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短路热稳定校验计算器

短路电流通过导体时,绝缘层会因急剧温升而受损。热稳定校验要求电缆截面满足 S ≥ Ik√t / C,即截面足以把短路瞬间的发热限制在绝缘允许温度内。输入母线最大短路电流与保护切除时间,本页同时给出最小截面校验与所选截面允许的短路电流双向结果。

kA
s(含断路器分闸时间)
mm²

热稳定系数 C 值

绝缘 / 导体C 值物理含义(允许短路温升)
铜芯 XLPE(YJV)137导体 90℃ → 短路允许 250℃
铜芯 PVC(VV)115导体 70℃ → 短路允许 160℃
铝芯 XLPE(YJLV)94导体 90℃ → 短路允许 250℃
铝芯 PVC(VLV)76导体 70℃ → 短路允许 160℃

不知道短路电流多大?从配变容量估起

低压柜馈线的短路电流主要由配电变压器决定。无限大电源估算:Ik = Sn / (√3·Un·uk%),再计上级系统阻抗约打 9 折。常见油浸/干式配变 0.4kV 母线三相短路电流参考值:

配变容量典型 uk%0.4kV 母线 Ik(约)备注
315 kVA4≈10 kA估算含系统阻抗(×0.9~0.95);
离变压器越远的馈线端,短路电流越小、
电缆越长压降越大,取母线值校验热稳定偏安全。
精确值按系统短路容量与阻抗正式计算。
400 kVA4≈13 kA
500 kVA4≈16 kA
630 kVA4~4.5≈18~20 kA
800 kVA4.5≈23 kA
1000 kVA4.5~6≈26~29 kA
1250 kVA6≈27~33 kA

算例(把三个数连起来看):800kVA 配变,Ik≈23kA。馈线用断路器瞬时(速断)保护 0.03s 切除:Smin=23000×√0.03÷137≈37mm² → 50mm² 足够;若同一回路由带短延时(0.4s)的后备保护切除:Smin=23000×√0.4÷137≈106mm² → 要 120mm²。同一个回路,保护时间从 0.03s 变 0.4s,截面差了两档——这就是热稳定校验必须与保护整定单核对的原因。

C 值由导体材料热容、电阻率与绝缘允许温度决定,取值依据 GB 50054-2011 及 GB/T 50217 常用数据;持续时间按保护实际切除时间计,多级保护取最不利值。

校验要点

· 中压电缆还应校验接地故障与屏蔽层短路电流工况;
· 时间 t 取主保护与后备保护中的不利组合,速断 + 0.4s 是低压馈线常见取值;
· 满足热稳定的最小截面若大于按载流量选出的截面,应放大截面或加快保护动作(限流断路器、缩短 t);
· 反复短时故障需考虑多次短路的热积累,工程上一般按一次最大短路校核。

公式:Smin = Ik·√t / C(mm²、A、s)。数据按 GB 50054、GB/T 50217 整理,为设计初核参考;继电保护整定与完整短路计算请以正式设计文件为准。相关页面:截面选择计算器(含热稳定三重校验)· 常用数据速查表 · 阻燃与耐火的区别