指南

按 IEC 选择电缆

选择铜电缆截面(mm²)及其保护断路器的计算器和分步指南,采用西班牙 REBT(ITC-BT-19)的载流量表和 IEC 60364 的规则。

REBT ITC-BT-19 · IEC 60364-5-52 · IEC 60364-4-43 · IEC 60898-1

IEC 计算器

结果 2.5 mm²
校正后载流量 Iz
17.11 A
电压降 ΔU
0.44 %

铜导体,ITC-BT-19 表 1(空气中,40 °C)。直埋电缆或铝导体请查阅标准。

本指南依据的标准

载流量。西班牙低压电气规程(REBT)ITC-BT-19 表 1:铜导体,空气中,40 °C。其数值来自 UNE 20460-5-523(IEC 60364-5-523 的西班牙采用版),大多数制造商也采用这些数值。其他条件下,ITC-BT-19 引用 UNE 标准(现为 UNE-HD 60364-5-52,等同于 IEC 60364-5-52)。

保护与电压降。IEC 60364-4-43:电缆与保护电器的配合。IEC 60898-1 和 IEC 60947-2:断路器的额定电流。ITC-BT-19 第 2.2.2 节:最大电压降。

机械。机械及其控制柜的内部布线遵循 IEC 60204-1,该标准有自己的表格。

数值适用于铜导体。各国法规可能更严格(西班牙为 REBT,德国为 DIN VDE 0298-4,意大利为 CEI 64-8,美国为当地主管机构)。本指南用于初步选型:请务必按照适用于你的装置的标准和法规核对计算结果。

用于美国或加拿大的装置?请使用按 UL / NEC 选择电缆的指南。

分步说明

该方法分五步。首先需要电路的设计电流 Ib:电动机取铭牌上的额定电流;如果只知道负载功率,请使用千瓦换算安培计算器。

1. 选择电缆类型

最重要的是绝缘材料,因为它决定了导体的最高温度,进而决定了允许电流:

绝缘最高温度示例
PVC70 °CH07V-K(单芯)、H05VV-F(护套软线)
XLPE 或 EPR(交联)90 °CRV-K、RZ1-K 无卤(西班牙型号)

截面相同时,XLPE 电缆比 PVC 电缆允许通过更大电流。在人员密集场所,许多法规要求使用无卤电缆。

2. 敷设位置:敷设方式

标准把电缆的各种敷设方式归纳为参考敷设方法。散热越差,电缆允许的电流越小:

方法敷设
A单芯导线穿管敷设在隔热墙内
A2多芯电缆穿管敷设在隔热墙内
B单芯导线在墙面上的管或线槽内,或在电气柜的配线槽内
B2多芯电缆在墙面上的管或线槽内
C电缆直接固定在墙面或顶棚上,或敷设在无孔托盘上
E多芯电缆敷设在空气中:有孔托盘、网格桥架或梯架
F单芯电缆相互接触敷设在空气中或有孔托盘上(25 mm² 起)
G单芯电缆间隔敷设在空气中(25 mm² 起)

网格桥架按有孔托盘处理:多芯电缆采用 E 法,单芯电缆采用 F 法。直埋电缆(D 法)有单独的表格,本指南不涉及。

3. 按温度和成组敷设校正

ITC-BT-19 表 1 给出的是空气中 40 °C、单回路时的载流量 Iz0。如果温度不同或多个回路敷设在一起,需乘以两个系数:

Iz = Iz0 × kT × kG

温度系数按 kT = √((θmax − θ) / (θmax − 40)) 计算,PVC 的 θmax = 70 °C,XLPE 为 90 °C。

环境温度校正系数 kT(以 40 °C 为基准)

绝缘25 °C30 °C35 °C40 °C45 °C50 °C
PVC1.221.151.081.000.910.82
XLPE 或 EPR1.141.101.051.000.950.89

成组回路数校正系数 kG(表 B.52.17)

敷设123456789
穿管、成束或嵌入敷设(A 法和 B 法)1.000.800.700.650.600.570.540.520.50
墙面单层敷设(C 法)1.000.850.790.750.730.720.720.710.70
有孔托盘单层敷设(E 法)1.000.880.820.770.750.730.730.720.72

4. 选择上级断路器

断路器保护电缆免受过载。IEC 60364-4-43 要求其额定电流 In 介于电路电流和电缆载流量之间:

Ib ≤ In ≤ Iz

标准的第二个条件 I2 ≤ 1.45 × Iz,对符合 IEC 60898-1 的断路器自动满足,因为其约定脱扣电流为 1.45 × In。标准额定电流:6、10、13、16、20、25、32、40、50、63、80、100 和 125 A。

曲线电磁脱扣常见用途
B3~5 × In阻性负载、照明、长线路
C5~10 × In一般用途、小型电动机、电源
D10~20 × In启动冲击很大:变压器、大型电动机

单相电路使用 1P+N 或 2P 断路器;三相电路使用 3P 或 4P 断路器。电动机通常用按额定电流整定的电动机保护断路器来保护。

5. 校核电压降

电缆较长时,到达负载的电压可能下降过多。计算方法如下:

u = b × (ρ × L / S × cos φ + λ × L × sin φ) × Ib ΔU (%) = 100 × u / U0

三相时 b = 1,单相时 b = 2;ρ = 1/γ,70 °C 铜(PVC)的 γ = 48 m/(Ω·mm²),90 °C 铜(XLPE)为 44;λ = 0.08 mΩ/m;L 以米计;S 以 mm² 计;U0 = 230 V。ITC-BT-19 的限值:照明 3%,其他用途 5%(住宅 3%);自带变压器的工业装置为 4.5% 和 6.5%。不满足时应加大截面。

计算示例

7.5 kW 电动机,400 V 三相,Ib = 14.15 A;XLPE 电缆与另外两个回路一起敷设在网格桥架上(E 法,3 个回路),环境温度 35 °C,长度 80 m。

  1. 断路器:大于或等于 14.15 A 的标准额定电流为 In = 16 A。
  2. 系数:kT = 1.05(XLPE,35 °C,以 40 °C 为基准)和 kG = 0.82(有孔托盘上 3 个回路)。
  3. 1.5 mm²:表中第 9 栏,Iz = 21 × 1.05 × 0.82 = 18.1 A ≥ 16 A,但电压降为 6.36%:不满足。
  4. 2.5 mm²:Iz = 29 × 1.05 × 0.82 = 25.0 A,电压降 3.82%:满足。选用 2.5 mm² 电缆和 16 A 断路器。

载流量表(REBT)

ITC-BT-19 表 1,栏号 1 至 11 与规程相同。第一张表说明每种敷设方法对应哪一栏;第二张表给出载流量 Iz0。3× = 三根负载导体(三相);2× = 两根负载导体(单相)。

各敷设方法对应的表格栏

方法3×PVC2×PVC3×XLPE2×XLPE
A2356
A21245
B4589
B23468
C5689
E68910
F7–10–
G9–11–

各栏载流量(A),铜导体,空气中 40 °C

截面(mm²)1234567891011
1.51111.51313.51516–182124–
2.5151617.518.52122–252933–
4202123242730–343845–
6252730323637–444957–
10343740445052–606876–
16454954596670–8091105–
2559647077848896106116123166
35–778696104110119131144154206
50–94103117125133145159175188250
70–––149160171188202224244321
95–––180194207230245271296391
120–––208225240267284314348455
150–––236260278310338363404525
185–––268297317354386415464601
240–––315350374419455490552711
300–––360404423484524565640821

常见疑问

断路器额定电流可以大于电缆载流量吗?

不可以。额定电流必须小于或等于电缆校正后的载流量(In ≤ Iz);否则电缆可能过热而断路器不脱扣。

网格桥架上的电缆属于哪种敷设方法?

网格桥架或有孔托盘上的多芯电缆属于 IEC 60364-5-52 的 E 法。单芯电缆属于 F 法,有单独的表格。

短路保护怎么办?

电缆还必须在保护动作前承受短路电流(IEC 60364-4-43),并且断路器在发生故障时必须及时切断(IEC 60364-4-41)。请用你的装置数据进行校核。

参考链接