消火栓泵电源电缆的敷设要求

消火栓泵电源电缆的敷设要求

周四清

宁波住宅建设集团股份有限公司浙江宁波315000

摘要：从配电室引来的电力电缆按设计要求已进入了消防水泵房，水泵控制箱按设计采购并已就位。但从消火栓水泵的接线盒到专用控制柜的电缆型号、规格及敷设方法没有设计，需要我们通过计算确定。

关键词：水泵房；电缆；计算

引言

为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择的电缆允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，满足发热条件、短路热稳定度要求。

1、40KW水泵电动机380V线路的相线及中性线（N）选定

依据相关技术规范，电缆从消防水泵控制柜上出线沿桥架XQJ-300×150敷设，再穿SC70镀锌钢管至消火栓水泵接线盒，电缆桥架支吊架为角钢∟70×6,支吊架间距按规范要求2米一副，每副支吊架重8KG,工作泵保护管长2.8米，备用泵保护管长4.2米。

水泵的电动机为380V感应式笼型三相异步电动机，水泵一备一用，型号相同，采用自灌式吸水，额定容量为40KW（cosφ=0.8），电动机效率η=0.85。

（1）按发热条件选择相导线的截面积：

计算负荷P30是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大，将是导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小，有将使导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化，甚至燃烧引起火灾，从而造成更大的损失。由此可见，正确确定计算负荷非常重要。

用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷P30。用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组所有设备的额定容量PN之和。而设备的额定容量PN，是指设备在额定条件下的最大输出功率（出力）。但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身和配电线路还有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷应为：P30=KdPe，Kd为需要系数，相关文件附录列出了各种用电设备组的需要系数值。

事实上，需要系数值不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备功率和线路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能和生产组织等多种因素有关，因此应尽可能的通过实测分析确定，使之尽量接近实际，宜适当取大。当只有一台设备时，可认定Kd=1。

求出有功计算负荷P30后，视在计算负荷；

计算电流

每台三相电动机的有功计算负荷P30的计算公式：

计算电流:

根据绝缘导线桥架敷设、穿钢管的允许载流量表，查得，环境温度40℃，铜芯50mm2聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套最大允许载流量为Ial=102A，Ial>I30。满足发热条件。因此，三相电源的相导线取50mm2。

（2）中性线截面积（N）的选择：

由于相导线为50mm2，铜芯相线截面积大于16mm2，故选定中性（N）线截面积为25mm2。聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，电缆型号为:VV-3×50+1×25。

2、水泵控制柜、电缆敷设

水泵控制柜XL-21柜高2.2m，宽1.8m靠墙安装，星-三角降压启动控制系统。直接启动（全压启动）启动电流大，一般为额定电流的4~7倍，启动方法简单，一般仅适用于容量7.5KW以下的三相异步电动机。该工程水泵电动机容量大，为了降低启动电流，采用了星-三角降压启动。

当水泵电动机正常工作时，为三角形连接时，先用星形连接启动。由于定子电压降低了倍，从而降低了启动电流，启动后立刻改为三角形连接运行。

VV-3×50+1×25电缆布放时最小弯曲半径不小于电缆直径的10倍。电缆安装前要进行检查。1KV以上的电缆要做直流耐压试验，1KV以下的电缆用500V摇表测绝缘，检查合格后方可敷设。聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆长期工作温度不超过70℃，电缆导体的最高温度不超过160℃，短路最长持续时间不超过5秒，施工敷设最低温度不得低于0℃。

3、电缆敷设长度计算

经测量定位，用膨胀螺栓将桥架支吊架固定在水泵房天花板上，桥架低标高为3.6米，安装桥架长度为14米，将电缆放在桥架内。

工作泵电缆长度：

SC70镀锌钢管保护管为2.8米；穿管电缆长度=2.8米

桥架电缆长度=14米

电缆从桥架到机柜垂直长度=3.6米（桥架低标高）-2.2米（柜高）=1.4米

从水泵电动机接线盒至保护管预留长度=0.5米

进入控制柜的预留长度=2.2米+1.8米=4.0米

合计：22.7米

备用泵电缆长度：

SC70镀锌钢管保护管为4.0米；穿管电缆长度4.0米

桥架电缆长度=14米

电缆从桥架到机柜垂直长度=3.6米（桥架低标高）-2.2米（柜高）=1.4米

从水泵电动机接线盒至保护管预留长度=0.5米

进入控制柜的预留长度=2.2米+1.8米=4.0米

合计：23.9米

电缆敷设弛度、波形弯曲度、交叉增加长度=(22.7+23.9)×2.5%=1.17米。

电缆长度共计：22.70米+23.90米+1.17米=47.77米

4、结束语

为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选的导线和电缆截面积必须满足以下条件：

（1）发热条件；

（2）电压损耗条件，导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。

（3）经济电流密度，35KV及以上的高压线路及35KV以下的长距离、大电流线路，例如较长的电源进线和电弧炉的短网等线路，其导线和电缆截面积宜按经济电流密度选择，以使线路的年运行费用支出最小。

（4）机械强度，导线（含裸线和绝缘导线）截面积不应小于其最小允许截面积（相关文件附录有说明）。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳定度。

对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般10KV及以下的高压线路和1KV及以下的低压动力线路，通常是先按发热条件来选择导线和电缆的截面积，再校验电压损耗和机械强度（这里没有讨论）。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，通常是先按允许的电压损耗进行选择，在校验发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和35KV及以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面积，再校验其他条件。

参考文献

【1】孙景芝主编建筑电气控制系统安装北京：机械工业出版社，2007

【2】张卫兵编著电气设备与仪表安装工程北京：中国建筑工业出版社2007