直流电缆载流量计算导则

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T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX-XXXX

直流电缆载流量计算导则

第一部分：载流量公式和损耗计算

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布xxxx-xx-xx实施

中国电力企业联合会发布

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引言

高压直流电缆是直流输电系统中的关键设备，我国已有160kV、2()0kV和320kV电压等级的XLPE

挤包绝缘直流电缆线路投入运行。由于宜流电缆的载流量冲算与交流电缆有所不同，因此不能将现后交

流电缆载流量计算方法直接应用于直流电缆系统。为能计算直流电缆的载流量，结合现有的载流量计算

方法，特此制定本标准，对550kV及以下直流电缆载流量进行规定。

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直流电缆载流量计算导则

1范围

本标准规定了550kV及以下直流电缆的载流量计算方法。

本标准适用于55（）kV及以下直流电缆系统。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

IEC60287电缆在流量计算

JB/T10181电缆在流量计算

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1符号

本标准所用的符号及其代表的参量由下列给出：

A铠装横截面mm2

C每个线芯的电容F/m

Dc电缆导体直径m

H日光辐射照度W/m2

I一根导体的电流（有效值）A

R、c导体在其最高工作温度下的交流阻抗dm

“导体在其最高工作温度下的直流电阻C/m

&20c时导体的直流电阻Q/m

T}导体和金属套之间每根线芯热阻KnVW

T2金属套和铠装之间热阻KnVW

I

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Pd干燥土壤热阻系数K-nVW

pw潮湿土壤热阻系数KnVW

P,20℃时金属套电阻率Qm

。日光照射时电缆表面的吸收系数

口电源系统角频率（2乃/）

4直流电缆允许载流量

4.1未发生发生局部干燥场合下的直流埋地电缆

直流电缆额定允许电流：

RT,+nRT+nR（T+T^-

I-2y

式中：R—最高运行温度下导体单位长度的直流电阻（Q/m）。

式中：I——根导体中流过的电流（A）；

△e——高于环境温度的导体温升（K）；

注：环境温度是指在正常状态下周围介质的温度，在.敷设或即将敷设电缆的场合下，任何局

部热源会有影响，但不考虑由此产生的热量会使电缆周围温度升高。

叱,——导体绝缘单位长度的泄漏电流损耗（W/m）;

7；——根导体和金属套之间单位长度热阻（K-nVW）；

T2——金属套和铠装之间衬垫层单位长度热阻（K-m/W）；

7；——电缆外护层单位长度热阻（K・m/W）；

，——电缆表面和周围介质之间单位长度热阻（K-m/W）；

n—电缆中载有负荷的导体数（导体截面相等，负荷相同）；

4.2土壤发生局部干燥场合下的埋地电缆

直流电缆允许载流量：

7JA__叱/［0.57；++7；+心）］+,-1必4

~1亿+七）］'

式中：R一最高运行温度下导体单位长度的直流电阻（dm）。

v——干燥和潮湿土凝区域热阻系数之比率；

III

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pd——干燥土壤的热阻系数（K-m/W）；

pw——潮湿土壤的热阻系数（K-m/W）；

Q.——土壤临界温度和干燥与潮湿区域边界的温度（℃）；

g——土壤临界温升。即高于环境温度的干燥与潮湿区域边界的温升（K）：

电缆表面和周围介质之间单位长度热阻（K・m/W）；

/?——电缆中载有负荷的导体数（导体截面相等，负荷相同）;

4.3避免土壤干燥场合下的埋地直流电缆

直流电缆允许载流量从交流电缆公式简化得出：

△a-〃叱/

nRT4

导体电阻应按5.1修正。

4.4直接接受日光照射的直流电缆

（[0.5

f~[*[7;+叫+，（E）]，

式中：o一日光照射下电缆表面的吸光系数，见表1所示。

H——日光辐射照发，对于大多数维度取1000（W/mD；当可能时推荐采用当地数值;

T；—考虑日光照射时空气中电缆外部热阻修正值（见JB/T10181.2）（K・m/W）；

D；——电缆外径（in）;

对于皱纹金属套Q=（4r+26）x10-3（m）；

t3----外护层厚度：m）。

5损耗计算

5.1导体直流电阻

导体在其最高工作温度下单位长度直流电阻由下式给出：

…）x[l+a2G（。-20）]

式中：R0——20C时导体的直流电阻（Q/m）；

IV

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凡数值直接引自GB/T3956o在GB/T3956之外导体截面，凡值由制造厂和用户之间

通过协商选取。导体电阻值用表1中所给的相应的电阻率计算。

一20℃时材料恒定质量温度系数（见表2中标准值）；

0——以摄氏度为单位的最高工作温度（该值取决于所使用的绝缘材料类型），由相关

的国家标准确定。

5.2泄漏电流损耗

单位长度的泄漏电流损耗由下式给出：

U2

W=工

RJ.

式中：R是单位长度绝缘电阻（Q/m）。

Uo电缆的额定电压。

单位长度电缆的绝缘电阻由下式给出：

、+2A.

分=工p.InD-----乙

12乃DC

式中：4为绝缘厚度（mm）；

0为单位长度电阻率取单位为Qm；

△为电缆导体直径（mm）；

2△，为电缆绝缘厚度（mm）。

6直流电缆采用交流电流试验时的等效直流载流量计算

6.1等效载流量计算公式

直流电缆的交直流载流量等效计算公式由下式给出：

，加=&x*

4=1十八+yP

式中：》为直流也缆导体在工作温度下交流电阻与直流电阻的比值，近似丁­电缆线芯的集肤效

应因数，k值的推荐值由表3中给出；

匕为电缆导体的集肤效应因数；

人为邻近效应因数，由于直流电缆采用交流电缆试验时通常完成一个圆形，电缆的中心距较

远，因此邻近效应乃可以忽略不计。

6.2集肤效应因数y,

v

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集肤效应因数乂由下式给出:

式中:楙誓xlO],

f——电源频率（Hz）;

上值表4中给出。

只要工不超过2.8,上述公式是准确的，因而适合于大多数实际情况。

6.3对于两根单芯电缆的邻近效应因数

邻近效应因数”由下式给出:

x2.9

y产192+().8x；(

式中y二等xi。飞

cl,---导体直径（mn）

S——各导体轴线之间距离（mm）;

勺，值表4中给出。

只要品不超过2.8,上述公式是准确的，因而适合于大多数实际情况。

VI

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附录

表1日光照射下电缆表面吸收系数

材料(T

沥青/黄麻护层0.8

氯丁橡胶0.8

聚氯乙烯0.6

聚乙烯0.4

铅0.6

表2所用金属电阻率和温度系数

材料

电阻率（p）温度系数（%。）

l/K（20℃）

Qm（（20℃）

导体

铜1.7241*1083.93*10-3

铝2.8264*1084.03*10*

金属套和铠装

铅和合金铅21.4*10-84.0*10-3

钢13.8*10-84.5*10"

青铜3.5*1003.0*10-3

不锈钢70.0*10-8忽略

铝2.84*l(r4.03*10-3

铜导体值按IEC60028

铝导体值按GB/T17048

表3不同截面不同温度下紧压圆绞线导体交流电阻与直流电阻之比k

截面积k

/mm220℃30c40℃50℃60℃70℃80℃90℃

6301.091.091.081.081.071.071.061.06

8001.141.141.131.121.111.101.101.09

10001.211.201.191.181.171.161.151.14

12001.281.271.251.241.231.211.201.19

16001.431.411.391.371.351.331.321.30

18001.5()1.481.451.431.411.401.381.36

20001.561.541.521.491.471.451.441.42

25001.701.681.651.631.611.591.571.55

30001.811.791.771.741.721.701.681.66

VII

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表4集肤和邻近效应对4和kp系数的实验值

（铝导体的相应数值在考虑中）

导体类型干燥和浸渍幺k.

圆绞线是10.8

圆绞线否11

紧压圆绞线是10.8

紧压圆绞线否11

分割圆线0.4350.37

空心，螺旋形绞线是0.8

扇形绞线是10.8

扇形绞线否11

1）所给的数值适用-FISOOmm?及以下四分1利导体（无论是否有匚口心油道）。这些数据

适用于各层单线才相同绞向的导体。暂时无3用这些数值，专题，在考虑中。

2）。值由下式表示:

‘4+24丫

k_4-4

，4+4L4+4J

式中：4——与L体内径（中心油道）（n-im）

4——用［有相同中心油道的等效实心导体外径（mm）。

注：虽然目前尚无特定适用干对绞合铝专余体的实验结果，建议对同心绞合的铝导

体采用相似的绞合铜导体的系数方法，误差彳扁于安全。

VIII

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目次

前言....................................................................................II

引言....................................................................................Ill

1范围..................................................................................1

2规范性引用文件........................................................................1

3术语和定义............................................................................1

4直流电缆允许载流量...................................................................2

5损耗计算..............................................................................3

6直流电缆采用交流电流试验时的等效直流载流量..........................................4

7................................................................................................................................................................6

IX

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刖百

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由电力行业电力电缆标准化技术委员会归口。

本标准主要起草单位：中国电力科学研究院有限公司。

本标准主要起草人：XXXXo

本标准为首次制定。

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市白广路二条一号,

100761）o

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