100千瓦电机供电方案：如何选择合适的电缆？

要确定100千瓦功率所需的电缆规格，需要考虑多个因素，包括电压等级、电流大小、电缆长度、环境温度、电缆敷设方式等。以下是详细的计算步骤和案例分析：

1. 确定电流大小

首先，我们需要计算100千瓦功率在特定电压下的电流。假设电压为380伏特（三相电），计算公式为：

[ P = \sqrt{3} \times U \times I \times \cos\phi ]

其中：

• ( P ) 是功率，单位为千瓦（kW）
• ( U ) 是电压，单位为伏特（V）
• ( I ) 是电流，单位为安培（A）
• ( \cos\phi ) 是功率因数，通常取0.85

将已知数值代入公式：

[ 100 = \sqrt{3} \times 380 \times I \times 0.85 ]

解方程得到：

[ I = \frac{100 \times 1000}{\sqrt{3} \times 380 \times 0.85} \approx 180 , \text{A} ]

2. 选择电缆截面积

根据电流大小，我们可以参考电缆载流量表来选择合适的电缆截面积。假设环境温度为30°C，电缆敷设在空气中，单根电缆的载流量如下：

• 16 mm² 铜芯电缆：约 85 A
• 25 mm² 铜芯电缆：约 115 A
• 35 mm² 铜芯电缆：约 145 A
• 50 mm² 铜芯电缆：约 180 A

根据计算得到的电流180 A，选择50 mm²的铜芯电缆是合适的。

3. 考虑电缆长度和压降

如果电缆长度较长，还需要考虑电压降。电压降的计算公式为：

[ \Delta U = \frac{P \times L}{U \times S} ]

其中：

• ( \Delta U ) 是电压降，单位为伏特（V）
• ( P ) 是功率，单位为千瓦（kW）
• ( L ) 是电缆长度，单位为米（m）
• ( U ) 是电压，单位为伏特（V）
• ( S ) 是电缆截面积，单位为平方毫米（mm²）

假设电缆长度为100米，计算电压降：

[ \Delta U = \frac{100 \times 100}{380 \times 50} \approx 0.53 , \text{V} ]

这个电压降是可以接受的，因为通常允许的电压降在5%以内，即380 V × 5% = 19 V。

4. 案例分析

假设某工厂需要为一台100千瓦的电机供电，电压为380伏特，电缆长度为100米。根据上述计算，选择50 mm²的铜芯电缆是合适的。如果电缆长度更长，可能需要选择更大截面积的电缆以减少电压降。

5. 总结

对于100千瓦的功率，在380伏特电压下，选择50 mm²的铜芯电缆是合适的。如果电缆长度较长或环境温度较高，可能需要进一步增大电缆截面积。