井下低压电缆的选型计算

井下低压电缆的选型计算

Prepared on 24 November 2020

井下低压电缆的选型计算

一、按持续允许电流选择截面：

KIcc≥In

式中：Icc——空气温度为25℃时，电缆允许载流量，安； K——环境温度矫正系数； In——用电设备持续工作电流，安；

不同环境温度下的电缆载流量修正系数: 电缆芯线实际工作温度℃ 修正系数 5 10 15 20 25 30 35 40 45 用电设备持续工作电流的计算：

1、向单台或两台电动机供电的电缆，以电动机的额定电流或额定电流和计算，不考虑需求系数。

2、向三台及三台以上电动机供电的电缆，应按需求的系数法计算：

P=Kr·∑PN …….⑴

P——干线电缆所供负荷的计算功率，千瓦； Kr——需用系数；

∑PN——干线电缆所供的电动机额定功率之和，千瓦； 干线电缆中所通过的工作电流， P·1000

IW = ——————— …….⑵ √3·UN·cos￠ UN——电网额定电压，伏； cos￠——平均功率因数

用户名称 综采工作面 一般机械化工作面 炮采工作面（缓倾斜煤层） 炮采工作面（急倾斜煤层） 掘进工作面 架线电机车 蓄电池电机车 运输机 井底车场 无主排水设备 有主排水设备 需用系数Kr ～ ～ ～ ～ ～ 平均功率因备注 数cos￠ K值按式（10-3-2）（19-3-3） 计算【煤矿电工手册】5-10-16～ 页 取计算功率 r供多台电动机的干线电缆，由于每一段电缆所流过的电流不同，应分段按流过的电流大小选择各段电缆截面，如差别不大时，一般选用同一截面。

各种截面矿用橡套电缆长期允许负荷电流如下表： 主芯线截面积㎜ 额定电压/KV 4 36 6 46 10 64 16 85 85 94 104 25 113 110 121 138 35 138 135 148 171 50 175 170 170 213 70 215 205 205 95 260 250 250 注：表列中间周围环境温度为＋25℃，主芯线长期允许工作温升为＋65℃，当环

境温度不等于＋25℃时，应乘以修正系数，才是电缆的长时允许载流量。

二、按正常运行时，计算网络的电压损失：

电压损失由三部分组成（三个以上部分的计算方法相同： ∑⊿U=⊿UT+⊿U1+⊿U2

⊿UT——变压器中的电压损失，伏； ⊿U1——干线电缆中的电压损失，伏；

⊿U2——支线电缆中的电压损失，伏； ①、 支线电缆中的电压损失⊿U2的计算

⊿U2 = INL2√3(R0cos￠+X0sin￠) = (R0+X0tan￠) pNL2/ UN

L2——支线电缆的实际长度，公里； IN——电动机的额定电流，安； pN——电动机的额定功率，瓦； UN——电网的额定电压，伏；

R0、X0——支线电缆单位长度的电阻和电抗，欧/公里；

cos￠、sin￠、tan￠——电动机的额定功率因数及相应的正玄正切值 (cos￠2 + sin￠2 = 1)

660V铜芯橡套软电缆每千瓦公里负荷矩的电压损失％

截面mm2 功率因数 R0（Ω／km） 4 6 10 16 25 35 50 70 X0（Ω／km） 注：电缆线芯为65℃

②、 干线电缆中的电压损失⊿U1的计算与⊿U2相同，所不同处是计

算⊿U1时的P（通过干线电缆的功率）和功率因数cos￠应按(1)和(2)计算。

正常运行时，电动机的端电压应不低于额定电压的7％～10％，由于采区运行设备为间歇性负荷，允许在正常运行时的电压降可略低一些。 ③、变压器中的电压损失⊿UT的计算： ⊿UT％ = ﹠（URcos￠+UXsin￠)

⊿UT = (⊿UT％·U2N)/100 ﹠——变压器的负荷系数，﹠= IN÷I2N

IN——正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，安； I2N——变压器低压侧的额定电流，安；

UR——变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数； UX——变压器在额定负荷时变压器中的电抗压降百分数； cos￠、sin￠——变压器负荷中的功率因数及相对应的正玄值 U2N——变压器二次侧额定电压，伏。

为查表方便，把各种矿用变压器归纳为阻抗电压百分数UK％=和二

类(⊿UT％ ≈4％)，可按不同的变压器负荷系数﹠及加权平均功率因数cos￠，查表就可以求得变压器中的电压损失⊿UT（查表见附表） 不同电网电压下的正常与最大允许电压损失

额定电压VN V 127 380 660 1140 变压器副边额定电压V2N= V 133 400 690 1200 正常运行时电动机 负偏移—5％VN 电动机端电压 允许电压损失 ⊿=V2N—Vmo Vmo= V V 121 12 361 39 627 63 1083 117 个别情况下电动机 最大负偏移—10％VN 电动机端电压 允许电压损失 ⊿=V2N—Vmo Vmo= V V 119 14 342 58 594 96 1026 174