深井戸水中ポンプ用電源ケーブルのサイズ選定方法

地表电机通常靠近其控制面板，并且易于检查。钻孔泵电机可能在地下数十米或数百米处运行。

电气路径可能包括：

• 变压器到面板电缆

• 面板到井口电缆

• 井筒内电缆

• 工厂电机引线

• 水下接头

• 端子和连接电阻

每个部分都会增加总电压降。

浸没式电缆还必须在受限的环境中运行。它可能暴露于：

• 连续浸没

• 静水压力

• 水温

• 水化学性质

• 与井壁的摩擦

• 电缆夹压力

• 泵振动

• 安装过程中的机械载荷

• 长期绝缘老化

适用于干燥工业建筑的电缆不一定适用于浸没式钻孔安装。

从确切的电机开始，而不是泵系列名称。

记录：

• 额定电机功率

• 额定电压

• 频率

• 单相或三相电源

• 额定电流

• 满载或最大运行电流

• 功率因数

• 效率

• 启动方法

• 电机引线数量

• 绝缘等级

• 允许电压容差

• 制造商的最大电缆长度数据

SLAPK 潜水泵可配置为不同的电压和频率，包括项目特定的 50 Hz 和 60 Hz 要求。可用配置取决于所选的电机和泵型号。

不要假设两个相同千瓦额定值的电机具有相同的电流。额定电流随电压、相数、效率、功率因数和电机设计而变化。

使用确认的电机数据表进行精确订购。

不要仅使用井深作为电缆长度。

完整的电气路径可能包括：

• 从变压器到控制面板的距离

• 从控制面板到井口的距离

• 面板内的附加电缆

• 从井口到电机连接的深度

• 井口的服务环路

• 端接所需的电缆

• 绕过结构的布线

• 计划的维护余量

如果井深 120 米，但控制面板距离井口 45 米，则电气路径已明显长于仅井筒部分。

查阅适用的电机电缆表或进行电压降计算时，使用实际单程路径长度。应用正确的相配置公式；除非选定的计算方法要求，否则不要手动加倍或乘以长度。

如果制造商的尺寸计算方法未包含工厂电机引线，也必须将其包含在内。

电缆的载流要求通常基于电机的确认电流和适用的电气规则。

当有额定电流可用时，不要仅根据千瓦计算电缆尺寸。

设计审查应考虑：

• 正常运行电流

• 电机服务系数（如果适用）

• 启动电流

• 启动持续时间

• 启动频率

• 环境温度

• 电缆分组

• 安装方法

• 来自 VFD 的谐波含量

• 所需的保护装置协调

启动电流通常不意味着电缆必须连续承载锁定转子电流。但是，电缆在启动期间必须保持足够的电压，以便电机产生足够的扭矩。

长而尺寸过小的电缆即使在连续载流量看起来可接受的情况下，也可能在启动时产生大的电压降。

载流量是电缆在规定条件下可以承载的连续电流，而不会超过其允许的导体或绝缘温度。

公布的载流量取决于：

• 导体材料

• 导体横截面积

• 绝缘材料

• 负载导体的数量

• 电缆结构

• 环境温度

• 在空气、导管、地面或水中安装

• 与其他电缆分组

• 当地电气法规

通过电压降计算的电缆仍必须满足载流量要求。

反之，能够安全承载电流的电缆可能由于长距离上的电压降过大而尺寸过小。两种检查都是必需的。

电压降的发生是因为每个导体都有电阻和阻抗。

对于简化的电阻计算，电压降随以下因素增加：

• 电缆长度

• 电机电流

• 导体电阻率

它随着导体横截面积的增加而减小。

对于铜导体，简化的关系是：

电压降与电流 * 电缆长度 / 导体面积成正比

完整的交流计算还可以考虑：

• 功率因数

• 导体电抗

• 电缆配置

• 工作温度

• 三相或单相电源

对于平衡的三相电机，使用三相电压降公式或批准的制造商电缆表。对于单相电机，使用正确的单相方法。

不要混合这两种计算。

计算出的电机端子电压在运行和启动条件下都应保持在电机制造商允许的范围内。

相同的电压损耗在不同的系统电压下代表不同的百分比。

例如，固定的电压损耗在低压系统比在高压系统中更显著。

过大的电压降会导致：

• 启动扭矩降低

• 加速时间延长

• 电机电流升高

• 接触器抖动

• 重复过载跳闸

• 电机过热

• 不稳定的 VFD 运行

• 液压负载下无法启动

• 使用寿命缩短

SLAPK 故障排除信息将低电压、过细的电线和过长的电缆识别为潜水电机无法启动的可能原因。

因此，电缆选择必须与现场实际可用电压协调，而不仅仅是标称系统电压。

电机在直接启动时比正常运行时消耗的电流大得多。

由于电压降与电流有关，因此启动期间的临时下降可能比运行下降大得多。

启动审查应考虑：

• 可用变压器容量

• 发电机容量

• 供电系统阻抗

• 电缆长度和导体尺寸

• 电机锁定转子电流

• 泵启动扭矩

• 井口和面板连接

• 启动方法

• 加速时间

电机在达到速度后可能正常运行，但由于加速期间端子电压崩溃而无法启动。

可能的启动方法包括：

• 直接启动

• 星三角启动

• 自耦变压器启动

• 软启动器

• 变频器

所选方法必须与电机引线、电压、控制面板和项目要求兼容。

不要假设安装软启动器或 VFD 会自动允许使用更小的电缆。完整的制造商说明和电气设计仍然适用。

铜因其导电性、连接可靠性和可用性而常用于潜水泵电缆。

如果考虑在地面部分使用铝导体，设计者必须考虑：

• 所需导体面积更大

• 端子兼容性

• 氧化控制

• 机械强度

• 热膨胀

• 连接器额定值

• 过渡到铜电机引线

除非整个接头系统专门为此目的设计和批准，否则不要进行水下铜铝连接。

电压降计算中使用的导体材料必须与实际电缆匹配。

井筒部分应使用专门额定用于连续浸没和预期水况的电缆。

选择因素包括：

• 淡水或盐水

• 最高水温

• 静水压力

• 化学暴露

• 油或碳氢化合物暴露

• 扁平或圆形结构

• 电缆外径

• 柔韧性

• 耐磨性

• 电压额定值

• 绝缘和护套材料

• 饮用水批准（如需要）

标准的柔性电缆在物理上可能相似，但可能不是为连续水下服务设计的。

确认绝缘层和外护套。防水护套不能补偿不适用于电压、温度或浸没时间的导体绝缘。

潜水泵电缆有扁平和圆形结构。

在泵、提升管和井壁之间的间隙有限的情况下，扁平电缆可能很有用。它可以更紧密地贴合管道或电缆保护罩。

对于某些接头、密封件、电缆夹和机械保护系统，可能更倾向于使用圆形电缆。

正确的选择取决于：

• 电机连接

• 井壁间隙

• 电缆接头设计

• 电缆夹紧方法

• 接头套件

• 安装设备

• 制造商批准

电缆形状不决定导体容量。确认导体面积、绝缘、电压额定值和尺寸图。

电缆选择还会影响泵组是否能通过钻孔。

检查以下组合的包络：

• 泵和电机

• 提升管

• 电缆

• 电缆保护罩

• 电缆夹

• 水下接头

• 止回阀

• 管道联轴器

• 定心器

接头可能比电缆本身厚，并可能成为控制安装尺寸。

验证整个安装路径上的最小井壁内径。留出实际间隙以适应井壁偏差、接头、沉积物和检索。

有关相关的尺寸指导，请参阅 6 英寸 vs 8 英寸钻孔泵：如何选择。

深井泵通常需要连接工厂电机引线和延长下放电缆。

此连接必须提供：

• 可靠的电气连续性

• 低连接电阻

• 机械强度

• 电气绝缘

• 永久防水屏障

• 与电缆绝缘的兼容性

• 光滑的外轮廓

• 抵抗安装应力

SLAPK 电缆连接说明显示了导体端部的准备、机械连接、绝缘包裹和多层密封。实际提供的电缆应遵循批准的方法和材料。

电气绝缘但非防水的接头在浸没后可能会失效。

水进入电缆或接头可能导致：

• 低绝缘电阻

• 接地故障

• 相间故障

• 导体腐蚀

• 保护跳闸

• 电机绕组损坏

使用制造商批准的潜水接头套件或记录的连接程序。

切割或损坏导体股线

粗心移除绝缘层会减少有效导体面积并削弱连接。

不正确地连接不同尺寸的导体

连接器和密封系统必须容纳两个导体并保持机械牢固。

留下尖锐的突出物

尖锐的导体端部或连接器边缘在包裹或安装过程中可能会刺穿绝缘层。

仅使用普通电工胶带

几层通用胶带不一定能形成可靠的深水密封。

在接头内积聚湿气

密封前，电缆端部和连接材料必须清洁干燥。

制作过大的接头

过大的接头可能会卡在井壁接头处或在下放过程中损坏。

将接头置于重复的机械应力下

接头不应承受悬挂电缆的载荷，也不应在联轴器处急剧弯曲。

电源电缆应沿着提升管支撑，使其不自由悬挂、不摩擦井壁或在运行期间过度移动。

电缆支撑应：

• 固定电缆而不压碎它

• 抵抗水和安装环境

• 避免尖锐边缘

• 适应热和机械运动

• 在泵启动期间保持牢固

• 允许安全拆卸组件

在泵和联轴器部分周围应使用电缆保护罩。

不要使用可能切入电缆护套或产生不当电偶腐蚀的金属紧固材料。

紧固间隔和材料应遵循泵、电缆和安装商的要求。

电缆选择不能与电机保护系统分开。

控制面板可能包括：

• 短路保护

• 电机过载保护

• 缺相保护

• 相序保护

• 欠压和过压保护

• 接地故障保护

• 干运行保护

• 温度监测

• 液位控制

• 软启动器

• 变频器

保护设置应基于确认的电机和制造商说明。

过载继电器不应仅仅为了防止由低电压或损坏电缆引起的误跳闸而设置得更高。找到并纠正电气或液压原因。

VFD 会改变供给电机的电信号波形。

长电机电缆会增加反射波效应、电压应力、漏电流和电磁干扰。允许的电缆长度可能取决于：

• 驱动器型号

• 载波频率

• 输出电压

• 电机绝缘

• 电缆结构

• 接地

• 输出电抗器

• dV/dt 滤波器

• 正弦波滤波器

遵循 VFD 和电机制造商的最大电缆长度说明。

电缆还必须适用于驱动器输出，并采用所需的接地和屏蔽布置进行安装。

不要在不检查驱动器文档的情况下将标准直接启动电缆表应用于 VFD 系统。

泵的安装必须包括适用电气规范和设备设计要求的接地或保护导体。

接地有助于保护装置对绝缘故障做出响应并降低触电风险。

不要使用提升管、安全电缆或井筒作为未经验证的替代品来代替所需的保护导体。

接地布置应包括：

• 电机接地连接

• 控制面板接地

• 电缆保护导体

• 所需金属部件的连接

• 正确的端接

• 连续性测试

当地电气法规和现场条件决定最终设计。

下放泵之前，检查并测试电缆和电机组件。

建议的检查可能包括：

• 电缆护套目视检查

• 导体连续性验证

• 相间电阻比较

• 绝缘电阻测试

• 接地导体连续性

• 接头检查

• 电机绕组电阻比较

• 相识别确认

• 电缆长度验证

使用电机和电缆制造商指定的测试电压和程序。

如果其说明要求，在进行绝缘电阻测试之前断开敏感的电子设备，包括 VFD。

在安装前记录结果。这些基线值有助于诊断未来问题。

下放泵但正常运行之前，重复所需的电气检查。

这可以揭示由以下原因造成的损坏：

• 拉扯电缆

• 接触井壁边缘

• 绝缘层被压碎

• 接头损坏

• 端接不正确

• 水进入连接处

在调试期间，记录：

• 电源电压

• 电机端子或面板电压

• 相间电压平衡

• 每相运行电流

• 启动行为

• 绝缘电阻

• 保护设置

• 泵流量和排放压力

电流不平衡可能表明电压不平衡、连接问题、电缆损坏或电机故障。

假设一个三相钻孔泵将安装在井口下方 150 米处，而控制面板距离井口 35 米。

电机铭牌和供应商数据提供了额定电压、电流、启动方法和允许的电缆长度。

工程师应：

1. 根据所选的计算方法，添加井筒电缆、地面线路、服务余量和工厂电机引线。

2. 确定额定电流和启动电流。

3. 选择具有合适绝缘的潜水额定铜电缆。

4. 检查其在实际安装条件下的载流量。

5. 计算运行电压降。

6. 检查启动期间可用的电机电压。

7. 将结果与制造商允许的范围进行比较。

8. 如果电压降或载流量要求未满足，则增加导体尺寸。

9. 检查电缆和接头的外径与井壁间隙。

10. 与控制面板、启动器或 VFD 供应商确认电缆。

11. 记录最终导体面积、长度、接头方法和保护设置。

最终电缆不能仅根据安装深度选择。

• 仅根据电机千瓦选择导体尺寸

• 忽略面板和井口之间的地面电缆

• 使用标称井深作为总电缆长度

• 检查载流量但不检查电压降

• 检查运行电压但不检查启动条件

• 对三相电机使用单相计算

• 对连续浸没使用普通电缆

• 忽略水温和化学性质

• 安装未经批准的水下接头

• 允许电缆摩擦井壁

• 未将接头包含在间隙检查中

• 忽略 VFD 最大电机电缆长度

• 提高过载设置而不是纠正低电压

• 安装前后未测试绝缘

将以下信息发送给电机、电缆和控制面板供应商：

• 完整的泵和电机型号

• 额定电机功率

• 额定电压和频率

• 单相或三相电源

• 额定电流

• 启动方法

• 变压器或发电机容量

• 从电源到控制面板的距离

• 从面板到井口的距离

• 泵安装深度

• 工厂电机引线长度和尺寸

• 建议的电缆材料和横截面积

• 扁平或圆形电缆要求

• 水温和化学性质

• 最小井壁内径

• VFD 型号和工作频率范围

• 要求的当地电气标准

• 接地布置

• 每小时预期启动次数

• 连续或间歇运行占空比

我需要多大的电缆来驱动深井泵？

答案取决于电机电流、电压、相数、完整电缆长度、电压降限制、启动方法、安装条件和当地法规。仅电机功率和井深不足。

我可以使用比制造商最小尺寸更大的电缆吗？

通常可以，前提是它与端子、接头、控制设备和井壁间隙兼容。更大的导体可降低电压降，但会增加成本、重量和外径。

电缆长度是否包括到控制面板的距离？

是的。根据所选的计算方法，所有有助于电压降的电气部分都必须包含在内。

我可以在水下使用普通柔性电缆吗？

只有当它专门额定用于连续浸没、所需电压、温度、压力和水况时才可以。不应假定普通柔性电缆适用。

VFD 是否允许我使用更小的电缆？

不一定。电缆仍必须满足载流量、电压降、绝缘、接地和驱动器制造商的要求。长 VFD 输出电缆可能需要额外的滤波器或电抗器。

为什么我的泵无法启动，即使电源电压看起来正确？

由于电缆电阻、电源容量不足或启动电流高，电压在启动期间可能会大幅下降。测量并评估启动条件下的电压。

水下接头应该在水位上方吗？

在深井安装中这通常不切实际。当接头浸没时，它必须使用经过批准的永久性水下密封方法。

如何确认电缆在安装过程中没有损坏？

在下放泵之前和之后，执行指定的连续性、绕组电阻和绝缘电阻测试。将结果与记录的基线进行比较。

深井泵电缆的选择必须通过电气和安装审查。

最终选择应：

• 安全地承载所需电流。

• 限制运行和启动电压降。

• 使用完整的电气路径长度。

• 匹配电压、相数和启动方法。

• 承受连续浸没。

• 使用可靠的水下接头。

• 与整个组件一起安装在井壁内。

• 与控制面板和保护系统协调。

• 符合适用的电气法规。

不要仅根据电机功率或井深订购电缆。在生产前确认确切的电机电流、总电缆长度、电压降计算、导体面积、绝缘系统和安装环境。

将您所需的流量和扬程、井深、泵设置深度、电机功率、电压、频率、相数、总电缆路径、启动方法、水温和井壁内径发送给 SLAPK。

我们的工程师可以推荐合适的 QJ 或 SP 钻孔泵，并提供电机数据、额定电流、工厂引线信息和项目所需的电缆长度指导。