在低压配电系统设计中选择中性导体(N)截面积需要满足相关要求,同时还需要掌握中性导体(N)截面积选择方法,电力仪表在本文分享中性导体截面积选择的干货技术内容。
1、下列情况之一的线路,N导体截面积(SN)应等于相导体截面积(Sph):
①单相两线制线路;
②铜芯相导体截面积Sph(铜)≤16mm2,铝芯相导体截面积Sph(铝)≤25mm2的三相四线制线路;
③含有3次及3的奇数倍次谐波电流,其总谐波畸变率超过15%,但低于33%的三相四线制线路。
2、三相四线制线,Sph(铜)>16mm2或Sph(铝)>25mm2,且满足以下全部条件,N导体截面积SN可小于Sph,但不宜小于Sph的50%,且不得小于16mm2(铜)或25mm2(铝):
①正常工作时,负荷分配较均衡且谐波电流(包括3次及3的奇数倍次谐波)不超过相电流的15%;
②正常工作时,N导体的预期最大电流(含谐波电流)不大于其载流量;
③N导体已有按规定的过电流保护。
3、相电流中的总谐波畸变率(包括3次及3的奇数倍次谐波)大于33%时,N导体截面积(SN)的选择。
①总谐波畸变率大于33%,如最常见的荧光灯、LED灯、计算机、显示器等,主要是3次谐波大,而3次谐波在三相平衡系统中,在N导体中的电流呈3倍叠加,而导致N导体电流大于相电流,这样就需要加大N导体的截面积。在下列条件下,应按N导体电流选择截面积:
a、N导体和相导体在同一电缆中,或同敷设在共同的外护物内;
b、N导体截面积(SN)和相导体截面积(Sph)相等。
②在三相平衡系统中,3次谐波对N导体和相导体电流的影响和计算。
a、3次谐波在N导体中的电流呈3倍叠加,可按下式计算
IN'=3IcHRI3
公式中:1N'为3次谐波在N导体中产生的电流,A;Ic为三相平衡系统未计入谐波的计算电流,A;HRI3为3次谐波电流含有率,为3次谐波电流与基波电流的比值。
b、计入3次谐波后的相电流Ic'按下式计算
公式中:Ic'为计入3次谐波后的相电流,A。
c、IN'和Ic'随3次谐波含有率的变化规律描述在图2的曲线中。
图2 IN'和Ic'随3次谐波含有率(HRI3)变化
从图2可以看出,随着3次谐波加大,IN'急剧上升,对N导体威胁极大;相导体电流也将增大,但增值较小。
③3次谐波电流使N导体电流加大,电缆载流量的降低系数:三相平衡系统之N导体电流是由于3次谐波引起的,同时相导体电流也有增加,此时四芯和五芯电缆中的四芯(三相和N)都有相当大的电流,应引入必要的载流量降低系数,其值列于表1。该降低系数可用于绝缘线穿管或在共同外护物内敷设的条件。
表1 存在3次谐波电流时四芯或五芯电缆载流量降低系数:
关于低压配电系统设计中对于中性导体(N)截面积选择的干货内容就分享到这里。相信你在昌晖仪表网上的持续学习,对解决低压配电线路中性导体截面积选择的疑问会有帮助,这就是学习的力量。另外,低压配电设计中选用高性能、高可靠性电力仪表对提高配电系统档次、性能有帮助,欢迎您到//ny-tec.com/product/list_78.html深入了解昌晖电力仪表系列。
配电线路导体截面积选择系列文章
如何选择相导体截面积
关于保护接地导体(PE导体)截面积选择