電纜截面的選擇方法及計算示例

1、電纜截面的選擇方法及計算示例1 按長期允許載流量選擇電纜截面 為了保證電纜的使用壽命，運行中的導(dǎo)體電纜溫度應(yīng)不超過規(guī)定的長期允許工作溫度：聚氯乙烯絕緣電纜為70，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為90。根據(jù)這一原則，在選擇電纜截面時，必須滿足下列條件：ImaxI0K式中：Imax通過的最大連續(xù)負荷載流量（A）； I0 指定條件下的長期允許載流量（A），見附表1； K 長期允許載流量修正系數(shù)，見附表2.舉例：某工廠主變壓器容量S為12000KVA，若以直埋35KV交聯(lián)電纜供電，試問應(yīng)選擇多大電纜截面？（土壤溫度最高30，土壤熱阻系數(shù)2.5）解：按下列計算電纜線路應(yīng)通過的電流值 I=198（A）查附表1-12得

2、：銅芯交聯(lián)電纜8.7/10KV 395mm，最大連續(xù)負荷載流量為220A，25。由于敷設(shè)土壤溫度最高為30，應(yīng)進行溫度修正。查附表2-2得修正系數(shù)為0.96. I修=220（A）0.96=211（A）通過土壤溫度的修正后該電纜的連續(xù)負荷載流量雖只有211（A），仍能滿足電纜線路198（A）的要求。2 按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面國際電工委員會標準IEC287-3-2/1995提出了電纜尺寸即導(dǎo)體截面經(jīng)濟最佳化的觀點：電纜導(dǎo)體截面的選擇，不僅要考慮電纜線路的初始成本，而且要同時考慮電纜在壽命期間的電能損耗成本。因此要從經(jīng)濟電流密度來選擇電纜截面。（1）經(jīng)濟電流密度計算式： J=（2）電纜經(jīng)濟電流截

3、面計算式：Sj=Imax/J式中：J經(jīng)濟電流密度（A/mm）； Sj經(jīng)濟電流截面（mm）； B=（1+Yp+Ys）(1+1+2)，可取平均值1.0014； P2020時電纜導(dǎo)體電阻率（mm2/m） 銅芯為18.410-9，鋁芯為3110-9，計算時可分別取18.4和31。 d2020時電纜導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)（1/）。銅芯為0.00393，鋁芯為0.00403.（3）10KV及以下電力電纜按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面，宜符合下列要求：按照工程條件、電價、電纜成本、貼現(xiàn)率等計算擬選用的10KV及以下銅芯或鋁PVC/XLPE絕緣電力電纜的經(jīng)濟電流密度值。（詳見GB 502172007電力工程電纜設(shè)計規(guī)

4、范附錄B10KV及以下電力電纜經(jīng)濟電流截面選用方法）。對備用回路的電纜，如備用的電動機回路等，宜按正常運行小時數(shù)的一半選擇電纜截面。對一些長期不使用的回路，不宜按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面。當電纜經(jīng)濟截面比按熱穩(wěn)定、容許電壓降或持續(xù)載流量要求的截面小時，則應(yīng)按熱穩(wěn)定、容許電壓降或持續(xù)截流量較大要求的截面選擇。當電纜經(jīng)濟截面介于電纜標稱截面檔次之間，可視其接近程度、選擇較近一檔截面，且宜偏小選取。（4）上述計算式及要求雖然精確但比較繁雜。為方便起見，推薦下列簡化的經(jīng)濟電流密度計算方法：首先應(yīng)知道電纜線路中年最大負荷利用時間，然后從下表中查得我國目前規(guī)定的電纜導(dǎo)體材料的經(jīng)濟電流密度，再按下式計算電纜

5、截面。 Sj= 式中：Imax最大負荷電流（A）； J經(jīng)濟電流密度（A/mm）。根據(jù)計算所得的經(jīng)濟電流截面，通常選擇不小于這個計算值并靠近這個值的電纜標稱截面。我國規(guī)定的電纜經(jīng)濟電流密度線路類別導(dǎo)體材料年最大負荷利用小時3000300050005000架空線路鋁1.651.150.90銅3.002.251.75電纜線路鋁1.921.731.54銅2.502.252.00按經(jīng)濟電流密度選擇電纜，一般只適用于高壓線路。3 根據(jù)電網(wǎng)允許電壓降選擇電纜截面 當電流通過電線電纜時，由于線路中存在阻抗，必然產(chǎn)生電壓降（電壓損失），線路越長，截面越小，電壓損失越大。一般規(guī)定：照明線路中允許相對電壓降不應(yīng)超過

6、2.55%，戶內(nèi)動力線路不應(yīng)超過46%允許值，輸配電線路不應(yīng)超過7%。如果線路電壓降超過允許值，供電品質(zhì)將無法達到設(shè)計要求。應(yīng)適當增大電纜截面，使之達到要求。在低壓線路中，當給定了負載的電功率P，送電距離L，所允許的相對電壓降為時，則電纜截面按下式計算：S=式中：P負載的電功率（KW）； L送電線路距離（m）; C根據(jù)導(dǎo)體材料及送電電壓確定的線路功率系數(shù)（見下表） 允許的相對電壓降（%）線路功率系數(shù)C值線路電壓（V）線路類別線路功率系數(shù)C銅導(dǎo)體鋁導(dǎo)體AC 380三相四線76.546.2AC 220/380二相三線34.020.5AC 220單相12.87.74DC 110直流3.211.94舉

7、例：有一條380V三相四線制線路，總長2500m，終端負載功率為6KW，線路末端允許電壓降為4%，使用銅芯電纜，求電纜截面。解：已知L=2500m P=6KW =4，表中查得C=76.5 代入上式：S=49.02mm該線路電纜主線芯應(yīng)選50mm，三相四線制電纜型號規(guī)格應(yīng)選擇VV 0.6/1KV 350+125電力電纜。附表1：電力電纜載流量表1.1 聚氯乙烯絕緣電力電纜載流量 連續(xù)負荷載流量見表1-1 表1-3。W和D的（水分遷移）為熱阻系數(shù)。 表1-1 單芯非鎧裝聚氯乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號VV VLV VY VLY （導(dǎo)體溫度70）0.6/1 1.8/3 （KV）排列三根電

8、纜三角形緊靠排列敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (25)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁2.525193627332530212517433264735433239283323641345846534148364129105744785871526546553816765910076926884607249259876130981158710577936435115901551151401051259311077501451101851451651251501101309370180140225170200150185135165115952

9、251752702052401802251652001401202602003102352752052551902301601503002303502653102352902152601851853452703953003502653252452952102404103204553504053103802803402453004753705153954553504303203852804005554405854555154004853704403205006405106605205804555504204953656307305957405906505206154755554158008306

10、908206657205806755356154701000780735645595520表1-2 單芯非鎧裝聚氯乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號VV VLV VY VLY （導(dǎo)體溫度700C）0.6/1 1.8/3 （KV）排列三根電纜平行間隔排列（間隔距離等于電纜直徑）敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.524292828282.53124383037293628362844132493947374737473765242615058485847584710725583647860775

11、976591695731058310077997698762512096135105125991259812597351501151601251501151501151451155018014019515017513517513517513570230175240185215170215165210165952802152852202602002552002551951203252503252502952302902252902251503752905652853302553252553252501854303354153203752903702853652852405103954803754

12、3534043033542533030058545554542549538548538048037540069054062549056544055543555043050080063071056064050563050062549563092074081064573058071557071056580010608609107358206608056507956401000980825740730720表1-3 三芯 四芯和五芯非鎧裝聚氯乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號VV VLV VY VLY （導(dǎo)體溫度700C）0.6/1 1.8/3 （KV）敷設(shè)空氣中（450C）土壤中/(Km/W

13、) (250C)wD(水分遷移)1.22.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.515191715132.5191327192517231519134251936273325302125176332647354332392833231041345846534148364129165744785871526546553825765910076926884607249359876130981158710577936450115901551151401051259311077701451101851451651251501101309395180140225170200150185135

14、1651151202251752702052401802251652001401502602003102352752052551902301601853002303502653102352902152601852403452703953003502653252452952103003903054453503953053652803252501.2 交流聚乙烯絕緣電力電纜載流量 連續(xù)負荷載流量見表1-4 表1-11。w和D(水分遷移)為熱阻系數(shù)。表1-4 單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）0.6/1 1.8/3 （KV）排列三

15、根電纜三角形緊靠排列敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.526332825212.5342643323627322327184443556424735423035246564570545845523943311077599469775769495840161007812090100748964765225130100155115125951158398683516012518513515011013599115825019515022016518013516011514098702451902702

16、002201652001451751209530023032024026019524017521014512035037036527530022527520024017015040031041031033525531022527519518546536046535538028535026031022024055043054041044033540530036026030063549561046549537546034041029540074559069553556043552039546534050086068578061063549559045052539063099080088069571

17、056566051059044580011209309707857906357355806555001000126010501060875860705800645720555表1-5 單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）0.6/1 1.8/3 （KV）排列三根電纜平行間隔排列（間隔距離等于電纜直徑）敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.532454444442.5423359465745574457444564477617458735

18、873576705797799275917491741097751301001209512094120931612599170135160120155120155120251651252201702001552001551951503520015526520524018524018523518050245190320245285220280220275215703052403953053502703452653402659537529047537042032541032040531512043534054542048037047036546035515050039061047553541552

19、540551540018558045069554060547059546058545524068553581063070554569053567552530079561591071079562078060576559540093073010508209107108906958706855001080850119094010308151010795990780630125010001350118011709301140910112089580014401160152012201310105012801030126010101000163013301690138014501180142011601

20、3901140表1-6 單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）3.6/6 12/20（KV）排列三根電纜三角形緊靠排列敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁251401101501151309912089105753517013518013515511514010512590502051602151601801351701251501057026020026520022016520515018013095315245315240265200

21、245180215155120360280360270300225275205245175150410320405305335255310230275195185470365455345380285350260310220240555435530400440330405300360255300640500595455495375455340405290400745585680520560430515385460330500855680765595630490585440520375630980790860680710555655500580430800110091095076578562572

22、556564548510001230103010408508506957856257005351200132011201100910900745830670735575表1-7 單芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號3.6/6 12/20（KV）排列三根電纜平行間隔排列（間隔距離等于電纜直徑）敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁25165130160120140110135105135105352051551901451651301601251601255024519022517519515

23、019015019014570305235275215240185235180230180953702903302552852202802152752101204303353752903252503152453102401504903804253303652803552753452701855604354803704103204003103903052406655155554354753704603604553503007655956304905354155204055104004008906957255656104805954655854555001030810825650695550680

24、5356655256201190950940745790625770610755600800137011001050850890715865695850680100015401260117095098080095078094076512001670138012501040105087010208451000830表1-8單芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）18/20 26/35（KV）排列三根電纜三角形緊靠排列敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅

25、鋁銅鋁銅鋁5022017021516519014017513016011070270210265200230175215160190135953302553152402752052551902301601203752903602703102352902152601851504253304003053452603202402902051854853804553453902953602703252302405604355254004503404203103752653006505105954555053854703504203004007605956805255804405354004803455

26、008756907756006555056054555403906301000800875685735575680520610445800113092097077081564575558567550010001250104010608608857158206507305551200135011301120820930770870695770595表1-9 單芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）18/20 26/35（KV）排列三根電纜平行間隔排列（間隔距離等于電纜直徑）敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(Km/W) (250C)wD

27、(水分遷移)1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁50345190225175200155200155195150703052352752152451902401852401859537028533025529522529022528522012042533037529033526032525532025015048537542032537529036528536028018555543047537042032541032040531524065050555543048538047537047036530074558063049055042553541553041040087

28、0680720565630490615480605470500100079082564571556070035068554063011609209407408106407906257806158001330106010608459107308907108757001000149012101170950101082098080096078512001620134012801030107089010508651030850表1-10三芯、四芯和五芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）電壓0.6/1 1.8/3 （KV）敷設(shè)空氣中（40

29、0C）土壤中/(Km/W) (250C)wD(水分遷移)1.22.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.521272420172.5262133272824252021164342643323627322327186443556424735423035241056457054584552394331167759946977576949584025100781209010074896476523513010015511512595115839868501601251851351501101359911582701951502201651801351601151409895245190

30、270200220165200145175120120300230320240260195240175210145150350370365275300225275200240170185400310410310335255310225275195240465360465355380285350260310220300550430540410440335405300360260表1-11 三芯、四芯和五芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負荷載流量計算（A）型號YJV YJLV YJY YJLY（導(dǎo)體溫度900C）3.6/6 8.7/10（KV）敷設(shè)空氣中（450C）土壤中/(Km/W) (250C)w

31、D(水分遷移)1.22.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁2511590120921058010070856035140110150115130100120851057550170135180135155115140105125907020516021516018013517012515010595260200265200220165205150180130120315245315240265200245180215155150360280360270300225275205245175185410320405305335255310230275195240470365455345380285350260310220附表2 載流量修正系數(shù)表2-1 不同環(huán)境溫度下（空氣中）載流量修正系數(shù)導(dǎo)體工作溫度/0C環(huán)境溫度(空氣中)/ 0C101520253035404550601.581.501.411.421.221.111.000.860.73651.481.411.441.261.181.091.000.890