1、電線電纜載流量計算交流電阻計算 絕緣介質損耗計算 電線電纜金屬套和屏蔽的損耗計算 鎧裝損耗計算 熱阻計算 載流量計算電線電纜允許短路電流計算 電線電纜短時過負荷電纜載流量計算 電力電纜相序阻抗計算電線電纜導體和金屬屏蔽熱穩定計算總線電纜載流量計算、交流電阻計算1. 集膚和鄰近效應對應的 Ks和Kp系數的經驗值: 導體不干澡浸漬：ks 二 1.0 kp = 1.0導體干燥浸漬：ks = 1.0 kp = 0.82. 工作溫度下導體直流電阻：R = Ro 1 ： 20C -20)R) 20oC時導體直流電阻OHM/M二120 20oC時導體電阻溫度系數3. 集膚效應系數:1. 一般情況：xS107

2、Ys192 0.8X：2.穿鋼管時:xS107YsX：192 0.8X4 1.5f電源頻率Hz4. 鄰近效應系數：a.二芯或二根單芯電纜鄰近效應因數:x2107 p一般情況:Yp192 0.8X；dc 2()2s2.9穿鋼管時:Ypx4192 0.8X；g)2s2.9 1.5de:導體直徑 mms：各導體軸心間距mmb.三芯或三根單芯電纜鄰近效應因數x2旦 10-7R(1)圓形導體電纜一般情況:Ypx4192 0.8X4(生)2 0.312(生) s1.18x4de:導體直徑mms：各導體軸心間距mm穿鋼管時:x；Yp 192 0.8X4 s-J-J(-)2 0.312()sde:導體直徑 m

3、ms：各導體軸心間距mm192 0.8X40.271.18x41.5192 0.8X40.27（2）成型導體電纜一般情況：X；23192 0.8X； 'dxd X 20.312(dxdx t1.18X：穿鋼管時:192 0.8X40.272 X pdx 2dx 2(六)°.312(話)1.18XI 1.5192 0.8X40.27dx:截面和緊壓程度均等同于圓導體的直徑t:導體之間的絕緣厚度（即兩倍相絕緣厚度）5. 集膚效應產生電阻：Rs 二 R Ys6. 鄰近效應產生電阻：Rp = RYp7. 導體交流電阻：i R1 億 Yp）、絕緣介質損耗計算1 導體電容:18l n*）

4、dcDi 絕緣層直徑（除屏蔽層）非屏蔽多芯或直流電纜不需計算絕緣損耗109(F/m),mmdc導體直徑（含導體屏蔽層）,mm£ :介電常數 PE:2.3pvc:6.02. 單相絕緣介質損耗：3 =2 n fWd .cUf.tg (W/m)三、電線電纜金屬套和屏蔽的損耗計算金屬套截面積：A = n (DSo + t) t'MMA2金屬帶截面積:A= n （Dso+nt）nt/（1 ± k）（重疊：i-k，間隙 i+k）金屬套電阻：農1 =103匚1：飛1（心屯1 -入）/人3Rs 2 =10 "s 1 "-：S2 (K2 屯2 -二0 ) / AR

5、s:金屬套工作溫度時電阻，Ohm/kma S：金屬套電阻溫度系數,1/oC9 s:電纜導體最高工作溫度,oCA:金屬套截面積,mmA2總金屬套電阻：p s:20oC時金屬套材料電阻率，0hm.mmA2/mK:金屬套工作溫度系數（0.8-0.9）9 o:標準工作溫度，一般為 20oC1 11RS2RS3Rs1:金屬套電阻，Ohm/kmRs2:金屬帶電阻，Ohm/kmRs3:其它電阻，Ohm/km1 單芯電纜或三芯 SL型，三芯鋼管型電纜:2S 七x廠 2 In 10 （/cm）sS:帶電段內各導體間的軸間距離Ds:金屬套平均直徑DS =(D1 t1)2 (D2 t2)2 (D3 t3)2 (D4

6、 t4)2 .(Dn tn)2 fNDs:金屬套平均直徑Dj. .Dn：第1至n層的金屬護套前外徑，mmt1.tn:第 1至n層的金屬護套厚度，mmN:金屬護套層數電纜類型1 :單芯三相電路等邊三角形敷設電纜；三芯非鎧裝分相鉛包（SL型）電纜；兩根單芯和三根單芯電纜（三角形排列）金屬套兩端互聯接地；正常換位金屬套兩端互聯平面排列的三根單芯電纜（1）.護套二端接地（渦流損失系數不計）2Xsr (Ds)21 A2(Ds/2S)21_ A rs 2S_小 rS、22S(s10/)5Ds（2）.護套單點或交叉換位互聯接地（環流損失系數不計）A1=3A2=0.417電纜類型2 :單芯三相電路等距平面布設

7、（1）.護套二端接地（渦流損失系數不計） 電纜換位：xs 二 2 l門經 10_9 /cm)DsSe=1.26S (cm)2Xs電纜不換位：rsM Xs aXsSa3In 2 10 9(/cm)A相：廠 R M2 + 3N2 + 2a/3(M - N)+ 41 r .4(M21)(N21)B 相:N21C相：rs M2 3N2 - 2J3(M - N) 4扎4=1 r 4(M21)(N21)二 A1（2）.護套單點或交叉換位互聯接地（環流損失系數不計）rsr兩側電纜：A1 = 1.5A2=0.27中間電纜：A1=6A2=0.083電纜類型3:鋼管型三芯纜（分相屏蔽或分相金屬護套，不分連接方式）

8、r1.7x21L_1 2 2 rrsXs分裂導線：l 4M 2N2 (M N)2F _224(M 2 +1)(N2 +1)Ds:金屬套平均直徑rs:每cm電纜的金屬套電阻（OHM/cm）r:每cm電纜的導體電阻（OHM/CM）S:導體軸間距離f:電源頻率Hz2. 二芯統包金屬套非鎧裝電纜 圓形或橢圓形導體：R.Rs扇形導體:10.8 2 10R.Rs1.48a +t)212 2+(1481)2= 2：f橢圓形導體d = dM * dmdM :橢圓的長軸直徑 mm dm：橢圓的短軸直徑 mmC： 一根導體軸心和電纜軸心之間的距離mm二芯圓形電纜：c=0.5*絕緣外徑三芯圓形電纜:JI2/3c=1

9、.155*絕緣半徑(1.155即r (r絕緣半徑)3d：金屬套平均直徑mmr1 ：兩個扇形導體的外接圓半徑mmf:頻率Hzt:導體之間的絕緣厚度Rs< 100 卩 ohm/m 時:3 Rs 2c 2 -R(d)c 4 + ( )4 1 (Rs107)2d031 4(Rs 107)203. 三芯統包金屬套非鎧裝電纜 圓形或橢圓形導體，當圓形或橢圓形導體，當 Rs>100卩ohm/m時:1 (dh2dA0.94Rs 2ri t)21R d )1 (Rs 107/ J2r1：三根扇形導體的外接圓半徑mm f：頻率 Hz d :金屬套平均直徑mmt：導體之間的絕緣厚度4. 二芯和三芯鋼帶鎧

10、裝電纜：值乘以下述因數:鋼帶鎧裝使金屬套渦流增加，所以應按二三芯統包金屬套非鎧裝電纜（見上）計算的四、鎧裝損耗計算非磁性材料鎧裝：以護套和鎧裝的并聯電阻代替 金屬套和屏蔽損耗計算（如上節）中的rs,護套直徑Ds1和鎧裝直徑 Ds2的均方根值代替金屬護套的平均直徑(即 DsDs1 ' Ds2鎧裝金屬絲總截面積：.兀d2A = n4A:鎧裝金屬絲總截面積,mmA2 n:金屬絲總根數d:金屬絲直徑,mm鎧裝金屬帶總截面積：A= n （Ds+nt）nt/（1 ± k）（重疊:1-k,間隙1+k）A:金屬帶總截面,mmA2Ds:鎧裝前外徑,mm n:金屬帶層數t:金屬帶厚度,mmk:重

11、疊或間隙率（即重疊或間隙寬度與帶寬的比值）,%鎧裝層電阻（工作溫度時）:R =103 匚1 ： s（Kl -，0）/Ap s:20oC時鎧裝層材料電阻率，Ohm.mmA2/mK:鎧裝層工作溫度系數（0.8-0.9）9 0：標準工作溫度，一般為 20oCRs:鎧裝層工作溫度時電阻，Ohm/kma S：鎧裝層電阻溫度系數,1/0C9 s:電纜導體最高工作溫度,oCA:鎧裝層總截面積,mmA2鎧裝層平均直徑（即節圓直徑）:Da=Ds+ntDa：鎧裝層平均直徑，mmDs:鎧裝前外徑,mm n:鎧裝層數t:鎧裝單層厚度，mm鎧裝層等效厚度：5 :鎧裝層等效厚度,mmA:鎧裝層橫截面積，mm2dA：鎧裝平

12、均直徑,mm導磁性材料鎧裝：1 兩芯電纜鋼絲鎧裝:2140.62 2 10RRA3.82A101.48r1 t 2 dA 95.7Ar1 ：夕卜切于各導體的外接圓半徑 mm 其余見后所示。2三芯圓導體鋼絲鎧裝：T23読216(2.77Ra10 )2 .13 三芯扇形導體鋼絲鎧裝:12°358 R(d7)(2.77Ra106)2Ra /2口、2二 2：fr1 ：三根成型導體的外接圓半徑mm=2fRa：最高工作溫度下鎧裝的交流電阻OHM/mdA:鎧裝平均直徑A :鎧裝的橫截面積R:最高工作溫度下導體的交流電阻OHM/m mmA2t:導體之間的絕緣厚度mmc：導體軸心與電纜中心之間的距離m

13、mI2（3二芯圓形電纜：c=0.5*絕緣外徑 三芯圓形電纜：c=1.155*絕緣半徑（1.155即r （r絕緣半徑） 4 三芯鋼帶鎧裝或加強層電纜:a. 磁滯損耗：-SlK士 fRdA、50mm f:電源工作頻率 Hzdx:截面和緊壓程度均等同于圓導體的直徑t:導體之間的絕緣厚度，即相絕緣s：各導體軸心之間距離 對于扇形導體，S=dx+t 厚度的兩倍。5 :鎧裝等效厚度dAA:鎧裝橫截面積 mm2dA:鎧裝平均直徑mmK系數:卩：相對磁導率，通常取300b. 渦流損耗:2.25S2K2、10"R.dAK:系數同上s：各導體軸心之間距離 對于扇形導體，S=dx+tmmdx:截面和緊壓程

14、度均等同于圓導體的直徑t:導體之間的絕緣厚度，即相絕緣5 :鎧裝等效厚度A:dAdA:鎧裝平均直徑mmR :最高工作溫度時導體交流電阻ohm/mC.總鎧裝損耗為磁滯損耗和渦流損耗之和:五、熱阻計算1. 絕緣熱阻計算!-:2ta.單芯電纜/單根低壓電線：T1匚In(11)2兀dcb.二、三芯帶絕緣電纜：T|-GG幾何因數，查電纜手冊 P300頁2兀C.金屬帶屏蔽型三芯電纜：T1=K 匸GG幾何因數，查電纜手冊P300頁2兀Pt：材料熱阻 K.m/W 下同t1:導體和金屬套之間的絕緣厚度mm無金屬套時即為絕緣厚度de:導體直徑 mmK :屏蔽因數d. 圓導體、金屬化紙屏蔽和線芯之間有圓形油道的三芯

15、電纜（即CabeExpert中的A類充油電纜）亦2tiTi =0.358 心（！）de +2tide：導體直徑 mmti :絕緣厚度，包括碳黑和金屬化紙帶再加上繞包在三個線芯的非金屬帶厚度的一半mme. 圓形導體、金屬帶線芯屏蔽和線芯之間有圓形油道的三芯電纜（即CabeExpert中的B類充油電纜）cdeTi =0.35： T （0.923-）de 2tide：導體直徑 mmti :絕緣厚度，包括碳黑和金屬化紙帶再加上繞包在三個線芯的非金屬帶厚度的一半mm2. 襯墊熱阻（或金屬套和鎧裝之間熱阻）：（1）具有共同金屬套的單芯，二芯和三芯電纜金屬套和鎧裝之熱阻（無金屬套時即指襯墊層熱阻）P2tT2

16、匚ln（1-）t2 內襯厚度Ds金屬套外徑（即襯墊前外徑）2 二Ds（2）SA和SL型電纜：鎧裝下襯層和填充的熱阻：PtT2-GG幾何因數，查相關手冊P300頁2兀3. 外護層熱阻：PT2t3.T3-l n（1-） t3 外護層厚度 Da 外護套前外徑2 二Da4. 電纜外部熱阻：a.自由空氣中不受日光直接照射電纜:1二.De.h2s)1/4h散熱系數cs :超過環境溫度以上的電纜表面溫升,KDe:電纜外徑 mm下同電線電纜載流量P82頁.（厶忑）1/4 :由計算機迭代計算，應用時可采用圖解計算，參考:相關參數查CableExpert V6.0軟件中"電纜熱阻計算”窗口的圖示。b.自

17、由空氣中受日光直接照射電纜：電線1/4T4的計算同上，但(.基)的計算方法不同：由計算機迭代計算，應用時可采用圖解計算，參考:電纜載流量P83頁.c. 單根孤立埋地電纜：T4 Lln(uU2 -1)2兀2Lu =DeL 電纜軸線至地表面的距離,mm, 般取 700 或 1000mmDe電纜外徑 mmd. 埋地電纜群： 平面間距排列等損耗二根電纜PT12L 2T4Tln( u 、u2 -1) ln1 ()22 二2S12Lu =DeL 電纜軸線至地表面的距離，mm, 般取700或1000mmDe電纜外徑 mms1：相鄰電纜之間的軸心距mm .平面等間距排列大致等損耗三根電纜FTr2 2L 2T4

18、-ln( u . u -1) ln1 () 2兀Si2Lu =DeDe電纜外徑 mm上式計算的為中間電纜的熱阻。L 電纜軸線至地表面的距離，mm，般取700或1000mms1：相鄰電纜之間的軸心距mm .平面等間距排列金屬套損耗不等的三根電纜(金屬套不換位且金屬套各接點均接地時，金屬套損耗不等影響最熱電纜的外部熱阻。在此情況下，電纜載流量計算公式中分子項所用的T4按上即等損耗三根電纜式計算，分母項中的T4必須用以下公式計算)。T4 二 Tln( u -2兀21 0.5( 1 /.12)2L 2u2 -1)/ 仆12丿ln1()21 + #-lms12Lu 二一DeL 電纜軸線至地表面的距離，m

19、m，般取700或1000mmDe電纜外徑 mmsi：相鄰電纜之間的軸心距mm11 :該組外側電纜金屬套損耗因數;'12 :該組另一側電纜金屬套損耗因數;'lm :該組中間電纜金屬套損耗因數； .平面接觸排列二根金屬套電纜PtT4Lln( 2u) -0.451(u 一5)2兀 :平面接觸排列二根非金屬套電纜PtT4 二 T ln(2u) -0.295(u 一5)2 二 平面接觸排列三根金屬套電纜T4 二 0.4751n(2u) -0.346(u 一5) :平面接觸排列三根非金屬套電纜T4 二吟0.4751n(2u) -0.142(u 一5) .三角形接觸排列三根金屬套電纜1 5T

20、4Tln(2u) -0.630n .三角形接觸排列三根非金屬套電纜PTT4Lln( 2u) 2ln(u)2兀 .埋地鋼管電纜按單根孤立埋地電纜公式計算,L為鋼管中心至地面距離，而De則為包括防腐層在內的鋼管外徑六、載流量計算1 空氣中不受日光照射的交流電纜 ；土壤避免發生局部干燥場合下的直埋交流電纜 ；土壤中管道敷設交流電纜毗-Wd0.5Ti + n(J+T3+T4)RTi nR(1 1兀 nR(1 2)億 T。)2.空氣中直接受日光照射的交流電纜：-Wd0.5Ti n(T2 T3 t4)D；.H.T4RT nR(1 JT2 nR(1 2 )(T3 T4)3土壤發生局部開燥場合下的直接埋地交流

21、電纜I厶Wd0.5Ti_n(T2_T3_T4)_ RTi n(11兀 n(112XT3T4)4.空氣中不受日光照射的 5KV及以下直流電纜:R= n R(1 JT2 nR(T3 T4)5.空氣中直接受日光照射時的5KV及以下直流電纜*RT1 nR nR(T3 T4)6.土壤發生局部開燥場合下5KV及以下直流電纜 B +(v 1)ABxRTi nT2 n(T T4)7.土壤避免干燥場合下的 5KV及以下直流電纜: nR T48空氣中低壓電線電纜:IWd0.5T1n( TT3_T4)_ RT nRT2 nR(T3 T4)Wd:介質損耗 T1:絕緣熱阻 T2:襯墊熱阻 T3 :外護套熱阻 T4:外部

22、熱阻R:交流電阻 n :電纜芯數，i :金屬套損耗系數'2 :鎧裝損耗系數總線電纜允許短路電流計算1 SC沁-20)V R20at1+a(%20)Ck:導體熱容系數,J/cmA3.oCA:導體截面,mmA2Ck:導體熱容系數,J/cmA3.oCR20:20oC時電纜交流電阻，Ohm/kmIl線電纜短時過負荷電纜載流量計算I NRu線芯在B c時的電阻，OHM/m;Rs_線芯在B s時的電阻，OHM/m;9 s連續負荷時線芯的最高允許工作溫度B 0過負荷運行時線芯的最高允許工作溫度t 過負荷運行時間，min t 電纜時間常數，min In電纜額定載流量,A熱時間常數計算：T*QT =60

23、T=T1+T2+T3+T4Qc=Qck*Ac Qi=Qik*Ai Qs=Qsk*As Qj=Qjk*Aj單支熱路：Q=Qc+0.5(Qi+Qs+Qj)二支熱路：T2 +T3 +T4Q =Qc P Qi(1 - P)QiQs Qj1DT 2ln( J)DcD i 2(Dc)1.:熱時間常數，min T ：電纜熱阻，oC.m/WQ:等效熱容，J/oC.mT1，T2，T3，T4分別為絕緣層，內襯層，外護層和外部熱阻，oC.m/WQc,Qi,Qs,Qj分別為導體，絕緣，金屬套，外護套熱容， J/oC.mQck,Qik,Qsk,Qjk分別為導體，絕緣，金屬套，外護層熱容系數，J/cmA3.oCAc,Ai,As,Aj分別為導體，絕緣，金屬套，外護套的截面積,mmA2Di:絕緣外徑,mmDc:導體外徑,mm電力電纜相序