2025年配电电缆载流量计算试卷与答案

2025年配电电缆载流量计算试卷与答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.依据IEC60287标准，计算直埋电缆载流量时，土壤热阻系数ρ的默认参考值为（）。A.0.5K·m/WB.1.0K·m/WC.1.5K·m/WD.2.0K·m/W2.某3芯电缆采用水平排列直埋敷设，当电缆中心间距S与电缆外径D的比值S/D≥3时，多回路互热修正系数λ1应取（）。A.0.85B.0.95C.1.0D.1.13.环境温度为35℃时，额定环境温度40℃的电缆载流量修正系数Kθ的计算式为（）。（θn为导体最高允许温度，θa为实际环境温度，θ0为额定环境温度）A.Kθ=√[(θn-θa)/(θn-θ0)]B.Kθ=(θn-θa)/(θn-θ0)C.Kθ=√[(θn-θ0)/(θn-θa)]D.Kθ=(θn-θ0)/(θn-θa)4.对于穿管敷设的电缆，当管群埋深增加时，电缆载流量会（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减5.某YJV-0.6/1kV3×120电缆，导体最高允许温度90℃，额定环境温度40℃，其在空气中敷设时的基准载流量I0=240A。若实际环境温度为30℃，则修正后载流量I为（）。A.240×√[(90-30)/(90-40)]≈240×1.095≈263AB.240×[(90-30)/(90-40)]≈240×1.2=288AC.240×√[(90-40)/(90-30)]≈240×0.913≈219AD.240×[(90-40)/(90-30)]≈240×0.833≈200A6.土壤热阻系数ρ越小，电缆载流量（）。A.越大B.越小C.无关D.先小后大7.计算多根并列电缆载流量时，若电缆间距小于2倍外径，互热效应会导致每根电缆的载流量（）。A.升高B.降低C.不变D.波动8.某电缆导体交流电阻Rac=0.18Ω/km（70℃时），绝缘热阻T1=0.5K·m/W，外护层热阻T2=0.2K·m/W，土壤热阻T3=1.2K·m/W，导体最高允许温度θc=90℃，环境温度θa=25℃，则该电缆的载流量I为（）。（公式：I=√[(θc-θa)/(Rac×(T1+T2+T3))]×1000）A.√[(90-25)/(0.18×(0.5+0.2+1.2))]×1000≈√[65/(0.18×1.9)]×1000≈√[65/0.342]×1000≈√190.06×1000≈1378A（错误，单位需修正）B.√[(90-25)/(0.18×1000×(0.5+0.2+1.2))]×1000≈√[65/(180×1.9)]×1000≈√[65/342]×1000≈√0.19×1000≈436AC.√[(90-25)/(0.18×(0.5+0.2+1.2))]×√1000≈√[65/0.342]×31.6≈13.78×31.6≈435AD.√[(90-25)/(0.18×(0.5+0.2+1.2))]×(1/√1000)≈√[190.06]×0.0316≈13.78×0.0316≈0.436A9.下列因素中，不影响电缆载流量的是（）。A.导体材料（铜/铝）B.电缆长度C.绝缘材料热导率D.周围环境散热条件10.某电缆在空气中敷设时，若周围有其他热源（如管道），导致环境温度升高5℃，则其载流量修正系数会（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减二、填空题（每题2分，共20分）1.电缆载流量是指在规定条件下，电缆导体允许长期通过的______电流值。2.IEC60287标准中，直埋电缆的基准环境温度为______℃。3.计算土壤热阻时，若土壤湿度由干燥变为潮湿，热阻系数ρ会______（填“增大”或“减小”）。4.对于三角形排列的3芯电缆，其互热修正系数λ1通常______（填“大于”或“小于”）水平排列的修正系数。5.穿管电缆的载流量计算需考虑管内空气层热阻和______的影响。6.导体交流电阻Rac随温度升高而______（填“增大”或“减小”）。7.电缆群中若有n根电缆并列，当间距足够大时，每根电缆的载流量与单根电缆载流量的比值趋近于______。8.某电缆导体最高允许温度为90℃，环境温度为35℃，则导体与环境的温差为______℃。9.计算多回路电缆载流量时，若部分电缆长期空载，其周围土壤温度会______（填“升高”或“降低”），从而影响运行电缆的载流量。10.铝合金电缆与铜芯电缆相比，相同截面下载流量______（填“更高”或“更低”），因为其导体电阻率______（填“更大”或“更小”）。三、计算题（每题10分，共50分）1.某YJV22-0.6/1kV3×70直埋电缆，已知：导体最高允许温度θc=90℃，环境温度θa=25℃，土壤热阻系数ρ=1.2K·m/W，电缆外径D=32mm，埋深h=0.8m，单根敷设。根据IEC60287公式，计算其载流量。（公式：T3=ρ×[ln(2h/D)]/2π；Rac=0.328Ω/km（70℃时），需修正至90℃；导体电阻温度系数α=0.00393/℃）2.某3根YJV-3×150电缆水平并列直埋，中心间距S=100mm，电缆外径D=40mm，土壤热阻ρ=1.0K·m/W，环境温度30℃，导体最高允许温度90℃。已知单根电缆基准载流量（环境温度40℃、ρ=1.0K·m/W）为320A，求修正后的每根电缆载流量。（提示：互热修正系数λ1查表得0.88，温度修正系数Kθ=√[(90-30)/(90-40)]）3.某穿管敷设的单芯电缆，管内径为80mm，电缆外径50mm，管群埋深1.0m，土壤热阻ρ=1.5K·m/W，环境温度35℃。已知电缆在空气中的基准载流量（环境温度40℃）为400A，穿管后空气层热阻Tair=0.3K·m/W，土壤热阻Tsoil=ρ×[ln(2h/d)]/2π（d为管外径=90mm），导体最高允许温度90℃。计算穿管后的载流量（需考虑温度修正和热阻叠加）。4.某电缆群由4根3×95电缆垂直排列直埋，层间距150mm，电缆外径35mm，土壤热阻ρ=1.2K·m/W，环境温度25℃。单根电缆在ρ=1.0K·m/W、环境温度40℃时的载流量为260A。已知：ρ修正系数Kρ=√(ρ0/ρ)（ρ0=1.0K·m/W），温度修正系数Kθ=√[(90-25)/(90-40)]，垂直排列互热修正系数λ1=0.92。求该电缆群的每根电缆载流量。5.某10kV电缆线路采用YJLV-3×185铝芯电缆，导体最高允许温度90℃，环境温度35℃，空气中敷设。已知铜芯电缆（3×185）在相同条件下载流量为380A，铝的电阻率为铜的1.68倍，计算铝芯电缆的载流量（提示：载流量与导体电阻率的平方根成反比）。四、综合分析题（共10分）某工业园区需敷设3回10kV电缆，路径为直埋，土壤类型为黏土（ρ=1.2K·m/W），夏季最高环境温度38℃，电缆型号为YJV-3×240（导体最高允许温度90℃）。设计初期考虑将3回电缆水平并列敷设，中心间距80mm（电缆外径60mm）。问题：（1）分析影响该电缆载流量的主要因素；（2）若实际运行中发现载流量不足，可采取哪些优化措施？--答案一、单项选择题1.B2.C3.A4.B5.A6.A7.B8.C9.B10.B二、填空题1.最大2.203.减小4.大于5.管壁热阻6.增大7.18.559.降低10.更低；更大三、计算题1.解答步骤：（1）修正导体电阻至90℃：Rac(90℃)=Rac(70℃)×[1+α×(90-70)]=0.328×(1+0.00393×20)=0.328×1.0786≈0.354Ω/km=0.354×10⁻³Ω/m。（2）计算土壤热阻T3：T3=ρ×[ln(2h/D)]/(2π)=1.2×[ln(2×0.8/0.032)]/(2×3.1416)=1.2×[ln(50)]/6.283≈1.2×3.912/6.283≈0.746K·m/W。（3）载流量公式：I=√[(θc-θa)/(Rac×(T1+T2+T3))]×1000（注：本题未给出T1、T2，假设绝缘+外护层热阻T1+T2=0.6K·m/W）。则I=√[(90-25)/(0.354×10⁻³×(0.6+0.746))]×1000=√[65/(0.354×10⁻³×1.346)]×1000≈√[65/0.000477]×1000≈√136268×1000≈369A。2.解答：（1）温度修正系数Kθ=√[(90-30)/(90-40)]=√(60/50)=√1.2≈1.095。（2）互热修正系数λ1=0.88。（3）修正后载流量I=320×Kθ×λ1=320×1.095×0.88≈320×0.964≈308A。3.解答：（1）温度修正系数Kθ=√[(90-35)/(90-40)]=√(55/50)=√1.1≈1.049。（2）土壤热阻Tsoil=1.5×[ln(2×1.0/0.09)]/(2×3.1416)=1.5×[ln(22.22)]/6.283≈1.5×3.109/6.283≈0.742K·m/W。（3）总热阻T=Tair+Tsoil=0.3+0.742=1.042K·m/W。（4）空气中基准载流量对应热阻为T0（默认值），穿管后载流量I=400×√(T0/T)×Kθ（假设T0=0.8K·m/W），则I=400×√(0.8/1.042)×1.049≈400×0.877×1.049≈363A。4.解答：（1）ρ修正系数Kρ=√(1.0/1.2)≈0.913。（2）温度修正系数Kθ=√[(90-25)/(90-40)]=√(65/50)=√1.3≈1.140。（3）互热修正系数λ1=0.92。（4）修正后载流量I=260×Kρ×Kθ×λ1=260×0.913×1.140×0.92≈260×0.962≈250A。5.解答：铝芯载流量I_Al=I_Cu×√(ρ_Cu/ρ_Al)=380×√(1/1.68)≈380×0.775≈295A。四、综合分析题（1）主要影响因素：①环境温度（38℃高于基准40℃？不，38℃低于40℃，需修正）；