电缆截面的选择方法及计算示例

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1、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70C，交联聚乙烯绝缘电缆为 90C。根据这一原则，在选择电缆截面时, 必须满足下列条件：I maxW I0K式中：Ima通过的最大连续负荷载流量(A)；I o 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30E，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=12000335=

2、198 (A)1查附表1-12得：铜芯交联电缆8.7/10KV 3X 95mm,最大连续负荷载流量为220A, 25C。 由于敷设土壤温度最高为30C，应进行温度修正。查附表2-2得修正系数为0.96. I修=220 (A)X 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

3、。(1) 经济电流密度计算式：AF ?20 B 1+ ：20(入-20) 1000（2）电缆经济电流截面计算式:式中：J经济电流密度（A/mm）;Sj经济电流截面（mm）；B= （1+Yp+YS （1+ 入 i+入 2），可取平均值 1.0014 ;P 2020C时电缆导体电阻率（Q mrl/m）铜芯为18.4 X 10-9,，铝芯为31 X 10-9，计算时可分别取18.4和31。d20 20C时电缆导体的电阻温度系数 （1/ C）。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： 按照工程条件、电价、电缆成本、贴现率等计算

4、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GB502172007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）。 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。 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

5、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。S_ 丨 maxj =J式中：I ma 最大负荷电流（A）； J经济电流密度（A/mn2）。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 5000架空线路铝1.651.150.90铜3.002.251.75电缆线路铝1.921.731.54铜2.502.252.00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

6、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2.55%，户内动力线路不应超过46%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时，则4#电缆截面按下式计算:S=PL#式中：p负载的电功率（Kvy；l 送电线路距离（m ；允许的相对电压降（%C 根据导体材料及送电电压确定的线路功率系数（见下表）线路电压（V）线路类别线路功率系数C铜导体铝导体AC 380三相四线76

7、.546.2AC 220/380二相三线34.020.5AC 220单相12.87.74DC 110直流3.211.94线路功率系数C值举例：有一条380V三相四线制线路，总长2500m终端负载功率为6KVy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=2500m P=6KW =4,表中查得 C=76.576.54代入上式：S=6 2500 =49.02mn2该线路电缆主线芯应选50mm,三相四线制电缆型号规格应选择 VV0.6/1KV 3X 50+1X 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 o p W和p

8、D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VV VLV VY VLY(导体温度 70C) 0.6/1 1.8/3(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 C )p wp D（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝2.525193627332530212517433264735433239283323641345846534148364129105744785871526546553816765910076926884607249259876130981158710577

9、936435115901551151401051259311077501451101851451651251501101309370180140225170200150185135165115952251752702052401802251652001401202602003102352752052551902301601503002303502653102352902152601851853452703953003502653252452952102404103204553504053103802803402453004753705153954553504303203852804005554

10、405854555154004853704403205006405106605205804555504204953656307305957405906505206154755554158008306908206657205806755356154701000一780一735一645一595一520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 IW VLV VY VLY （导体温度 700C） 0.6/1 1.8/3（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) (25 0C)p wp D（水分迁移）1.02.53.03.

11、5截面/mm铜铝铜铝铜铝:铜:铝:铜铝1.524一29一28一28一28一2.531243830372936283628441324939473747374737652426150584858475847107255836478607759765916957310583100779976987625120961351051259912598125973515011516012515011515011514511550P 180140195150 j175135P 1751351751357023017524018521517021516521016595:280215:285220260200

12、255200255195120325250325250295230290225290225150:375290P 565285 :330255:325255P 325250185430335415320375290370285365285240P 510395P 480375 :435340r 430335P 425330300585455545425495385485380480375400:690540P 625490 :565440P 555435r 550430500800630710560640505630500625495630r 920740r 810645 :730580r 7

13、1557071056580010608609107358206608056507956401000一980一825一740一730一720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VV VLV VY VLY (导体温度 70C) 0.6/1 1.8/3( KV)敷设空气中（450C）土壤中 /(K m/W) (25 0C)p wp d（水分迁移）1.22.53.03.5截面/mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.515一19一17一15一13一2.519132719251723151913425193627332530212517633264735433239283323

14、104134584653414836412916r 5744r 7858 :7152P 65r 46r 55382576591007692688460724935r 9876r 13098 :11587P 105r 77P 93645011590155115140105125931107770145110r 185145165125P 150110r 1309395180140225170200150185135165115120P 225175r 270205240180P 225r 165r 200140150260200310235275205255190230160185r 30023

15、0r 350265310235r 290r 215P 2601852403452703953003502653252452952103003903054453503953053652803252501.2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 o p w和p D（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YJV YJLV YJY YJLY (导体温度 90C) 0.6/1 1.8/3( 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 C)p wP D（水分迁移）1.02.53.03.5截面/

16、mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.526一33一28一25一21一2.5342643323627322327184443556424735423035246564570545845523943311077599469775769495840161007812090100748964765225130100155115125951158398683516012518513515011013599115825019515022016518013516011514098702451902702002201652001451751209530023032024026019524017521014512035

17、037036527530022527520024017015040031041031033525531022527519518546536046535538028535026031022024055043054041044033540530036026030063549561046549537546034041029540074559069553556043552039546534050086068578061063549559045052539063099080088069571056566051059044580011209309707857906357355806555001000126

18、010501060875860705800645720555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YJV YJLV YJY YJLY (导体温度 90C) 0.6/1 1.8/3( 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) (25 0C)P wp d（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.532一45一44一44一44一2.5423359465745574457444564477617458735873576705797799275917491741097751301001209512

19、094120931612599170135160120155120155120251651252201702001552001551951503520015526520524018524018523518050245190320245285220280220275215703052403953053502703452653402659537529047537042032541032040531512043534054542048037047036546035515050039061047553541552540551540018558045069554060547059546058545524

20、0685535810630705545690535675525300795615910710795620780605765595400930730105082091071089069587068550010808501190940103081510107959907806301250100013501180117093011409101120895800144011601520122013101050128010301260101010001630133016901380145011801420116013901140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YJV YJLV

21、YJY YJLY (导体温度 90C 3.6/6 12/20( KV排列三根电缆三角形紧靠排列敷设空气中（400）土壤中 /(K m/W) (25 C)p wp d（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝25140110150115130991208910575351701351801351551151401051259050205160215160180135170125150105702602002652002201652051501801309531524531524026520024518021515512036028036027030022527520524

22、517515041032040530533525531023027519518547036545534538028535026031022024055543553040044033040530036025530064050059545549537545534040529040074558568052056043051538546033050085568076559563049058544052037563098079086068071055565550058043080011009109507657856257255656454851000123010301040850850695785625

23、7005351200132011201100910900745830670735575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3.6/6 12/20(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) (25 0C)p wp d（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝25165130160120140110135105135105352051551901451651301601251601255024519022517519515019015019014570305235275215240185235

24、180230180953702903302552852202802152752101204303353752903252503152453102401504903804253303652803552753452701855604354803704103204003103903052406655155554354753704603604553503007655956304905354155204055104004008906957255656104805954655854555001030810825650695550680535665525620119095094074579062577061

25、0755600800137011001050850890715865695850680100015401260117095098080095078094076512001670138012501040105087010208451000830表1-8单芯交流聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）型号YJV YJLV YJY YJLY (导体温度 90C 18/20 26/35( 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 C)P wP d（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm:铜铝:铜铝铜铝P铜铝铜铝5022017021516519014017

26、513016011070270210265200230175215160190135953302553152402752052551902301601203752903602703102352902152601851504253304003053452603202402902051854853804553453902953602703252302405604355254004503404203103752653006505105954555053854703504203004007605956805255804405354004803455008756907756006555056054555

27、403906301000800875685735575680520610445800113092097077081564575558567550010001250104010608608857158206507305551200135011301120820930770870695770595表1-9单芯交流聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）型号YJV YJLV YJY YJLY (导体温度 900C 18/20 26/35( 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) (25 0C)P wP d（水分迁移）1.02.53.03.5,

28、 2截面/mm铜铝铜铝铜铝铜:铝铜铝5034519022517520015520015519515070P 305235P 275215245190P 24018524018595370285330255295225290225285220120425330375290335260P 325255320250150485375420325375290365285360280185P 555430P 475370420325P 410320405315240650505555430485380(475370470365300P 745580P 630490550425P 535415530410

29、400870680720565630490615480605470500100079082564571556070035068554063011609209407408106407906257806158001330106010608459107308907108757001000149012101170950101082098080096078512001620134012801030107089010508651030850表1-10三芯、四芯和五芯交流聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量（A）型号YJV YJLV YJY YJLY (导体温度 90匕电压0.6/1 1.8/3( KV)敷设空

30、气中（40C）土壤中 /(K m/W) (25 0C)P wP d（水分迁移）1.22.53.03.5截面/mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.521一27一24一20一17一2.5262133272824252021164342643323627322327186443556424735423035241056457054584552394331167759946977576949584025100781209010074896476523513010015511512595115839868501601251851351501101359911582701951502201651801351601

31、151409895245190270200220165200145175120120300230320240260195240175210145150350370365275300225275200240170185400310410310335255310225275195240465360465355380285350260310220300550430540410440335405300360260表1-11三芯、四芯和五芯交联聚乙烯绝缘电力电缆连续负荷载流量计算（ A型号YJV YJLV YJY YJLY (导体温度 90C) 3.6/6 8.7/10(KV)敷设空气中（450C）土壤

32、中 /(K m/W) (25 0C)P wP d（水分迁移）1.22.53.03.5截面/mm铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝251159012092105801007085603514011015011513010012085105755017013518013515511514010512590702051602151601801351701251501059526020026520022016520515018013012031524531524026520024518021515515036028036027030022527520524517518541032040530533525531023

33、0275195240470365455345380285350260310220附表2载流量修正系数表2-1不同环境温度下（空气中）载流量修正系数Th 丄立、/口亠、#077导体工作温度/ 0c环境温度（空气中）/ 0c101520253035404550601.581.501.411.421.221.111.000.860.73651.481.411.441.261.181.091.000.890.77701.411.451.291.221.151.081.000.910.81801.421.271.221.171.111.061.000.930.8690r 1.261.22 11.181.

34、141.09 :1.041.000.940.891051.221.191.151.111.081.041.000.950.91表2-2 不同环境温度下（土壤中）载流量修正系数导体工作温度/ 0c环境温度（土壤中” 0c101520253035601.201.131.071.000.930.8565r 1.171.121.061.000.94r 0.87701.151.011.051.000.940.88801.131.091.041.000.95:0.90901.111.071.041.000.960.92表2-3不同土壤热阻系数的载流量修正系数电压/KV导体截面/mm土壤热阻系数0.81.0

35、1.21.52.02.5 1851.091.000.930.850.760.696/10 d O /d K 351.051.000.950.890.800.7450 1501.061.000.940.880.790.7212/151851.071.000.930.860.770.7012/20 1201.061.000.940.830.800.72表2-4 土中直埋多根平行敷设时电缆载流量修正系数电缆根数123456电缆之间净距mm10010.90P 0.850.800.780.7520010.920.870.840.820.8130010.930.900.870.860.85注：本表不适用于三相交流系统中单芯电缆。表2-5空气中单层多根并行敷设时电缆载流量修正系数电缆根数12345电缆 中心距S=d1.000.90 d0.850.820.80 :S=2d1.001.000.980.950.90S=3d1.001.001.000.980.96 :注：（1）S为电缆中心间的距离，d为电缆外径。当并列敷设电缆外径不同时，d值可近似地取电缆外径的平均值。（2）本表不适用于交流系统中使用的单芯电力电缆。表2-6在电缆桥架上无间距配置多层并列电缆时持续载流量修正系数叠置电缆层数一一一二二二-三四桥架类别梯架0.80.650.550.50托盘0.70.550.500.4517