低压电力电力电缆和导线的选择

1、低压电力电缆和绝缘导线的选择 叶道仁编 二一三年十月 低压 电力电缆和绝缘导线的选择首先必须知道什么叫做低压电力电缆和导线？凡是耐压1000V以下的电力电缆和绝缘导线都称为低压电力电缆和导线。在国民经济中应用十分广泛。一， 低压电力电缆和绝缘导线的类型选择：1,电力电缆和导线的类型选择：(1)电力电缆和绝缘导线的芯线材料：一般采用良导体钢、铝、合金铝、铜等金属材料，特殊的导线采用银、金贵重金属。电力电缆和导线多般采用铝、合金铝、铜做芯线。(2)电力电缆和绝缘导线的绝缘材料：一般采用电缆纸、橡胶、聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料、交联聚乙烯。电力电缆和导线的绝缘材料决定电力电缆和导线的芯线最高容许温度，

2、也就是确定电力电缆和导线载流量的因素之一。电力电缆和导线的芯线最高容许温度见表11。 表11 电力电缆和绝缘导线的芯线最高容许温度电缆和绝缘导线最高容许温度（）绝缘类别型式特征电压(kV)持续工作短路时聚氯乙烯普通670160交联聚乙烯普通50090250自容式充油普通牛皮纸50080160半合成纸50085160二,电力电缆截面和绝缘导线截面的选择方法一般有四种方法，分叙如下：1、按发热条件选择绝缘导线和电缆截面：应使导线的计算电流Ijs不大于允许载流量（允许持续电流）Iyx。即： IyxIjs （11） 式中：Iyx电缆和绝缘导线的容许载流量，A； Ijs电缆和绝缘导线的计算载流量，A。（

3、1）电缆和绝缘导线的计算载流量的计算：电缆和绝缘导线的计算载流量就是该回路的计算工作电流，下面专谈回路的计算工作电流计算。（1.1）三相变压器回路的计算工作电流计算：Ijs=1.05Ie= (11)式中：Ie变压器的额定电流，A； Ue变压器的额定电压，kV; Se变压器的额定容量，kVA。大家会提问:为什么变压器回路的计算工作电流会大5%？究其原因：一是根据在0.95额定额定电压时其容量不变；二是带负荷调压变压器应按变压器的最大工作电流计算。（1.2）馈线回路的计算工作电流计算：IJS= (12)式中：P馈线负荷的功率，kW； Ue馈线的额定电压，kV; COS馈线回路的功率因素。（1.3）

4、电动机回路的计算工作电流计算：IJS= (13)式中：d电动机的额定效率； Cos电动机的功率因素： Ue电动机的额定电压，kV; Ped电动机的额定功率，kW。2、按经济电流密度选择电缆和绝缘导线的截面： Sji=IjsIji (12） 式中： Sji经济截面（2）； Ijs 计算电流 （A）； Iji经济电流密度(A/2)。3、按电缆和绝缘导线的电压损失计算校验截面： U%（R0+X0tag）10U e2×P×L=u%×P×L （13）式中： U%线路全长的电压损失，%；u%线路单位长度内的功率损失，%；P线路负荷（KW）； L线路长度（km）; U

5、e 线路额定电压（kV）; R0线路单位长度电阻（km）; X0线路单位长度感抗（km）。 tag线路功率因数角的正切值。 注：此公式只适用线路电流滞后于线路电压，不适合于电流超前电压的线路。4、按短路热稳定要求电力电缆和导体容许最小截面： S (14) C= （15） (16） Q= （17）式中：S 电缆和导体容许最小截面，（2）； J 热功当量系数，取1.0； q电缆导体的单位体积热容量（J/cm3·°C）,铝芯取2.48，铜芯取3.4； 短路作用时间内电缆导体容许最高温度（°C）; 短路发生前的电缆导体最高工作温度（°C）; 电缆额定负荷的电缆导

6、体容许最高工作温度（°C）; 电缆所处的环境温度最高值（°C）; 20°C时电缆导体的电阻温度系数（1/°C）,铝芯为0.00403，铜芯为0.00393; 20°C时电缆导体的电阻系数（2/）, 铝芯为0.031×10-4， 铜芯为0.0184×10-4; 计入包含电缆导体充填物热容影响的校正系数，对310kV电动机馈电回路，宜取=0.93，其它情况可按=1； 电缆导体的交流电阻与直流电阻之比值，可由表12查得。 Q 短路电流Id2通过缆芯产生的热量（A2·S）; t 短路持续时间（S）。表12 K值选择用表电缆

7、类型535kV挤塑自容式充油电缆截面（2）95120150185240240400600芯数单芯1.0021.0031.0041.0061.0101.0031.0031.029多芯1.0031.0061.0081.0091.021电力电缆截面和导线截面的选择方法一般首先采用按发热条件选择导线和电缆截面的方法，通过对线路负荷的计算得出回路工作电流大小值，这个数值也就是电缆和导线的计算载流量，在考虑电缆工作环境温度条件下，查阅电缆和导线制造厂给出的某种工作环境温度下的容许载流量,给出的载流量都是在环境温度为25时的参数，必需给予温度修正，其修正系数Kt见表13。再按公式（11）的条件校验满足要求，

8、则选择的电缆和导线为选中的规格。此种方法作为唯一条件选择，多般应用于952以下的电缆和导线。表13 温度修正系数Kt表敷设位置空气中土壤中环境温度-15-10-5 3035404520253035缆芯最高工作温度601.461.411.361.221.111.00.861.071.00.930.85651.411.361.321.181.091.00.891.061.00.940.87701.371.331.291.151.081.00.911.0510.940.88801.311.271.231.111.061.00.931.041.00.950.90901.271.241.201.091.

9、051.00.941.041.00.960.92注：修正后的电缆、绝缘导线载流量为Ijsx=Kt·Ijs Iyx环境温度如何选择？电力电缆和导线持续容许载流量的环境温度应按当地气象部门在该地区的多年气象温度平均值确定。持续容许载流量的环境温度选择请见表14。表14 持续容许载流量的环境温度的选择电缆敷设场所有无机械通风选取的环境温度土中直埋埋深处的最热月平均温度户外空气中、电缆沟最热月的日最高温度平均值一般性厂房、室内有通风设计温度无最热月的最高温度平均值户内电缆沟无最热月的最高温度平均值另加5°隧道隧道有通风设计温度在旅游胜地庐山的无烟山工程中，开始设计设计人员没有考虑庐

10、山的特殊环境，工程选用电缆和电线按常规选择，所选择电缆和电线切面偏大，后来分析庐山负荷性质，庐山除了空调、照明、动力、炊事用电外，冬天的最大负荷是采暖季节的负荷，于是改为庐山冬天常年平均温度-10, 10kV架空线路采用聚乙烯绝缘导线和380/220kV线路采用聚氯乙烯绝缘导线和电缆的切面积下降30%左右，节省了国家大量资金。当电缆和导线工作在大电流回路（电缆母线或变压器主回路的母线），一般工作电流在10005000A，甚至更大的电流，年最大负荷小时数高时，应按经济电流密度选择电缆和导体截面。按经济电流密度选择电缆和导体的截面时，通常大于按正常载流量所选的截面，因此按经济电流密度选择电缆和导体

11、的选择增大切面，而增加的初期投资一般仅需24年即可收回，但总投资费用支出会降低的。当应用容许发热条件或经济电流密度选择了电缆和导线的截面后，再用电压损失法来校验截面,计算出的电缆电压损失不超出有关规定，则是两个条件都均能满足要求。电力电缆还需校验电缆芯线在供电系统短路时的热稳定性，它能满足热稳定要求，那就是我们所选择的电缆和导线截面合理和正确。经验之谈：用来校审图纸。 电缆：年最大负荷小时数3000小时以内铝电缆1.92A/mm2 ；铜电缆2.5A/mm2。30005000 小时铝电缆1.73A/mm2 ；铜电缆2.25A/mm2。 5000小

12、时以上  铝电缆1.54A/mm2 ；铜电缆2.00A/mm2。架空线：年最大负荷小时数3000小时以内的铝 1.65A/mm2 ；铜3.00A/mm2。30005000 小时 铝1.15A/mm2 ，铜2.50A/mm2。 5000小时以上 铝0.90A/mm2 ；铜1.75A/mm2。三，电线电缆的型号规格的解释及表示方法以电力电缆为例; （一）35kV及以下电力电缆型号及产品表示方法; 1.用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体材料、内护层材料和结构特点。如用Z代表纸（zh

13、i）；L代表铝（lv）；Q代表铅（qian）；F代表分相（fen）；ZR代表阻燃（zuran）；NH代表耐火（naihuo）。 2.用数字表示外护层构成，有二位数字。无数字代表无铠装层，无外被层。第一位数字表示铠装，第二位数字表示外被，如粗钢丝铠装纤维外被表示为41。 3.电缆型号按电缆结构的排列一般依次序为：绝缘材料；导体材料；内护层；外护层。 4.电缆产品用型号、额定电压和规格表示。其方法是在型号后再加上说明额定电压、芯数和标称截面积的阿拉伯数字。如VV4210 3×50表示铜芯、聚氯乙稀绝缘、粗钢线铠装、聚氯乙稀护套、额定电压10kV、3芯、标称截面积50mm2的电力电缆。（二

14、）电力电缆型号各部分的代号及其含义 1.绝缘种类：V代表聚氯乙稀；X代表橡胶；Y代表聚乙烯；YJ代表交联聚乙烯；Z代表纸。 2.导体材料：L代表铝；T（省略）代表铜。 3.内护层：V代表聚氯乙稀护套；Y聚乙烯护套；L铝护套；Q铅护套；H橡胶护套；F氯丁橡胶护套。 4.特征：D不滴流；F分相；CY充油；P贫油干绝缘；P屏蔽；Z直流。 5.控制层：0无；2双钢带；3细钢丝；4粗钢丝。 6.外被层：0无；1纤维外被；2聚氯乙稀护套；3聚乙烯护套。 7.阻燃电缆在代号前加ZR；耐火电缆在代号前加NH。（三）充油电缆型号及产品表示方法 充油电缆为高压电力电缆，如今用在直流输电工程中，其型号由产品系列代号

15、和电缆结构各部分代号组成。自容式充油电缆产品系列代号CY。外护套结构从里到外用加强层、铠装层、外被层的代号组合表示。绝缘种类、导体材料、内护层代号及各代号的排列次序以及产品的表示方法与35kV及以下电力电缆相同。如CYZQ102 220/1×4表示铜芯、纸绝缘、铅护套、铜带径向加强、无铠装、聚氯乙稀护套、额定电压220kV、单芯、标称截面积400mm2的自容式充油电缆。 充油电缆外护层代号含义为1.加强层：1代表铜带径向加强；2代表不锈钢带径向加强；3钢带径向加强；4不锈钢带径向、窄不锈钢带纵向加强。2.铠装层：0无铠装；2钢带铠装；4粗钢丝铠装。3.外被层：1纤维层；2聚氯乙稀护套

16、；3聚乙烯护套。四、控制电缆产品 厂家为适应市场需要，在生产普通塑料绝缘控制电缆的基础上，近年来又开发了屏蔽和阻燃型控制电缆，深受广大用户欢迎。 控制电缆包括kvv电缆，kvvr电缆，zrkvv电缆，zrkvvp电缆，kvvp电缆，kvvrp电缆，kvvp2电缆，kvvp222电缆，nhkvv电缆，zrkvvrp电缆，kvv22电缆，zrkvv22电缆。执行标准：GB 9330-88。阻燃电缆还应符合IEC332-3标准的技术条件。 结构示意图 型号 产品名称电压V芯数截面 mm2主要适用范围KVV 阻铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套kvv电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，电缆

17、沟、管道等固定场合KVV22 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装kvv22电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，电缆沟、管道直埋等能承受较大机械外力的固定场合KVVP 阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套kvvp电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，电缆沟、管道等要求屏蔽的固定场合KVVR铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制软电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，有移动要求的场合KVVRP铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织屏蔽控制软电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，有移动屏蔽要求的场合ZRKVV阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套zrkv

18、v电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，电缆沟、管道等要求阻燃的固定场合ZRKVV22铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织钢带铠装zrkvv22电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，电缆沟、管道直埋等能承受较大机械外力有阻燃要求的固定场合ZRKVVP铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织屏蔽zrkvvp电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，电缆沟、管道等要求屏蔽、阻燃的固定场合ZRKVVR铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织zrkvvr电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，有移动和阻燃要求的场合ZRKVVRP铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套编织屏蔽

19、zrkvvrp电缆450/7504-370.75-10 敷设在室内，有移动屏蔽和阻燃要求的场合控制电缆的耐压宜选择为450/750V,电缆预期寿命为3050年。五，低压电缆和导线的技术参数： 低压电缆的技术参数见表14. 表14 电缆的技术参数表YJV 0.6/1KV 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆导体标称切面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA1×1.50.71.55.853 12.13.525351×2.50.71.56.268 7.413.530451×40

20、.71.56.787 4.613.545601×60.71.57.2110 3.083.555701×100.71.58115 1.833.575951×160.71.58.9220 1.153.51001251×250.91.510.4345 0.7273.51401601×350.91.511.5424 0.5243.51751901×5011.51355 0.3873.52102251×701.11.514770 0.2683.52702801×951.11.516.41040 0.1933.53403351

21、×1201.21.517.81290 0.1533.54003801×1501.4220.61590 0.1243.54604251×1851.6222.51944 0.09913.55304801×2401.7224.92410 0.07543.56255551×3001.82.527.33076 0.06013.57206301×40022.534.13642 0.04703.5815705导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKV

22、AA2×1.50.71.89.4103 12.13.525302×2.50.71.810.2131 7.413.530352×40.71.811.2168 4.613.540502×60.71.812.2216 3.083.550602×100.71.815.2328 1.833.565802×160.71.817.3461 1.153.5851002×250.91.820.4659 0.7273.51151302×350.91.822.4868 0.5243.51451552×5011.820.2111

23、6 0.3873.51751852×701.11.822.51514 0.2683.52202252×951.11.825.42017 0.1933.52702702×1201.21.928.32526 0.1533.53153052×1501.4231.33139 0.1243.5360345导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA3×1.50.71.59.8145 12.13.525303×3.50.71.510.7185 7

24、.413.530353×40.71.511.8250 4.613.540503×60.71.512.9320 3.083.550603×100.71.514.6450 1.833.565803×160.71.516.5640 1.153.5851003×250.9220.8940 0.7273.51151303×350.9223.21260 0.5243.51451553×501226.41670 0.3873.51751853×701.1229.92280 0.2683.52202253×951.123

25、3.33020 0.1933.52702703×1201.22.537.83795 0.1533.53153053×1501.42.541.74750 0.1243.53603453×1851.62.544.65654 0.09913.54203903×2401.72.550.17243 0.07543.55004553×3001.8355.68832 0.06013.5580520导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA4×1.

26、50.71.510.6139 12.13.521264×2.50.71.511.5150 7.413.528354×40.71.512.8253 4.613.537464×60.71.514337 3.083.547564×100.71.515.9501 1.833.564764×160.7219.1778 1.153.584984×250.9222.71160 0.7273.51151264×350.9225.41554 0.5243.51411524×5012292148 0.3873.51721814

27、5;701.1232.92928 0.2683.52182224×951.12.537.73954 0.1933.53692674×1201.22.541.64925 0.1533.53133054×1501.4347.66238 0.1243.53593444×1851.6350.67562 0.09913.54053834×2401.7356.49660 0.07543.54514224×4001.83.562.211758 0.06013.5497461导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆

28、载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA5×1.50.71.812.4192 12.13.521255×2.50.71.813.5252 7.413.528335×40.71.814.8359 4.613.537445×60.71.816.2472 3.083.546545×100.71.819.6713 1.833.563735×160.71.822.41053 1.153.584945×250.91.827.21583 0.7273.51091205×350.91.930.5213

29、4 0.5243.5132144导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA3×4+1×2.50.71.512.5236 4.613.540553×6+1×40.71.513.7316 3.083.550653×10+1×60.71.515.4460 1.833.570903×16+1×100.71.517.5679 1.153.5901103×25+1×160.9221.81065 0.727

30、3.51301503×35+1×160.9223.81368 0.5243.51651853×50+1×251227.41901 0.3873.52002103×70+1×351.12312585 0.2683.52582653×95+1×501.12.534.83718 0.1933.53203153×120+1×701.22.539.74443 0.1533.53803603×150+1×701.42.542.95326 0.1243.54404003×185+

31、1×951.6347.46628 0.09913.55054353×240+1×1201.7352.78501 0.07543.56035243×300+1×1501.83.55810320 0.06013.5700605导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量mm 2相副mmmmkg/kmW/kmKV在空气中直埋土壤中mmmmAA3×50+2×2511.828.22268 0.3873.51591693×70+2×351.1232.83116 0.2683.51

32、952053×95+2×501.12.1374176 0.1933.52372453×120+2×701.22.341.45375 0.1533.52732783×150+2×701.42.444.56305 0.1243.53103093×185+2×951.62.549.27889 0.09913.53553473×240+2×1201.72.754.710051 0.07543.5416398导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量mm 2相副mm

33、mmkg/kmW/kmKV在空气中直埋土壤中mmmmAA4×50+1×2511.828.22268 0.3873.51591694×70+1×351.1232.83116 0.2683.51952054×95+1×501.12.1374176 0.1933.52372454×120+1×701.22.341.45375 0.1533.52732784×150+1×701.42.444.56305 0.1243.53103094×185+1×951.62.549.27889 0

34、.09913.53553474×240+1×1201.72.754.710051 0.07543.5416398YJV22 0.6/1KV 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装电力电缆导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA2×40.71.814.4325 4.613.537462×60.71.815.4387 3.083.547562×100.71.818.4538 1.833.564762×160.71.820.5700 1.153

35、.584982×250.91.823.6939 0.7273.51151262×350.91.825.61174 0.5243.51411522×5011.823.41393 0.3873.51721812×701.11.826.22132 0.2683.52182222×951.11.929.52694 0.1933.52692672×1201.22333276 0.1533.53133052×1501.42.136.13997 0.1243.5359344导体标称截面绝缘厚度护套厚度电缆近似外径电缆近似重量导体直流电阻试

36、验电压电缆载流量在空气中直埋土壤中mm 2mmmmmmkg/kmW/kmKVAA3×1.50.71.513273 12.13.521263×3.50.71.513.9321 7.41,3.528353×40.71.515390 4.613.537463×60.71.516.1471 3.083.547563×100.71.517.8622 1.833.564763×160.7221.51005 1.153.584983×250.9224.81371 0.7273.51151263×350.9227.21724 0.5243.51411523×501230.42247 0.3873.51721813×701.12.535.33023 0.2683.52182223×951.12.538.73825 0.1933.52692673×1201.22.542.24642 0.1533.53133053×1501.4347.55767 0.1243.53593443×1851.6352.86892 0.09913.5405383