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70C，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為90C。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：、x通過的最大連續(xù)負(fù)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30C，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= 12000 =198 (A)

2、、；3U 3 35查附表1-12得：銅芯交聯(lián)電纜8.7/10KV3X95mm2，最大連續(xù)負(fù)荷載流量為220A，25C。 由于敷設(shè)土壤溫度最高為30C，應(yīng)進(jìn)行溫度修正。查附表2-2得修正系數(shù)為0.96. I修=220 (A)X0.96=211 (A)通過土壤溫度的修正后該電纜的連續(xù)負(fù)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(jì)電流密度選擇電纜截面國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC287-3-2/1995提出了電纜尺寸即導(dǎo)體截面經(jīng)濟(jì)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(jì)電流密度來選擇電纜截面

3、。經(jīng)濟(jì)電流密度計算式：J=IF xp2o x B x 1+a( 0 - 20) x 1000電纜經(jīng)濟(jì)電流截面計算式：SJ式中：J經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2）；Sj經(jīng)濟(jì)電流截面（mm2）；B= （1+Yp+Ys） （1+A 1+A 2）,可取平均值 1.0014；P20 20C時電纜導(dǎo)體電阻率（。mm2/m）銅芯為18.4X10-9,鋁芯為31X10-9，計算時可分別取18.4和31。d20 20C時電纜導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)（1/C）。銅芯為0.00393,鋁芯為0.00403.（3）10KV及以下電力電纜按經(jīng)濟(jì)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

4、10KV及以下銅芯或鋁PVC/XLPE 絕緣電力電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度值。（詳見GB 502172007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范附錄B10KV 及以下電力電纜經(jīng)濟(jì)電流截面選用方法）。對備用回路的電纜，如備用的電動機(jī)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(jì)電流密度選擇電纜截面。當(dāng)電纜經(jīng)濟(jì)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(dāng)電纜經(jīng)濟(jì)截面介于電纜標(biāo)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(jì)電流密

5、度 計算方法：首先應(yīng)知道電纜線路中年最大負(fù)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(jì)電流密度，再按下式計算電纜截面。ECVkJ -maxj J式中：Imax最大負(fù)荷電流（A）；J經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm?）。根據(jù)計算所得的經(jīng)濟(jì)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(biāo)稱截面。我國規(guī)定的電纜經(jīng)濟(jì)電流密度線路類別導(dǎo)體材料年最大負(fù)荷利用小時300030005000N5000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(jì)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(dāng)

6、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(dá)到設(shè)計要求。應(yīng)適當(dāng)增大電纜截面，使之達(dá)到要求。在低壓線路中，當(dāng)給定了負(fù)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：q PLS=C式中：P負(fù)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

7、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舉例：有一條380V三相四線制線路，總長2500m，終端負(fù)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 e =4，表中查得 C=76.5代入上式：S= 6 x 2500 =49.02mm276.5 x 4該線路電纜主線芯應(yīng)選50mm2，三相四線制電纜型號規(guī)格應(yīng)選擇VV 0.6/1KV 3X50+1X25 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(fù)荷載流

8、量見表1-1表1-3。p w和p 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(fù)荷載流量（A）型號VV VLV VY VLY (導(dǎo)體溫度 70C) 0.6/1 1.8/3 (KV)排列三根電纜三角形緊靠排列敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(K - m/W) (25C)p wp D （水分遷移）1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁2.525193627332530212517433264735433239283323641345846534148364129105744785871526546553816765910076926884607249259

9、876130981158710577936435115901551151401051259311077501451101851451651251501101309370180140225170200150185135165115952251752702052401802251652001401202602003102352752052551902301601503002303502653102352902152601851853452703953003502653252452952102404103204553504053103802803402453004753705153954553504

10、303203852804005554405854555154004853704403205006405106605205804555504204953656307305957405906505206154755554158008306908206657205806755356154701000780735645595520表1-2單芯非鎧裝聚氯乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負(fù)荷載流量（A）型號 IVV VLV VY VLY （導(dǎo)體溫度 70） 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/(K - m/W) (250C)PP （水分遷移）w

11、1.02.5D3.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.524292828282.5312438303729362836284413249394737473747376524261505848584758471072558364786077597659169573105831007799769876251209613510512599125981259735150115160125150115150115145115501801401951501751351751351751357023017524018521517021516521016595280215285220260200255

12、200255195120325250325250295230290225290225150375290565285330255325255325250185430335415320375290370285365285240510395480375435340430335425330300585455545425495385485380480375400690540625490565440555435550430500800630710560640505630500625495630920740810645730580715570710565800106086091073582066080565

13、07956401000980825740730720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(fù)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（45oC）土壤中/(K - m/W) (250C)PP （水分遷移）w1.22.5D3.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.515191715132.519132719251723151913425193627332530212517633264735433239283323104134584653414836412916574478587152654655382576

14、591007692688460724935987613098115871057793645011590155115140105125931107770145110185145165125150110130939518014022517020015018513516511512022517527020524018022516520014015026020031023527520525519023016018530023035026531023529021526018524034527039530035026532524529521030039030544535039530536528032525

15、01.2交流聚乙烯絕緣電力電纜載流量連續(xù)負(fù)荷載流量見表1-4表1-11。p w和P 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(fù)荷載流量（A）型號YJV YJLV YJY YJLY (導(dǎo)體溫度 900C)0.6/1 1.8/3 (KV)排列三根電纜三角形緊靠排列敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(K - m/W) (250C)P wp （水分遷移）1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.526332825212.5342643323627322327184443556424735423035246564570545845523943311077599469

16、775769495840161007812090100748964765225130100155115125951158398683516012518513515011013599115825019515022016518013516011514098702451902702002201652001451751209530023032024026019524017521014512035037036527530022527520024017015040031041031033525531022527519518546536046535538028535026031022024055043054

17、041044033540530036026030063549561046549537546034041029540074559069553556043552039546534050086068578061063549559045052539063099080088069571056566051059044580011209309707857906357355806555001000126010501060875860705800645720555敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(K - m/W) (250C)PP .（水分遷移）1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.5324

18、54444442.542335946574557445744456447761745873587357670579779927591749174109775130100120951209412093161259917013516012015512015512025165125220170200155200155195150352001552652052401852401852351805024519032024528522028022027521570305240395305350270345265340265953752904753704203254103204053151204353405

19、454204803704703654603551505003906104755354155254055154001855804506955406054705954605854552406855358106307055456905356755253007956159107107956207806057655954009307301050820910710890695870685500108085011909401030815101079599078063012501000135011801170930114091011208958001440116015201220131010501280103

20、01260101010001630133016901380145011801420116013901140型號排列三根電纜平行間隔排列（間隔距離等于電纜直徑）表1-5單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負(fù)荷載流量（A）YJV YJLV YJY YJLY （導(dǎo)體溫度 90）0.6/1 1.8/3 （KV）表1-6單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負(fù)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/(K - m/W) (250C)PP .（水分遷移）w1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅

21、鋁銅鋁銅鋁銅鋁25140110150115130991208910575351701351801351551151401051259050205160215160180135170125150105702602002652002201652051501801309531524531524026520024518021515512036028036027030022527520524517515041032040530533525531023027519518547036545534538028535026031022024055543553040044033040530036025530064

22、0500595455495375455340405290400745585680520560430515385460330500855680765595630490585440520375630980790860680710555655500580430800110091095076578562572556564548510001230103010408508506957856257005351200132011201100910900745830670735575表1-7單芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負(fù)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

23、直徑）敷設(shè)空氣中（400C）土壤中/(K - m/W) (250C)PP .（水分遷移）w1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁25165130160120140110135105135105352051551901451651301601251601255024519022517519515019015019014570305235275215240185235180230180953702903302552852202802152752101204303353752903252503152453102401504903804253303652803552753452701

24、855604354803704103204003103903052406655155554354753704603604553503007655956304905354155204055104004008906957255656104805954655854555001030810825650695550680535665525620119095094074579062577061075560080013701100105085089071586569585068010001540126011709509808009507809407651200167013801250104010508701

25、0208451000830表1-8單芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負(fù)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/(K - m/W) (250C)PP .（水分遷移）1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁50220170215165190140175130160110702702102652002301752151601901359533025531524027520525519023016012037529036027031023529021526018515

26、042533040030534526032024029020518548538045534539029536027032523024056043552540045034042031037526530065051059545550538547035042030040076059568052558044053540048034550087569077560065550560545554039063010008008756857355756805206104458001130920970770815645755585675500100012501040106086088571582065073055

27、51200135011301120820930770870695770595表1-9單芯交流聚乙烯絕緣電力電纜連續(xù)負(fù)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/(K - m/W) (250C)PP .（水分遷移）w1.02.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁50345190225175200155200155195150703052352752152451902401852401859537028533025529522529022528

28、522012042533037529033526032525532025015048537542032537529036528536028018555543047537042032541032040531524065050555543048538047537047036530074558063049055042553541553041040087068072056563049061548060547050010007908256457155607003506855406301160920940740810640790625780615800133010601060845910730890710

29、8757001000149012101170950101082098080096078512001620134012801030107089010508651030850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(fù)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（400C）土壤中/(K - m/W) (250C)PP .（水分遷移）w1.22.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁1.521272420172.52621332728242520211643426433236273223271864435

30、564247354230352410564570545845523943311677599469775769495840251007812090100748964765235130100155115125951158398685016012518513515011013599115827019515022016518013516011514098952451902702002201652001451751201203002303202402601952401752101451503503703652753002252752002401701854003104103103352553102252

31、75195240465360465355380285350260310220300550430540410440335405300360260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(fù)荷載流量計算（A）型號YJV YJLV YJY YJLY (導(dǎo)體溫度 900C) 3.6/68.7/10 (KV)敷設(shè)空氣中（450C）土壤中/(K - m/W) (250C)PP （水分遷移）w1.22.53.03.5截面/mm2銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁銅鋁2511590120921058010070856035140110150115130100120851057550170135180135155115

32、140105125907020516021516018013517012515010595260200265200220165205150180130120315245315240265200245180215155150360280360270300225275205245175185410320405305335255310230275195240470365455345380285350260310220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/oC環(huán)境溫度（空氣中）/ 0C101520253035404550601.581.501.411.421.221.111.000.860.73651.481.411.441.261.181.091.000.8