一种低压变频电力电缆载流量修正系数的确定方法

摘要

本发明公开了一种低压变频电力电缆载流量修正系数的确定方法，以变频电流各次谐波的含量、电缆导体形状及材质、电缆绝缘材料形状及材质、电缆非磁性金属屏蔽层形状及电气参数为原始数据，计算出该变频电力电缆用于承载该变频电流时的载流量修正系数，从而精确选择与该变频电流相匹配的电缆截面。相比于以往需要考虑较大裕度系数来选择电缆截面的做法，本发明的积极效果是：能够通过精确计算来选择恰当的电缆截面，从而节省工程造价，具有良好的经济效益。

主权项

1.一种低压变频电力电缆载流量修正系数的确定方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步、确定集肤效应增大交流电阻系数X_s(n)：$X_s\left(n\right)=\frac{K\times a}{2}\times \frac{M_0(K\times a)}{M_1(K\times a)}\sin ({\theta }_1(K\times a)-{\theta }_0(K\times a)-\frac{\pi }{4})-1$式中：其中：μ为初始磁导率；σ为导线电导率；f为交流频率；a为导线半径；n为谐波次数；M₀为0阶贝塞尔函数复数解的模；M₁为1阶贝塞尔函数复数解的模；θ₀为0阶贝塞尔函数复数解的辐角；θ₁为1阶贝塞尔函数复数解的辐角；第二步、确定导体临近效应增大交流电阻系数X_sp(n)：$X_{\mathrm{sp}}\left(n\right)=F\left(X_P\right){\left(\frac{D_c}{S}\right)}^2(\frac{1.18}{F\left(X_P\right)+0.27}+0.312\sqrt{n}{\left(\frac{D_c}{S}\right)}^2)$式中：其中：r_dc为单位长度电缆的直流电阻，K_P为经验系数，从下表中获得：导线结构镀层处理K_P同心圆无无1同心圆镯或合金无1同心圆无有0.6压紧的圆无有0.6压紧的弧形无无0.6压紧的弧形锡或合金无0.7压紧的弧形无有0.37压紧的弧形无有0.39$X_s\left(n\right)=\frac{K\times a}{2}\times \frac{M_0(K\times a)}{M_1(K\times a)}\sin ({\theta }_1(K\times a)-{\theta }_0(K\times a)-\frac{\pi }{4})-1$S为导线间隔距离；D_c为导线直径；第三步、确定电缆敷设的管道增大交流电阻系数X_cp(n)：当电缆无屏蔽层时,X_cp(n)取值为0；当电缆有非磁性金属屏蔽时，X_cp(n)按下式计算：$X_{\mathrm{cp}}\left(n\right)=\frac{{3r}_s}{r_{\mathrm{dc}}}{\Sigma }_{m=1}^3\frac{{\left(\frac{{2S}^{\prime }}{D_{\mathrm{sm}}}\right)}^{2^m}}{4^{m-1}{\left(\frac{2.6416\times {10}^4{r}_s}{n}\right)}^2+1}$式中：r_s为单位长度的屏蔽层直流电阻；D_sm为屏蔽层的平均直径；D_s为电缆绝缘的外径；S'为导线与屏蔽层等效间距；第四步、确定各次谐波电缆电阻与基波电阻的比值β(n)：β(n)=1+X_s(n)+X_sp(n)+X_cp(n)第五步、确定低压变频电力电缆任一相导体的电缆载流量修正系数HDF：$\mathrm{HDF}={(1+\underset{n=2}{\overset{h}{\Sigma }}\alpha {\left(n\right)}^2\beta \left(n\right))}^{-\frac{1}{2}}$式中：α(n)为各次谐波电流I_n相对于基波电流I₁的比值；h表示最高谐波次数。