电缆选型手册

《电缆选型手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电缆选型手册（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、目录一. 概述2二. 范围2-3三. 参考标准及参数取值依据3四. 符号说明3-4五. IEC 287-3-2/1995标准电力电缆截面经济最佳化计算方法的应用 4-11六. 电力电缆经济截面最佳化数据查找的使用方法11-12七. 电缆经济截面与发热截面总费用比较及投资回收年计算12-15八. 经济截面的校验条件 16-17附录1 铜芯电力电缆综合造价统计表 18-19 附录2 电缆造价类别的平均A值 20附录3 电缆型号与电缆造价类别对照表 20 附录4-1铜芯电力电缆经济电流范围（I-A类别） 21-23附录4-2铜芯电力电缆经济电流范围（II-A类别） 24-26附录4-3铜芯电力电缆经

2、济电流范围（III-A类别）27-29附录4-4铜芯电力电缆经济电流范围（IV-A类别） 30-32附录4-5铜芯电力电缆经济电流范围（V-A类别） 33-35附录5 铜芯电力电缆经济电流密度计算数据及图表不同电价） 36-40附录6 电缆导体交流电阻及感抗 41-42 附录 7 铜芯电力电缆允许载流量表 42 附录8损耗费用辅助量FTmaxP关系的统计值43附录9最大负载利用小时Tmax与最大负载损耗小时t和cos的关系43附录10不同行业的年最大负载利用小时Tmax,（h） 44九. 参考资料44电力电缆经济选型实用手册.概述导体的经济电流密度是选择导体的必要条件之一。当选择导体的诸多技术

3、条件（如发热温 升、机械强度及电压降要求等）得到控制或改善时，往往是经济电流密度起着支配作用。实践 证明，经济电流密度对于选择导体进而节省能源，改善环境，提高电力运行可靠性有着重要 的技术经济意义。过去，在计划经济的条件下，工程设计往往偏重技术、轻视经济；重视初 投资，忽视长期运行的经济性。工程建设也因此付出过沉重代价。当前，我国已经进入到社 会主义市场经济的发展时期，工程投资方和经营方都越来越注重投资效益和运营效益。追求 工程建设整体的、长远的合理性，倡导基建优化设计。而导体的经济电流密度正是这种优化 设计的内容之一。传统的设计方法按载流量选择导体截面时只计算初始投资，导体的截面选 择过小，

4、将增加电能的损耗；选择的过大，则增加初始投资。研究和确定导体电流密度的目 的，就是在已知负荷的情况下，选择最佳的导体截面；或是在已选定导体截面的情况下，确 定经济的负荷范围，以寻求投资的最优方案，取得最理想的经济效益。本实用手册应用IEC 287-3-2/1995电力电缆尺寸的经济最佳化标准和方法，采用我 国常用的铜芯聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套（PVC绝缘）和交联聚乙稀绝缘聚氯乙稀护套（XLPE绝 缘）中低压电力电缆数据，统计和汇集了为计算电缆系列截面的经济电流范围、经济截面和电 缆经济电流密度所需资料，可供电气设计人员和运行人员选择电缆导体经济截面参考。二. 范围1. 本实用手册适用于电压为6

5、/6kV,10k V及中低压等级铜芯电力电缆的经济选择。电缆 类型为铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆VV型），铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙 烯护套电力电缆（VV22型），以及交联铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆YJV型），交 联铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJV22型）。电缆芯数包括：根据产品目录有等截面的三芯、四芯及五芯，非等截面的四芯及五芯。2. 按照IEC 287-3-2/1995国际标准，导体截面经济选择只计及发热损耗，不考虑电压 有关的损耗,也不包括诸如维修等因素。三. 参考标准及参数取值依据国际电工委员会标准IEC 287-3-2/1995电力电缆截面的经

6、济最佳化国家标准GB/等效于IEC 60364-5-523:1999建筑物电气装置电气设备的选择和安装 布线系统载流量以及GB 50217-94电力工程电缆设计规范金融贴现率，电价年增长率等按照近年来国家电力公司经济研究中心提供的数据。低压 电力电缆出厂价格根据北京工程造价信息2001年第2期。中压电力电缆价格及中低压电 缆敷设综合费用根据西北电力设计院1981年及东北电力设计院2001年的专题报告导体的 经济电流密度资料。四. 符号说明本手册使用的符号及其量值说明如下：A 与导体截面有关的单位长度成本的可变部分 （造价费用斜率） 元/B邻近效应、集肤效应的综合系数C与敷设条件等有关的单位长度

7、成本的不变部分元/mCT电缆系统总成本（总费用） 元Imax最大负载电流AL电缆截面某段长度mCJ年期间内电缆导体发热损耗费用的现值 元N电缆使用的经济寿命期年Np每回路相导体数目-Nc传输同型号电缆和负载值的回路数目 -P电价，电度电费元/kWhD每年最大需量电费元/kW 年F由公式（6）定义的辅助量（线损辅助量）元/WQ由公式（4）定义的辅助量 -r由公式（5）定义的辅助量 -aImax的年增长率%b电价P的年增长率，不计及通货膨胀i计算现值用贴现率%CI拟确定某段长度的标准截面规格的初始费用 元CI1最接近某段长度较小标准截面规格的初始费用元CI2最接近某段长度较大标准截面规格的初始费用

8、元R拟确定电缆截面规格的单位长度交流电阻Q /kmR1最接近较小标准截面规格的单位长度交流电阻Q/kmR2最接近较大标准截面规格的单位长度交流电阻Q /kmTmax最大负载利用小时ht最大负载损耗小时hS电缆导体截面mm2Sec电缆导体的经济截面 mm2P20导体20C下的电阻率 Q.ma20导体20C下的电阻温度系数 1/C9m导体平均运行温度CK温度及B系数的综合系数-T投资回收年 年五.IEC 287-3-2/1995标准电力电缆截面经济最佳化计算方法的应用1.电缆的总费用。总拥有费用法（TOC ,To tal Owning Cos t是全面评价电气装置能效费 用的方法，包含：初始投资(

9、采购及安装费用)及其寿命期运行费用的两个部分。其表达式如 下：总费用 CT=CI +CJ(1)式中：CI所安装的电缆造价(初始投资)，包括电缆购置费及敷设安装费用，(元)CJ 等效于电缆购买时的线路损耗费用,即电缆 N 年经济寿命期发热损耗费用现 值，(元)。电缆初始投资CI 包括电缆出厂价及敷设费用(附录1)，敷设费用以综合造价系数来折算，综合造价系数计及电缆的运输，敷设安装及电缆构筑物等费用，综合造价系数随电缆截面增大而降低。以下 用单位长度和截面有关系的投资费用斜率A来表示，又叫做投资费用的可变部分A值。各种 类型电缆的A值因价格不同而异，为求得各类型电缆截面与投资的线性关系，其斜率(以

10、下 简称A值)按下式计算：A=(截面S2电缆的初始投资-截面S1电缆的初始投资)/(截面S2-S1),(元/(2)对于每一种型号电缆，都存在各自变化幅度不大的系列截面斜率。本手册共统计28种 型号电缆的A值，将其之间误差小于10%的A合并为同一类平均A值，平均A值由小到大分成 五组以I-A, II-A, III-A, IV-A, V-类别标志，见附录2。电缆造价类别与电缆型号对照表 见附录3。五个组的平均A值代表型号数量不等的电缆单位造价，它们之间的偏差为18125%。为了 使电缆导体截面范围建立较好的线性关系，以平均A值对相应型号电缆的初始造价做线性调 整。采用平均A值比用自身A值计算经济截

11、面和经济电流密度所得结果只有小于3%很小的误 差。电缆在N寿命年期间发热损耗现值J 这是计算电缆造价以外的运行费用，它与负载大小、年运行时间、电价、电缆截面、使 用寿命期及资金贴现率等因素有关。(1) 电缆在N经济寿命年运行的电能损耗费折算到电缆购买日的现值： CJ=(I2maxXRXLXNpXNc /1000) X(tXP+D)XQ /(1+ i/100),(元) (3)式中：Q为计及N年负载增长、电价增长和贴现率的系数，Q=(1-rN)/ (1-r) (4)其中 r=(1+a/100)2X(1+b/100) / (1+ i/100) (5)(2) 为方便于以后对不同截面损耗费用的一系列计算

12、，将(3)式中除导体电流和电阻以外的所有参数以线损辅助量F来表示。令 F=NpXNcX ( tXP+D) X Q / (1+ i %)/1000，(元/W)(6)F总括了回路相数Np和Nc、电价P、D、最大负载损耗小时t和现值系数Q/(1+i%)。 此处采用我国常用的最大负载损耗小时(t)法来计算线损。因此最大负载损耗小时t需 由已知的年最大负载利用小时Tmax和功率因数cos关系表中查出，见附录9。功率因数cos 对经济电流范围和经济截面的计算结果影响很小，本手册采用该关系表的中间值。s=, 在Tmax=1000h至8500h范围取下t值作为计算用数。按公式6)便可算得Tmax / t范围内

13、的 线损辅助量F (见附录8),它在经济电流范围和经济电流密度计算过程是经常使用的中间量值。在绘制经济电流密度j曲线中习惯用Tmax而不 用t来表示。不同行业的Tmax可从现成统计资料查出(见附录10)。公式(6)的线损辅助量F算式中现值系数Q/ (1+i%)的参数：a, b, i, 和N均系根据国家电力公司经济研究中心近年提供的数据即a=0, b=2%, i=10%, N=30年，按 公式(5)算出r=,进而算得Q和现值系数Q / (1+ i %)=。这样，总费用的计算式简化为:CT= CI + I2maxXRXF,(元)(7)2系列标准截面中每一导体经济电流范围的算法 原理:电缆系列截面的

14、经济电流范围是在总费用相等和敷设条件相同的条件下取得。计算公式可以有两种表达方式:一种是按总费用计算式通过输入电缆初始投资和电缆线 路电阻等参数来计算电流范围(IEC表达方式)，另一种是通过输入单位造价平均A值，电缆截 面S和导体电阻率等参数替代第一种公式原形计算。第一种计算的表达式:每一线芯截面都有一个经济电流范围,按电缆相邻线芯截面总费用相 等为条件，其低限值和高限值分别由下列公式给出:Imax(低限值)=(CI CI1)/(F XL X(R1R)(8)Imax(高限值)=(CI2 - CI)/(F XL X(R-R2)(9)式中:CI 拟确定某段长度电缆截面规格的初始费用，(元)R 拟确

15、定电缆截面规格的单位长度交流电阻，(Q/km)CI1最接近某段长度较小标准截面规格的初始费用，(元)R1最接近较小标准截面规格的单位长度交流电阻，(Q/km)CI2最接近某段长度较大标准截面规格的初始费用，(元)R2最接近较大标准截面规格的单位长度交流电阻,(Q/km)L 确定电缆截面规格某段长度，(km)第二种表达式：为便于对每一线芯截面经济电流范围的计算，原理不变，将电缆造价平均A 值替代CI以及电阻率除以截面替代电阻R来表达。因交流电阻R =p20XBX1+a20(6m-20) X106 / S，(Q/m)令 K=B1+a20(0m-20)，于是交流电阻R =P20XK X106 / S，(Q/m)式中:P20为铜导体直流电阻率，p20=X10-9, (Q.m)B为综合邻近效应、集肤效应的系数，取VV型和YJV型电缆的B平均值=。a20为铜线20C的电阻温度系数等于(/C)