XLPE 절연 전력 케이블 선택 가이드: 전류 정격, 전압 강하 및 단면
XLPE 절연 전력 케이블의 올바른 단면적 선택은 부하 전류, 설치 방법, 주변 조건 및 전압 강하의 네 가지 변수 문제입니다. 순서를 잘못 지정하면 구리가 과도하게 지출되거나 케이블이 과열됩니다. 이 가이드에서는 자체 수출 프로젝트에서 사용되는 계산 순서를 안내합니다.
1단계 — 설계 전류 설정
연결된 부하(kVA)에서 시작하여 설치의 다양성 계수를 적용하고 암페어로 변환합니다:
Ib = S × 1000 / (√3 × Un) (3상 부하의 경우, 여기서 S는 kVA이고 Un는 선간 전압 400V입니다).
예를 들어, 피크 시 8MVA를 소비하는 12MW 산업 단지는 상당 11,550A가 필요합니다. 이는 설계가 단일 케이블이 아닌 여러 병렬 피더로 구성될 것임을 즉시 알 수 있습니다.
2단계 — 기본 전류 정격 읽기
0.6/1kV 구리 XLPE 케이블, 90°C 도체, 30°C 공기 및 토양 비저항 2.5K·m/W의 기본 허용 전류는 아래에 표시됩니다. 구리와 알루미늄 값은 대략 한 사이즈 단계만큼 다릅니다.
| 단면적 | 공기 중 (단심) | 토양 중 (단심) | 공기 중 (3심) | 토양 중 (3심) |
|---|---|---|---|---|
| 10mm² | 77A | 94A | 60A | 77A |
| 35mm² | 160A | 185A | 125A | 155A |
| 70mm² | 245A | 270A | 200A | 225A |
| 150mm² | 400A | 410A | 325A | 345A |
| 300mm² | 635A | 610A | 505A | 515A |
3단계 — 정격 감소 계수 적용
제조업체 표는 이상적인 세계를 가정합니다. 실제 설치에서는 네 가지 보정 계수를 곱합니다:
| 조건 | 범위 | 일반적인 계수 |
|---|---|---|
| 주변 공기 온도 | 30°C 기준; 40°C 일반 | 0.87 – 0.91 |
| 토양 온도 | 20°C 기준; 30°C 열대 | 0.87 – 0.93 |
| 토양 열 저항률 | 2.5K·m/W 기준; 건조 모래 3.5 | 0.80 – 0.85 |
| 그룹화, 공기 중 3개 회로가 접촉 | 트레이당 3개 케이블 | 0.73 |
| 매설 깊이 | 1.0m 기준 | 1.00 – 0.95 |
보정된 허용 전류 = 기본 정격 × ktemp × ksoil × kgroup × kdepth. 공기 중 정격 325A인 150mm² 3심 케이블은 열대 플랜트실에서 두 개의 병렬 회로로 사용될 경우 325 × 0.89 × 0.75 = 217A가 됩니다. 이는 처음 구매하는 대부분의 사람들에게 놀라운 33% 감소입니다.
4단계 — 전압 강하 확인
3상 회로의 전압 강하는 다음과 같이 계산됩니다:
ΔU = √3 × I × L × (R cosφ + X sinφ) / 1000 (볼트 단위, 여기서 R은 작동 온도에서의 Ω/km이고 L은 km입니다).
150mm² 구리 XLPE (R = 0.124Ω/km, X = 0.08Ω/km), 200m 길이, 300A, cosφ = 0.85를 사용하면: ΔU = 1.732 × 300 × 0.2 × (0.105 + 0.042) = 15.3V, 즉 400V의 3.8%입니다. 일반적인 5% 제한 내에 있으므로 150mm² 선택이 유지됩니다.
5단계 — 단락 내량 확인
XLPE는 최대 5초 동안의 고장에 대해 250°C의 도체 온도를 허용합니다. k = 143 (구리 XLPE)에 대해 단열 방정식 S = I√t / k를 사용합니다. 0.2초 동안 처리되는 25kA 고장은 S = 25,000 × 0.447 / 143 = 78mm²가 필요하므로, 70mm² 케이블이 부하를 처리할 수 있더라도 95mm² 케이블이 고장 시에 선택됩니다.
빠른 선택 체크리스트
- 설계 전류는 설치된 kW가 아닌 kVA에서 계산됩니다.
- 설치 방법 확인: 트레이, 덕트, 직접 매설, 공기 중.
- 네 가지 정격 감소 계수가 모두 적용되고 문서화되었습니다.
- 전압 강하가 5% 미만이거나 더 엄격한 현지 규정 미만입니다.
- 차단기 차단 시간 대비 단락 내량 확인.
- 구부림 반경 및 인장 강도가 경로와 호환됩니다.
완전한 구조, 유형 및 표준 개요는 당사의 XLPE 절연 전력 케이블 가이드를 참조하십시오.
