.5条规定,“绝缘导体或电缆敷设处的环境温度应按表3.2.5的规定确定”,见表2。

表2

选择电缆敷设的环境温度,通常可以将电缆敷设的地点分为人员长期逗留区域和非人员长期逗留区域来考虑。人员长期逗留区域如办公区、学习、营业、值班等人员经常滞留或活动场所。非人员长期逗留区域如,汽车库、变电所(变配电室)、电气竖井、空调机房、水泵房等设备机房。表2中电缆敷设场所为户外空气中,通常表示电缆敷设在桥架内或穿管保护,或是太阳不能够照射场所,因为GB/T 16895.15 -2002《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节:布线系统载流量》给出的校正系统没有考虑太阳和红外辐射的影响。如果电缆直接暴露在太阳下,其载流量应采用 IE C 60287 中所给定的方法进行计算。

对于人员长期逗留区域的环境温度, GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》的相关条文规定如下:

“3.0.2 舒适性空调室内设计参数应符合以下规定:

(1)人员长期逗留区域空调室内设计参数应符合表3.0.2(如表3所示)的规定:

表3 人员长期逗留区域空调室内设计参数

(2)人员短期逗留区域空调供冷工况室内设计参数宜比长期逗留区域提高1℃~2℃。…”

可以看出,人员长期逗留区域的室内空调温度设计参数均不超过30℃。

对于非人员长期逗留的场所,通常关注重点是地下汽车库、变电所、电气竖井和有发热条件的设备机房如换热站等场所。下面将对汽车库和变电所的环境温度选取作些说明。

汽车库内暖通专业对环境温度无通风设计要求,其通风仅满足排除汽车废气要求进行设计。可按照无机械通风条件考虑,环境温度可选取最热月的日最高温度平均值。

变电所内的开关电器、电容器及载流导体等元件在运行中会有热量产生,暖通专业设计排风温度不应超过变电所内的开关电器及电容器工作的最高环境温度。

GB14048.1-2012《低压开关设备和控制设备第1部分总则》第6.1条及6.1.1条规定了低压开关电器正常使用条件下环境温度“周围空气温度不超过+40℃,且24h内的平均温度值不超过+35℃”。

GB50227-2008《并联电容器装置设计规范》第9.2.2条对电容器工作环境温度作了规定“并联电容器装置的夏季排风温度,应根据电容器的环境温度类别确定,并不应超过电容器所允许的最高环境温度。”变电所内作为无功补偿的低压电容器通常采用自愈式电容器,电容器按照环境温度类别分类,表 4是环境空气温度上限与字母代号的关系。

4  

除特殊场所外,大多数环境条件下C类电容器均满足环境温度要求。综合考虑开关电器和电容器正常条件下的最高工作温度,变电所设计排风温度应按24h内的平均温度值不超过+35℃来考虑。代号为 C 的电容器适用于大多数热带地区,少数地区环境温度有可能要求代号 D 的电容器。特殊场所最高环境温度可能高于55℃,或日平均温度高于 45℃,同时又不可能改善冷却条件,则应适用特殊设计的电容器。

结合表2的要求,变电所内电缆敷设在电缆沟内时,按照+40℃的环境温度来校正载流量;当电缆敷设在桥架上,按照+35℃的环境温度来校正载流量。当变电所增加分体空调在夏季降温的措施时,这种情况下,变电所的环境温度应根据空调设计的实际温度调整。

最热月的日最高温度平均值可查《工业与民用供配电设计手册》(第四版)表17.6-3 ,表中给出了全国主要城市的最热月14时平均温度值。可以看出,除吐鲁番外其余城市最热月14时平均温度值不超过35℃。

三、小结

选择电缆敷设环境温度校正载流量时,应选择其通长范围内最高的环境温度。需要注意以下几点:

(1)电缆通长敷设在人员长期逗留的区域较非长期逗留的区域环境温度要低,通常按人员非长期逗留区域的环境温来校正电缆载流量。

(2)除吐鲁番地区以外,其余城市区域的变电所内的环境温度:当电缆敷设在桥架上,按照+35℃选取。当电缆敷设在电缆沟内时,按照+40℃选取。对于采取额外降温措施(如增加分体空调)的变电所,环境温度根据实际温度做调整。

(3)无机械通风的电气竖井按照最热月的日最高温度平均值另加5℃作为环境温度校正电缆载流量。不同地域的日最高温度平均值差异较大,《工业与民用供配电设计手册》(第四版)表17.6-3,最热月14时平均温度值。

(4)电缆在屋面敷设时,宜穿管敷设或桥架内敷设,应避免太阳辐射引起电缆温度升高而导致载流量的减小。

(5)对于有发热条件的区域(设备机房),电缆敷设的环境温度应根据暖通专业的通风设计温度确定。

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