多根單芯電纜并聯(lián)使用后的一些問題探討
電纜實(shí)際并聯(lián)使用過程中以單芯電纜并聯(lián)較多，單芯電纜實(shí)際并聯(lián)使用過程中可能會(huì)由于敷設(shè)方式的影響，其實(shí)際的載流量不一定能夠滿足實(shí)際負(fù)荷的需要，實(shí)際使用中可能會(huì)出現(xiàn)過載現(xiàn)象。實(shí)際上，當(dāng)6根電纜毫無間隙的并列碼放在空氣中敷設(shè)后其實(shí)際再流量只能達(dá)到理論載流量的60%左右，如果再加上電纜的負(fù)荷按理論上進(jìn)行選擇，沒有按照實(shí)際敷設(shè)情況進(jìn)行校正。很可能造成電纜在實(shí)際通電過程中上處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，造成電纜通電運(yùn)行產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。
因此在電纜的并聯(lián)敷設(shè)過程中其實(shí)際載流量不是簡(jiǎn)單的存在“1+1=2”的關(guān)系，很可能出現(xiàn)“1+1=1.5”甚至出現(xiàn)“1+1=1”的現(xiàn)象,造成電纜實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象。現(xiàn)在我們舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,比如容量為570KW,額定電流為1140A左右的三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載,采用兩根YJV-0.6/1KV-1*300的電纜并聯(lián)進(jìn)行供電,按理論設(shè)計(jì)計(jì)算給定值, YJV-0.6/1KV-1*300單根電纜在空氣中敷設(shè)起理論計(jì)算載流量約為750A,兩根電纜的理論并聯(lián)載流量可達(dá)1500A左右,完全可以滿足設(shè)備的實(shí)際使用需要。
我們現(xiàn)在假設(shè)有32根電纜全部集中在一個(gè)在橋架上并排堆積隨意碼放敷設(shè),而上述并聯(lián)供電的兩根YJV-0.6/1KV-1*300也位于其中 。查閱相關(guān)材料發(fā)現(xiàn),當(dāng)電纜在空氣中6根毫無間隙堆積碼放后電纜的實(shí)際載流量將下降到理論計(jì)算給定值的60%。那么原來的電纜的實(shí)際載流量為1500×60%=900A,每根電纜分配到的實(shí)際載流量為450A左右, 與理論計(jì)算載流量750A相差近300A，這樣電纜在實(shí)際使用過程就存在嚴(yán)重過載發(fā)熱現(xiàn)象。
而且實(shí)際敷設(shè)電纜的根數(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于6根,那么實(shí)際電纜的再流量可能可能比900A還要小。如何解決這個(gè)問題,有些人提出再并聯(lián)一根YJV-0.6/1KV-1*120電纜以減少其余兩根電纜的分配的電流,現(xiàn)在我們從理論上先假設(shè)計(jì)算一下,三根電纜并聯(lián)后,負(fù)荷電流的實(shí)際分配情況，假設(shè)3根并聯(lián)使用的電纜長(zhǎng)度都為1公里，敷設(shè)溫度全部按20℃計(jì)算。而且假定并聯(lián)的1公里兩根YJV-0.6/1KV-1*300電纜導(dǎo)體電阻完全一致。實(shí)際上由于制造工藝上的問題不可能達(dá)到完全的一致，導(dǎo)體電阻還是有微小的差別。
在實(shí)際計(jì)算過程我們忽略上述影響。20℃銅導(dǎo)體最大直流電阻銅芯300mm2為0.0601Ω/km,120 mm2為0.153Ω/km, 1140A的電流的實(shí)際分配計(jì)算120 mm2截面分配電流為(0.0601*0.0601/0.153*0.0601+0.153*0.0601+0.0601*0.0601)=187A,剩余300 mm2截面的上分配的電流為953A,而每一根300 mm2的電纜上實(shí)際流過的負(fù)荷電流為477A左右,這樣的情況下電纜的實(shí)際通電依然存在過載現(xiàn)象。
而電纜120的實(shí)際災(zāi)流量在這種情況下的載流量為435*60%=261A，仍然有很大的余量但電流的分配規(guī)律卻不會(huì)將電流分配到120截面的電纜上去，實(shí)際上原來的問題依然沒有得到解決。而且我們的假設(shè)只有電纜為6根的情況，也不符合我們的既定的要求。設(shè)想再加一根300 mm2截面的電纜，其實(shí)際載流量的分配規(guī)律為1140*1/3=380A，因此在實(shí)際的并聯(lián)電纜過程中要對(duì)所家電纜的截面必須進(jìn)行計(jì)算嚴(yán)正后，才能進(jìn)行并聯(lián)使用，否則及時(shí)加了電纜可能也不能解決問題，最好的情況是采用加相同規(guī)格的電纜，而且保證長(zhǎng)度相同，這樣保證電流的分配基本均勻。
實(shí)際上在現(xiàn)場(chǎng)安裝全部完成以后再進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)電纜的重新安裝和返工，在一般情況下是很難實(shí)現(xiàn)的。因此電纜先期的正規(guī)設(shè)計(jì)和敷設(shè)安裝工作至關(guān)重要，后期所采取的方式往往只是一種補(bǔ)救措施，很難從根本上 解決問題。
而且在多芯電纜的并聯(lián)使用過程中也存在一些問題，鎧狀電纜并聯(lián)要將每根電纜的的主線芯A，B，C三相錯(cuò)開對(duì)應(yīng)并聯(lián)使用，不能將鎧狀多芯電纜的所有線新并接在一相上當(dāng)單芯電纜使用，如果這樣做，會(huì)在電纜的鎧狀鋼帶中產(chǎn)生渦流效應(yīng)，造成電纜的發(fā)熱，產(chǎn)生熱擊穿故障。這雖然是一個(gè)很簡(jiǎn)單的電學(xué)原理，但在筆者多次走訪用戶的過程中有時(shí)還是有用戶提出類似的問題和做法。在三相四線制不平衡照明負(fù)載中，我們負(fù)載的接線和分配方式要盡可能保證負(fù)載的分配均勻，盡可能保證三相電流平衡，否則可能會(huì)由于三相電流的嚴(yán)重不平衡造成在鎧狀鋼帶中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，造成電纜的發(fā)熱。
電纜的并聯(lián)使用對(duì)于各線路端部接線鼻子的松緊程度也要引起注意，因?yàn)槭褂貌⒙?lián)電纜的負(fù)載的容量一般都比較大，其每公里的導(dǎo)體電阻都在0以下，如果在線路的任何一端一旦出現(xiàn)線鼻子松動(dòng)和接觸不良現(xiàn)象，都會(huì)成倍增加線路的導(dǎo)體電阻，造成電流分配不均甚至旁路現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成并聯(lián)的個(gè)別電纜產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，引發(fā)故障。
同時(shí)可能電纜的實(shí)際線路的導(dǎo)體電阻并不可能完全一致，因此相同型號(hào)規(guī)格的電纜在對(duì)電流的分配也不可能是絕對(duì)平均分配，可能在電流的實(shí)際分配過程中可能還存在一定的差異。
因此在多根單芯電纜的實(shí)際并聯(lián)使用過程中要根據(jù)其實(shí)際敷設(shè)情況進(jìn)行校正，否則可能造成電纜并聯(lián)使用過程產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，影響電纜的正常使用。
轉(zhuǎn)載：互聯(lián)網(wǎng)
因此在電纜的并聯(lián)敷設(shè)過程中其實(shí)際載流量不是簡(jiǎn)單的存在“1+1=2”的關(guān)系，很可能出現(xiàn)“1+1=1.5”甚至出現(xiàn)“1+1=1”的現(xiàn)象,造成電纜實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象。現(xiàn)在我們舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,比如容量為570KW,額定電流為1140A左右的三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載,采用兩根YJV-0.6/1KV-1*300的電纜并聯(lián)進(jìn)行供電,按理論設(shè)計(jì)計(jì)算給定值, YJV-0.6/1KV-1*300單根電纜在空氣中敷設(shè)起理論計(jì)算載流量約為750A,兩根電纜的理論并聯(lián)載流量可達(dá)1500A左右,完全可以滿足設(shè)備的實(shí)際使用需要。
我們現(xiàn)在假設(shè)有32根電纜全部集中在一個(gè)在橋架上并排堆積隨意碼放敷設(shè),而上述并聯(lián)供電的兩根YJV-0.6/1KV-1*300也位于其中 。查閱相關(guān)材料發(fā)現(xiàn),當(dāng)電纜在空氣中6根毫無間隙堆積碼放后電纜的實(shí)際載流量將下降到理論計(jì)算給定值的60%。那么原來的電纜的實(shí)際載流量為1500×60%=900A,每根電纜分配到的實(shí)際載流量為450A左右, 與理論計(jì)算載流量750A相差近300A，這樣電纜在實(shí)際使用過程就存在嚴(yán)重過載發(fā)熱現(xiàn)象。
而且實(shí)際敷設(shè)電纜的根數(shù)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于6根,那么實(shí)際電纜的再流量可能可能比900A還要小。如何解決這個(gè)問題,有些人提出再并聯(lián)一根YJV-0.6/1KV-1*120電纜以減少其余兩根電纜的分配的電流,現(xiàn)在我們從理論上先假設(shè)計(jì)算一下,三根電纜并聯(lián)后,負(fù)荷電流的實(shí)際分配情況，假設(shè)3根并聯(lián)使用的電纜長(zhǎng)度都為1公里，敷設(shè)溫度全部按20℃計(jì)算。而且假定并聯(lián)的1公里兩根YJV-0.6/1KV-1*300電纜導(dǎo)體電阻完全一致。實(shí)際上由于制造工藝上的問題不可能達(dá)到完全的一致，導(dǎo)體電阻還是有微小的差別。
在實(shí)際計(jì)算過程我們忽略上述影響。20℃銅導(dǎo)體最大直流電阻銅芯300mm2為0.0601Ω/km,120 mm2為0.153Ω/km, 1140A的電流的實(shí)際分配計(jì)算120 mm2截面分配電流為(0.0601*0.0601/0.153*0.0601+0.153*0.0601+0.0601*0.0601)=187A,剩余300 mm2截面的上分配的電流為953A,而每一根300 mm2的電纜上實(shí)際流過的負(fù)荷電流為477A左右,這樣的情況下電纜的實(shí)際通電依然存在過載現(xiàn)象。
而電纜120的實(shí)際災(zāi)流量在這種情況下的載流量為435*60%=261A，仍然有很大的余量但電流的分配規(guī)律卻不會(huì)將電流分配到120截面的電纜上去，實(shí)際上原來的問題依然沒有得到解決。而且我們的假設(shè)只有電纜為6根的情況，也不符合我們的既定的要求。設(shè)想再加一根300 mm2截面的電纜，其實(shí)際載流量的分配規(guī)律為1140*1/3=380A，因此在實(shí)際的并聯(lián)電纜過程中要對(duì)所家電纜的截面必須進(jìn)行計(jì)算嚴(yán)正后，才能進(jìn)行并聯(lián)使用，否則及時(shí)加了電纜可能也不能解決問題，最好的情況是采用加相同規(guī)格的電纜，而且保證長(zhǎng)度相同，這樣保證電流的分配基本均勻。
實(shí)際上在現(xiàn)場(chǎng)安裝全部完成以后再進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)電纜的重新安裝和返工，在一般情況下是很難實(shí)現(xiàn)的。因此電纜先期的正規(guī)設(shè)計(jì)和敷設(shè)安裝工作至關(guān)重要，后期所采取的方式往往只是一種補(bǔ)救措施，很難從根本上 解決問題。
而且在多芯電纜的并聯(lián)使用過程中也存在一些問題，鎧狀電纜并聯(lián)要將每根電纜的的主線芯A，B，C三相錯(cuò)開對(duì)應(yīng)并聯(lián)使用，不能將鎧狀多芯電纜的所有線新并接在一相上當(dāng)單芯電纜使用，如果這樣做，會(huì)在電纜的鎧狀鋼帶中產(chǎn)生渦流效應(yīng)，造成電纜的發(fā)熱，產(chǎn)生熱擊穿故障。這雖然是一個(gè)很簡(jiǎn)單的電學(xué)原理，但在筆者多次走訪用戶的過程中有時(shí)還是有用戶提出類似的問題和做法。在三相四線制不平衡照明負(fù)載中，我們負(fù)載的接線和分配方式要盡可能保證負(fù)載的分配均勻，盡可能保證三相電流平衡，否則可能會(huì)由于三相電流的嚴(yán)重不平衡造成在鎧狀鋼帶中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，造成電纜的發(fā)熱。
電纜的并聯(lián)使用對(duì)于各線路端部接線鼻子的松緊程度也要引起注意，因?yàn)槭褂貌⒙?lián)電纜的負(fù)載的容量一般都比較大，其每公里的導(dǎo)體電阻都在0以下，如果在線路的任何一端一旦出現(xiàn)線鼻子松動(dòng)和接觸不良現(xiàn)象，都會(huì)成倍增加線路的導(dǎo)體電阻，造成電流分配不均甚至旁路現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成并聯(lián)的個(gè)別電纜產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，引發(fā)故障。
同時(shí)可能電纜的實(shí)際線路的導(dǎo)體電阻并不可能完全一致，因此相同型號(hào)規(guī)格的電纜在對(duì)電流的分配也不可能是絕對(duì)平均分配，可能在電流的實(shí)際分配過程中可能還存在一定的差異。
因此在多根單芯電纜的實(shí)際并聯(lián)使用過程中要根據(jù)其實(shí)際敷設(shè)情況進(jìn)行校正，否則可能造成電纜并聯(lián)使用過程產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，影響電纜的正常使用。
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