浅谈水泥厂电缆选型

慎建军 王 立 潘世全 颜 妍 栗 克

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

浅谈水泥厂电缆选型

慎建军 王 立 潘世全 颜 妍 栗 克

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

通过水泥厂电缆选型比较，探讨合理的电缆选型对节能减排的意义。

水泥厂；电缆选型；节能减排

我国是水泥生产和消耗大国，水泥产量近年来一直稳居世界第一位，作为高能耗、高污染的行业，水泥行业一直是节能减排重点行业。电缆作为传输电能的载体,由于其本身有一定的电阻及电抗,在传输电能的过程中需消耗一定的电能，这部分电能常被设计者及企业忽视。不合理的电缆选型耗费的电能不但增加企业经营成本,亦对企业节能减排不利。

1 电缆选型依据

电缆选型主要有按载流量与按经济电流选择截面两种选型方法。其中，按载流量选择电缆是比较常用的选型方法，即按照载流量选择截面，然后对选择截面进行短路、压降等校验，按照此选型方法选择的电缆造价较低，也是现阶段电缆设计选型的主要依据。而电缆在其整个寿命周期，除了造价因素外，还有运行电能损耗。按经济电流选择截面即为电缆初始投资与电缆寿命周期运行线路损耗之和最小的截面范围，此电缆选型方法在设计中较少使用。

2 按经济电流选择电缆截面

按经济电流选择电缆截面除了计算初始投资外，还应考虑经济寿命期内导体损耗费用，二者之和最小。可转换为年运行费用，即电缆在寿命周期内年折旧维护费用与电能损耗之和，如图1。

图1 年运行费用与导体截面关系曲线

表1 0.6/1 kV低压电缆的经济电流范围上限值

在一定的运行条件下，每一线芯都有一个经济电流范围，以0.6/1 kV低压电缆为例，其经济电流范围如表1所示。

3 电缆选型及造价、运行费用对比

假设水泥厂有一380 V馈电线路，负荷计算电流60 A，供电距离100 m，当地电价 0.60元/kWh，年工作时间6 000 h，环境温度35℃，电缆6根无间距在梯架敷设，电缆选用交联聚乙烯电力电缆5芯电缆。

如按照载流量选择电缆，根据敷设方式得知载流量校正系数为0.79，根据电流载流量数据选择电缆截面为16 mm2。如按照经济电流选择电缆，由表1可得，经济电流的上下限分别为49.3～61 A，电缆截面选取50 mm2，短路及压降等校验略。

100 m电缆造价3×50+2×25 mm2电缆约比5×16 mm2高8 000元，下面计算两种电缆线路运行损耗，线路损耗计算公式为:

△P=3I2R

其中:I——负荷电流，A；R——导线电阻，Ω。

16 mm2与35 mm2交联聚乙烯铜芯电缆电阻分别为 1.359 Ω/km 与 0.435 Ω/km（80 ℃下），由公式可知， 选择 5×16 mm2与 3×50+2×25 mm2电缆线路损耗分别为1.4 kW与0.4 kW，年耗电量5×16 mm2比 3×50+2×25 mm2约多出 6 000 kWh，多损耗电费约3 600元。即若按经济电流选型，约2.2年节约的电费即可抵消多出的电缆造价，以后每年线路损耗节约电费约3 600元。

4 结语

由以上对比分析可知，按经济电流进行电缆选型虽然初期投资较大，但节约的线路电能损耗很快便可以抵消多出的投资费用，对水泥厂节能减排，降低运营成本非常有利。据统计，国内仅一条4 000 t/d熟料线动力电缆就约有90 000 m，若按照经济电流进行电缆选型，节约的电能将是非常可观的数字，因此水泥厂的电缆选型建议采用按经济电流选型。

[1]工业与民用配电设计手册(第四版)[M].中国电力出版社,2016,12.

[2]GB 50295-2016,水泥工厂设计规范[S].

[3]GB 50433-2007,水泥工厂节能设计规范[S].