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°C，交联聚乙烯绝缘电缆为90°C。根据这一原则，在选择电缆截面时，必须满足下列条件：ImaxWIOK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30C，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1=1200073x35=198（A）查附表1-12得：铜芯交联电缆8.7/10KV3X95mm2，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)X0.96=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=J— 』tFxa。x0x「1+a盘9m一20）］x1000（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+入1+入2），可取平均值1.0014；P20 20°C时电缆导体电阻率（。・mm2/m）铜芯为18.4X10-9,，铝芯为31X10-9，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》）。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=J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<30003000~5000N5000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8时，则电缆截面按下式计算：S=PLcT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）£——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76.546.2AC220/380二相三线34.020.5AC220单相12.87.74DC110直流3.211.94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=6KW£=4，表中查得C=76.5代入上式：S=6x250076.5x4=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VV0.6/1KV3X50+1X25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。pW和pD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°C)0.6/11.8/3(KV)排列三根电缆三角形紧靠排5列敷设空气中（400C）土壤中/(K・m/W)(25C)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝2.52519362733253021251743326473543323928332364134584653414836412910574478587152654655381676591007692688460724925987613098115871057793643511590155115140105125931107750145110185145165125150110130937018014022517020015018513516511595225175270205240180225165200140120260200310235275205255190230160150300230350265310235290215260185185345270395300350265325245295210240410320455350405310380280340245300475370515395455350430320385280400555440585455515400485370440320500640510660520580455550420495365630730595740590650520615475555415

8008306908206657205806755356154701000—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)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.524—29—28—28—28—2.5312438303729362836284413249394737473747376524261505848584758471072558364786077597659169573105831007799769876251209613510512599125981259735150115160125150115150115145115501801401951501751351751351751357023017524018521517021516521016595280215285220260200255200255195120325250325250295230290225290225150375290565285330255325255325250185430335415320375290370285365285240510395480375435340430335425330

30058545554542549538548538048037540069054062549056544055543555043050080063071056064050563050062549563092074081064573058071557071056580010608609107358206608056507956401000—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)pwpD（水分迁移）1.22.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.515—19—17—15—13—2.5191327192517231519134251936273325302125176332647354332392833231041345846534148364129165744785871526546553825765910076926884607249359876130981158710577936450115901551151401051259311077701451101851451651251501101309395180140225170200150185135165115120225175270205240180225165200140

1502602003102352752052551902301601853002303502653102352902152601852403452703953003502653252452952103003903054453503953053652803252501.2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。pw和pD（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5列敷设空气中（400C）土壤中/(K・m/W)(250C)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.526—33—28—25—21—2.534264332362732232718444355642473542303524656457054584552394331107759946977576949584016100781209010074896476522513010015511512595115839868351601251851351501101359911582501951502201651801351601151409870245190270200220165200145175120

9530023032024026019524017521014512035037036527530022527520024017015040031041031033525531022527519518546536046535538028535026031022024055043054041044033540530036026030063549561046549537546034041029540074559069553556043552039546534050086068578061063549559045052539063099080088069571056566051059044580011209309707857906357355806555001000126010501060875860705800645720555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)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.532—45—44—44—44—2.5423359465745574457444564477617458735873576705797799275917491741097751301001209512094120931612599170135160120155120155120

2516512522017020015520015519515035200155265205240185240185235180502451903202452852202802202752157030524039530535027034526534026595375290475370420325410320405315120435340545420480370470365460355150500390610475535415525405515400185580450695540605470595460585455240685535810630705545690535675525300795615910710795620780605765595400930730105082091071089069587068550010808501190940103081510107959907806301250100013501180117093011409101120895800144011601520122013101050128010301260101010001630133016901380145011801420116013901140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5列敷设空气中（400C）土壤中/(K・m/W)(250C)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝251401101501151309912089105753517013518013515511514010512590

502051602151601801351701251501057026020026520022016520515018013095315245315240265200245180215155120360280360270300225275205245175150410320405305335255310230275195185470365455345380285350260310220240555435530400440330405300360255300640500595455495375455340405290400745585680520560430515385460330500855680765595630490585440520375630980790860680710555655500580430800110091095076578562572556564548510001230103010408508506957856257005351200132011201100910900745830670735575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)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝251651301601201401101351051351053520515519014516513016012516012550245190225175195150190150190145

703052352752152401852351802301809537029033025528522028021527521012043033537529032525031524531024015049038042533036528035527534527018556043548037041032040031039030524066551555543547537046036045535030076559563049053541552040551040040089069572556561048059546558545550010308108256506955506805356655256201190950940745790625770610755600800137011001050850890715865695850680100015401260117095098080095078094076512001670138012501040105087010208451000830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YJVYJLVYJYYJLY(导体温度900C)18/2026/35(KV)排列三根电缆三角形紧靠排5列敷设空气中（400C）土壤中/(K・m/W)(250C)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝502201702151651901401751301601107027021026520023017521516019013595330255315240275205255190230160120375290360270310235290215260185

1504253304003053452603202402902051854853804553453902953602703252302405604355254004503404203103752653006505105954555053854703504203004007605956805255804405354004803455008756907756006555056054555403906301000800875685735575680520610445800113092097077081564575558567550010001250104010608608857158206507305551200135011301120820930770870695770595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YJVYJLVYJYYJLY(导体温度900C)18/2026/35(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)(250C)pwpD（水分迁移）1.02.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝503451902251752001552001551951507030523527521524519024018524018595370285330255295225290225285220120425330375290335260325255320250150485375420325375290365285360280185555430475370420325410320405315240650505555430485380475370470365

300745580630490550425535415530410400870680720565630490615480605470500100079082564571556070035068554063011609209407408106407906257806158001330106010608459107308907108757001000149012101170950101082098080096078512001620134012801030107089010508651030850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YJVYJLVYJYYJLY(导体温度900C)电压0.6/11.8/3(KV)敷设空气中（400C）土壤中/(K・m/W)(250C)pwpD（水分迁移）1.22.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝1.521—27—24—20—17—2.52621332728242520211643426433236273223271864435564247354230352410564570545845523943311677599469775769495840251007812090100748964765235130100155115125951158398685016012518513515011013599115827019515022016518013516011514098

95245190270200220165200145175120120300230320240260195240175210145150350370365275300225275200240170185400310410310335255310225275195240465360465355380285350260310220300550430540410440335405300360260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YJVYJLVYJYYJLY(导体温度900C)3.6/68.7/10(KV)敷设空气中（450C）土壤中/(K・m/W)(250C)pwpD（水分迁移）1.22.53.03.5截面/mm2铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝2511590120921058010070856035140110150115130100120851057550170135180135155115140105125907020516021516018013517012515010595260200265200220165205150180130120315245315240265200245180215155150360280360270300225275205245175185410320405305335255310230275195240470365455345380285350260310220

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）/0C101520253035404550601.581.501.411.421.221.111.000.860.73651.481.411.441.261.181.091.000.890.77701.411.451.291.221.151.081.000.910.81801.421.271.221.171.111.061.000.930.86901.261.221.181.141.091.041.000.940.891051.221.191.151.111.081.041.000.950.91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）/0C101520253035601.201.131.071.000.930.85651.171.121.061.000.940.87701.151.011.051.000.940.88801.131.091.041.000.950.90901.111.071.041.000.960.92表2-3 不同土壤热阻系数的载流量修正系数土壤热阻系数电压/KV 导体截面/mm20.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5

0.6/1〜6/6<351.061.000.950.880.800.7250〜1501.081.000.940.870.770.70N1851.091.000.930.850.760.696/10〜12/15<351.051.000.950.890.800.7450〜1501.061.000.940.880.790.721851.071.000.930.860.770.7012/20〜26/35<951.051.000.950.900.820.76N1201.061.000.940.830.800.72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mm10010.900.850.800.780.7520010.920.870.840.820.8130010.930