電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　摘要：闡述了電力電纜采用允許載流量選擇電纜線芯截面及采用經濟運行選擇電纜線芯截面的不同，對安全經濟運行節能降耗具有明顯的經濟效益。

　　關鍵詞：線芯;截面;載流量;絕緣

　　1 前言

　　我國目前電力電纜設計和運行單位普遍使用允許載流量來選擇電力電纜芯截面，電纜的線芯和表面溫度不允許超過絕緣材料或電纜表面最高允許溫度，保證電纜安全長期穩定運行，又使電力電纜線路初始投資最少，電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　這種選擇原則在過去也許是合理的。這個時期資金非常缺乏，電力電纜網絡和輸送線路非常短，但是也給我們電力資源造成很大的經濟損失。據有關資料統計，我國城鄉主網損失10%~30%，我國現裝機容量超過3億千kW，這意味著數千萬的功率損失在線路上，并且線路上安全性能也隨之下降。

　　隨著經濟建設的發展，我們的建設不能只考慮短期效益，應該考慮長期的經濟效果，只有這樣我們才能持續穩定地發展。電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　因此我們在電力電纜線芯截面選擇時，不能只考慮購買電纜和安裝的費用，而且必須考慮運行期內電能損耗的費用，即采用經濟方法來選擇電纜線芯面積。經濟方法選擇線芯截面，已在世界各國得到普遍的采用，而在我國剛剛才開始，以前僅僅只在高壓架空輸電線路上部分采用。本文主要內容是能夠使這種方法在中低電纜線芯得到普遍推廣。

　　2 兩種選擇方法的比較

　　采用滿足載流量發熱要求選擇電力電纜的線芯截面，即電纜的線芯或表面溫度不超過絕緣材料或電纜表面的允許最高溫度，電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　采用這種方法得到的線芯截面是保證電纜安全運行的最小截面。這種方法只考慮初始投資最少，不考慮電纜在經濟運行年限內線路損耗的費用。

　　采用總投資(初始投資和經濟運行壽命期內線路損耗費用之和)最少的原則來選擇電纜線芯截面，不僅可以降低總的投資費用，電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　而且還可以提高線路的安全性，我們用下面的例子來說明這一問題。本例中的電纜為聚氯乙烯銅芯電纜(PVC)，線路電流為80A，年最大負荷為4 000 h，電費價設為0.5元/kWh，圖中的曲線⑴代表經濟壽命期內的總費用(初始投資和經濟壽命期內線路損耗費用之和)，曲線⑵代表初始投資(購買電纜和安裝費用之和)，曲線(3)代表經濟壽命期N年內電能損耗的費用。曲線⑵是一條上升的近似直線，曲線⑶是一條迅速下降的曲線，曲線索⑴是呈拋物線變化，曲線⑵和曲線⑶的交點就是曲線⑴的最低點，即總費用(TOC)最少值，對應的橫坐標稱最佳經濟截面S=70 mm2，曲線起始點的橫坐標是按空氣數設允許載流量選擇的截面積S=70 mm2，前者的初始投資 (TOC)比后者大1. 4倍，后者的能量損耗比前者大2倍。增大的初始投資由于線路損耗的減少，可在3. 38年內回收，以上結果是年最大4 000 h，如果年利用率增大，還會相應增大電纜的截面積。采用允許載流量選擇線芯截面，在正常運行時，線芯溫度較高，PVC(聚氯乙烯)70℃，XLPE(交聯聚乙烯)為90℃。若采用最佳經濟方法選擇芯截面，線芯運行溫度較低，一般只有40℃左右，因此線路安全性有較大提高，按經濟方法選用的電纜截面，電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　一般比按空氣數設載流量選擇的電纜截面大1~4級，所以在線路設計時，必須同時采用經濟方法和載流選擇電纜截面，最后選擇二者中最大的截面，無論如何不能選用小于載流量要求選用的截面，否則線路的安全得不到保障。按載流量選擇電力電纜截面時只計算初始投資，按經濟電流選擇線芯截面，除初始投資還要考慮經濟壽命期內線芯損耗費用，兩者之和的總費用最少，減少線芯截面，初始投資增加。某一截面區間內兩者之和的總投資最少，這一區間稱為最佳經濟截面或稱經濟電流。

　　圖1 ⑴TOC總費用;⑵初始費用;⑶電能損耗費用。

　　3 結論

　　在電纜選擇設計時，電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　除了考慮電纜安全運行，必須采用允許載流量選擇線芯截面，同時還應該從電能損耗和初始投資之和最少的原則選擇線芯截面，這才是科學和經濟的。一般采用經濟電流來選用電纜線芯截面，可減少大量的線路損耗，電力電纜規格的選擇 電力電纜載流量

　　并節約大量投資。

　　參考文獻

　　〔1〕電力電纜尺寸最佳化.IEC287-3-2/1995

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