电缆截面的选择方法及计算示例.docx
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电缆截面的选择方法及计算示例
电缆截面的选择方法及计算示例
1按长期允许载流量选择电缆截面
为了保证电缆的使用寿命，运行中的导体电缆温度应不超过规定的长期允许工作温度：
聚氯乙烯绝缘电缆为70℃，交联聚乙烯绝缘电缆为90℃。
根据这一原则，在选择电缆截面时，必须满足下列条件：
Imax≤I0K
式中：
Imax——通过的最大连续负荷载流量（A）；
I0——指定条件下的长期允许载流量（A），见附表1；
K——长期允许载流量修正系数，见附表2.
举例：
某工厂主变压器容量S为12000KVA，若以直埋35KV交联电缆供电，试问应选择多大电缆截面？
（土壤温度最高30℃，土壤热阻系数2.5）
解：
按下列计算电缆线路应通过的电流值
I=
=
=198（A）
查附表1-12得：
铜芯交联电缆8.7/10KV3×95mm²，最大连续负荷载流量为220A，25℃。
由于敷设土壤温度最高为30℃，应进行温度修正。
查附表2-2得修正系数为0.96.I修=220（A）×0.96=211（A）
通过土壤温度的修正后该电缆的连续负荷载流量虽只有211（A），仍能满足电缆线路198（A）的要求。
2按经济电流密度选择电缆截面
国际电工委员会标准IEC287-3-2/1995提出了电缆尺寸即导体截面经济最佳化的观点：
电缆导体截面的选择，不仅要考虑电缆线路的初始成本，而且要同时考虑电缆在寿命期间的电能损耗成本。
因此要从经济电流密度来选择电缆截面。
（1）经济电流密度计算式：
J=
（2）电缆经济电流截面计算式：
Sj=Imax/J
式中：
J——经济电流密度（A/mm²）；
Sj——经济电流截面（mm²）；
B=（1+Yp+Ys）（1+λ1+λ2），可取平均值1.0014；
P20————20℃时电缆导体电阻率（Ω·mm2/m）
铜芯为18.4×10-9，，铝芯为31×10-9，计算时可分别取18.4和31。
d20————20℃时电缆导体的电阻温度系数（1/℃）。
铜芯为0.00393，铝芯为0.00403.
（3）10KV及以下电力电缆按经济电流密度选择电缆截面，宜符合下列要求：
①按照工程条件、电价、电缆成本、贴现率等计算拟选用的10KV及以下铜芯或铝PVC/XLPE绝缘电力电缆的经济电流密度值。
（详见GB50217—2007《电力工程电缆设计规范》附录B《10KV及以下电力电缆经济电流截面选用方法》）。
②对备用回路的电缆，如备用的电动机回路等，宜按正常运行小时数的一半选择电缆截面。
对一些长期不使用的回路，不宜按经济电流密度选择电缆截面。
③当电缆经济截面比按热稳定、容许电压降或持续载流量要求的截面小时，则应按热稳定、容许电压降或持续截流量较大要求的截面选择。
当电缆经济截面介于电缆标称截面档次之间，可视其接近程度、选择较近一档截面，且宜偏小选取。
（4）上述计算式及要求虽然精确但比较繁杂。
为方便起见，推荐下列简化的经济电流密度计算方法：
首先应知道电缆线路中年最大负荷利用时间，然后从下表中查得我国目前规定的电缆导体材料的经济电流密度，再按下式计算电缆截面。
Sj=
式中：
Imax——最大负荷电流（A）；
J——经济电流密度（A/mm²）。
根据计算所得的经济电流截面，通常选择不小于这个计算值并靠近这个值的电缆标称截面。
我国规定的电缆经济电流密度
线路类别
导体材料
年最大负荷利用小时
≤3000
3000~5000
≥5000
架空线路
铝
1.65
1.15
0.90
铜
3.00
2.25
1.75
电缆线路
铝
1.92
1.73
1.54
铜
2.50
2.25
2.00
按经济电流密度选择电缆，一般只适用于高压线路。
3根据电网允许电压降选择电缆截面
当电流通过电线电缆时，由于线路中存在阻抗，必然产生电压降（电压损失），线路越长，截面越小，电压损失越大。
一般规定：
照明线路中允许相对电压降不应超过2.5~5%，户内动力线路不应超过4~6%允许值，输配电线路不应超过7%。
如果线路电压降超过允许值，供电品质将无法达到设计要求。
应适当增大电缆截面，使之达到要求。
在低压线路中，当给定了负载的电功率P，送电距离L，所允许的相对电压降为ε时，则电缆截面按下式计算：
S=
式中：
P——负载的电功率（KW）；
L——送电线路距离（m）;
C——根据导体材料及送电电压确定的线路功率系数（见下表）
ε——允许的相对电压降（%）
线路功率系数C值
线路电压（V）
线路类别
线路功率系数C
铜导体
铝导体
AC380
三相四线
76.5
46.2
AC220/380
二相三线
34.0
20.5
AC220
单相
12.8
7.74
DC110
直流
3.21
1.94
举例：
有一条380V三相四线制线路，总长2500m，终端负载功率为6KW，线路末端允许电压降为4%，使用铜芯电缆，求电缆截面。
解：
已知L=2500mP=6KWε=4，表中查得C=76.5
代入上式：
S=
=49.02mm²
该线路电缆主线芯应选50mm²，三相四线制电缆型号规格应选择VV0.6/1KV3×50+1×25电力电缆。
附表1：
电力电缆载流量表
1.1聚氯乙烯绝缘电力电缆载流量
连续负荷载流量见表1-1表1-3。
ρW和ρD的（水分迁移）为热阻系数。
表1-1单芯非铠装聚氯乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
VVVLVVYVLY（导体温度70℃）0.6/11.8/3（KV）
排列
三根电缆三角形紧靠排列
敷设
空气中
（400C）
土壤中/（K·m/W）（25℃）
ρw
ρD（水分迁移）
1.0
2.5
3.0
3.5
截面/mm2
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
2.5
25
19
36
27
33
25
30
21
25
17
4
33
26
47
35
43
32
39
28
33
23
6
41
34
58
46
53
41
48
36
41
29
10
57
44
78
58
71
52
65
46
55
38
16
76
59
100
76
92
68
84
60
72
49
25
98
76
130
98
115
87
105
77
93
64
35
115
90
155
115
140
105
125
93
110
77
50
145
110
185
145
165
125
150
110
130
93
70
180
140
225
170
200
150
185
135
165
115
95
225
175
270
205
240
180
225
165
200
140
120
260
200
310
235
275
205
255
190
230
160
150
300
230
350
265
310
235
290
215
260
185
185
345
270
395
300
350
265
325
245
295
210
240
410
320
455
350
405
310
380
280
340
245
300
475
370
515
395
455
350
430
320
385
280
400
555
440
585
455
515
400
485
370
440
320
500
640
510
660
520
580
455
550
420
495
365
630
730
595
740
590
650
520
615
475
555
415
800
830
690
820
665
720
580
675
535
615
470
1000
—
780
—
735
—
645
—
595
—
520
表1-2单芯非铠装聚氯乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
VVVLVVYVLY（导体温度700C）0.6/11.8/3（KV）
排列
三根电缆平行间隔排列（间隔距离等于电缆直径）
敷设
空气中
（400C）
土壤中/（K·m/W）（250C）
ρw
ρD（水分迁移）
1.0
2.5
3.0
3.5
截面/mm2
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
1.5
24
—
29
—
28
—
28
—
28
—
2.5
31
24
38
30
37
29
36
28
36
28
4
41
32
49
39
47
37
47
37
47
37
6
52
42
61
50
58
48
58
47
58
47
10
72
55
83
64
78
60
77
59
76
59
16
95
73
105
83
100
77
99
76
98
76
25
120
96
135
105
125
99
125
98
125
97
35
150
115
160
125
150
115
150
115
145
115
50
180
140
195
150
175
135
175
135
175
135
70
230
175
240
185
215
170
215
165
210
165
95
280
215
285
220
260
200
255
200
255
195
120
325
250
325
250
295
230
290
225
290
225
150
375
290
565
285
330
255
325
255
325
250
185
430
335
415
320
375
290
370
285
365
285
240
510
395
480
375
435
340
430
335
425
330
300
585
455
545
425
495
385
485
380
480
375
400
690
540
625
490
565
440
555
435
550
430
500
800
630
710
560
640
505
630
500
625
495
630
920
740
810
645
730
580
715
570
710
565
800
1060
860
910
735
820
660
805
650
795
640
1000
—
980
—
825
—
740
—
730
—
720
表1-3三芯四芯和五芯非铠装聚氯乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
VVVLVVYVLY（导体温度700C）0.6/11.8/3（KV）
敷设
空气中
（450C）
土壤中/（K·m/W）（250C）
ρw
ρD（水分迁移）
1.2
2.5
3.0
3.5
截面/mm2
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
1.5
15
—
19
—
17
—
15
—
13
—
2.5
19
13
27
19
25
17
23
15
19
13
4
25
19
36
27
33
25
30
21
25
17
6
33
26
47
35
43
32
39
28
33
23
10
41
34
58
46
53
41
48
36
41
29
16
57
44
78
58
71
52
65
46
55
38
25
76
59
100
76
92
68
84
60
72
49
35
98
76
130
98
115
87
105
77
93
64
50
115
90
155
115
140
105
125
93
110
77
70
145
110
185
145
165
125
150
110
130
93
95
180
140
225
170
200
150
185
135
165
115
120
225
175
270
205
240
180
225
165
200
140
150
260
200
310
235
275
205
255
190
230
160
185
300
230
350
265
310
235
290
215
260
185
240
345
270
395
300
350
265
325
245
295
210
300
390
305
445
350
395
305
365
280
325
250
1.2交流聚乙烯绝缘电力电缆载流量
连续负荷载流量见表1-4表1-11。
ρw和ρD（水分迁移）为热阻系数。
表1-4单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
YJVYJLVYJYYJLY（导体温度900C）0.6/11.8/3（KV）
排列
三根电缆三角形紧靠排列
敷设
空气中
（400C）
土壤中/（K·m/W）（250C）
ρw
ρD（水分迁移）
1.0
2.5
3.0
3.5
截面/mm2
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
1.5
26
—
33
—
28
—
25
—
21
—
2.5
34
26
43
32
36
27
32
23
27
18
4
44
35
56
42
47
35
42
30
35
24
6
56
45
70
54
58
45
52
39
43
31
10
77
59
94
69
77
57
69
49
58
40
16
100
78
120
90
100
74
89
64
76
52
25
130
100
155
115
125
95
115
83
98
68
35
160
125
185
135
150
110
135
99
115
82
50
195
150
220
165
180
135
160
115
140
98
70
245
190
270
200
220
165
200
145
175
120
95
300
230
320
240
260
195
240
175
210
145
120
350
370
365
275
300
225
275
200
240
170
150
400
310
410
310
335
255
310
225
275
195
185
465
360
465
355
380
285
350
260
310
220
240
550
430
540
410
440
335
405
300
360
260
300
635
495
610
465
495
375
460
340
410
295
400
745
590
695
535
560
435
520
395
465
340
500
860
685
780
610
635
495
590
450
525
390
630
990
800
880
695
710
565
660
510
590
445
800
1120
930
970
785
790
635
735
580
655
500
1000
1260
1050
1060
875
860
705
800
645
720
555
表1-5单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
YJVYJLVYJYYJLY（导体温度900C）0.6/11.8/3（KV）
排列
三根电缆平行间隔排列（间隔距离等于电缆直径）
敷设
空气中
（400C）
土壤中/（K·m/W）（250C）
ρw
ρD（水分迁移）
1.0
2.5
3.0
3.5
截面/mm2
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
1.5
32
—
45
—
44
—
44
—
44
—
2.5
42
33
59
46
57
45
57
44
57
44
4
56
44
77
61
74
58
73
58
73
57
6
70
57
97
79
92
75
91
74
91
74
10
97
75
130
100
120
95
120
94
120
93
16
125
99
170
135
160
120
155
120
155
120
25
165
125
220
170
200
155
200
155
195
150
35
200
155
265
205
240
185
240
185
235
180
50
245
190
320
245
285
220
280
220
275
215
70
305
240
395
305
350
270
345
265
340
265
95
375
290
475
370
420
325
410
320
405
315
120
435
340
545
420
480
370
470
365
460
355
150
500
390
610
475
535
415
525
405
515
400
185
580
450
695
540
605
470
595
460
585
455
240
685
535
810
630
705
545
690
535
675
525
300
795
615
910
710
795
620
780
605
765
595
400
930
730
1050
820
910
710
890
695
870
685
500
1080
850
1190
940
1030
815
1010
795
990
780
630
1250
1000
1350
1180
1170
930
1140
910
1120
895
800
1440
1160
1520
1220
1310
1050
1280
1030
1260
1010
1000
1630
1330
1690
1380
1450
1180
1420
1160
1390
1140
表1-6单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
YJVYJLVYJYYJLY（导体温度900C）3.6/612/20（KV）
排列
三根电缆三角形紧靠排列
敷设
空气中
（400C）
土壤中/（K·m/W）（250C）
ρw
ρD（水分迁移）
1.0
2.5
3.0
3.5
截面/mm2
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
铜
铝
25
140
110
150
115
130
99
120
89
105
75
35
170
135
180
135
155
115
140
105
125
90
50
205
160
215
160
180
135
170
125
150
105
70
260
200
265
200
220
165
205
150
180
130
95
315
245
315
240
265
200
245
180
215
155
120
360
280
360
270
300
225
275
205
245
175
150
410
320
405
305
335
255
310
230
275
195
185
470
365
455
345
380
285
350
260
310
220
240
555
435
530
400
440
330
405
300
360
255
300
640
500
595
455
495
375
455
340
405
290
400
745
585
680
520
560
430
515
385
460
330
500
855
680
765
595
630
490
585
440
520
375
630
980
790
860
680
710
555
655
500
580
430
800
1100
910
950
765
785
625
725
565
645
485
1000
1230
1030
1040
850
850
695
785
625
700
535
1200
1320
1120
1100
910
900
745
830
670
735
575
表1-7单芯交流聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）
型号
3.6/612/20（KV）
排列
三根电缆平行间隔排列（间隔距离等于电缆直径）
敷设
空气中
（400C）
土壤中/（K·m/W）（250C）
ρw
ρD（水分迁移）
1.0
2.5
3
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