长距离电缆截面优化选择
电缆截面选择规则
电缆、电线等截面选择的原则：电缆、电线等截面选择，应考虑的因素很多，如多根在空中并列敷设，直埋地下并列敷设，穿管敷设、架空敷设，环境温度变化等，都对它们的允许载流量有影响，但主要的应遵循经济电流密度，线路电压降，导线机械强度等原则选取导线。
1）经济电流密度原则电缆、电线的额定长期连续负荷允许载流量不应小于用电负荷的最大计算电流，能保证其工作在允许温升范围之内，如果电缆、电线的截面选小了，允许载流量小于负荷电流，温升将超过允许值，加速绝缘老化，使线间绝缘程度降低，威胁用电安全；反之电缆、电线的截面选大了，将加大工程成本，造成材料资金的浪费。
①首先确定计算容量单相负荷主要指照明和单相用电设备，计算容量是把所有额定容量加在一起乘以同时使用系数Ke，一般可取0.6Pj=P总*Ke单相负荷采用三相电源供电时，应将所有单相符合均匀分配到各相，如分配不平衡时，以最大负荷相功率乘以3进行计算。
长期工作设备，如水泵等，其计算容量包所有额定容量加在一起乘以同时使用系数Ke，一般可取0.7Pj=P总*Ke反复时工作制设备，如焊机等，其视在容量Se和负荷持续率Zce。
计算容量时应进行换算，换算至负荷持续率为100%时的有功功率，在乘以利用系数Ke，一般可取0.45，功率因数COSφ；一般取0.45。
（Pj/ Se总*COSφ*Ke）2= Zce②在确定计算电流单相电流计算：I=P/Ue* COSφ式中Ue为额定电压，考虑各方面因素，单相负荷每千瓦估算为4.5A。
三相电流计算：I=P/3Ue* COSφ式中Ue为线电压，考虑各方面因素，三相负荷每千瓦估算为2A。
③确定导线截面按照计算电流敷设方式和使用条件查“500V铜芯绝缘导线长期连续符合允许载流量表”，“500V铝芯绝缘导线长期连续符合允许载流量表”等表确定电缆电线截面。
2）线路电压原则电压计算公式：ΔU=Ue-Ui式中Ue为额定电压，Ui为设备端电压线路电压降原则选择电缆电线截面积公式：S=Pj*L/C*ΔU%式中S导线截面，单位mm2；Pj为计算容量，单位kW； L为线路长度，单位m；C为材料内部系数，铜取77，铝取46.3；ΔU%为电压损耗百分比，一般取5%。
浅谈如何优化导线截面选择降损增收
浅谈如何优化导线截面选择降损增收引言随着我国工农业生产、居民生活条件的不断提高，社会经济对电源的需求量越来越大。
降低配电系统的电能损耗、节能环保已经成为国家、电力行业以及普通民众所共同关注的议题。
配电系统的输电线路，是电能损耗的关键部位，也是损耗最大的环节。
合理的选择输电导线的截面，不仅能够保证配电系统安全和可靠的运行，而且对电力运营企业的经济效益也有着重要影响。
为此，研究并改造老旧输电线路的导线截面，确保电力系统运行的安全可靠，实现电力企业的降损增收至关重要。
1、导线截面选择的技术要求导线的选择主要分为两部分内容：其一是导线的使用环境、敷设方式、型号及结构要求；其二是导线截面的选择。
选用的导线要根据实际情况，主要考虑五个方面因素：1）机械强度；2）电晕条件；3）电压损耗；4）发热问题；5）经济条件。
1.1机械强度敷设的导线要承受其自身重量、拉力以及风雪等外界环境的影响，使导线的内部产生一定应力，这需要导线具有一定的机械强度，因此，选用的导线截面不可过小。
目前，架空线路在我国划分为三类，即：大于35KV的电网线路为Ⅰ类线路，1～35KV为Ⅱ类线路，小于1KV为Ⅲ类线路。
1.2电晕条件如果高压输电线路的导线外径过小，其输配电过程中产生的电晕，将对会无线电、电能损耗量构成严重的影响，因此，导线外径应结合试验以及理论分析来确定。
1.3电压损耗当电网输送功率一定时，如果导线截面越小，其电阻、电抗越大，电能损耗量也越多，同时，电网的调压工作也越发困难。
所以，在考虑容许一定电压损耗的情况下，可根据电压损耗来确定导线的截面，尤其是在地区性电网的改造和建设而选择导线截面上非常重要。
1.4发热问题电流在通过导线时，会由于导线电阻而出现发热问题，如果温度过高，将对导线外绝缘层造成损坏。
而对不同材料、绝缘和截面情况的导线，均存在一个规定的安全截流量，因此，选用的导线应参考导线的安全截流量。
1.5经济条件导线截面的经济条件，即为按照经济电流密度的原则确定导线截面。
电缆截面选用
电缆截面选用摘要：1.电缆截面的概念和重要性2.电缆截面的选择原则3.电缆截面选择的影响因素4.电缆截面选择的具体方法5.电缆截面选择的注意事项正文：一、电缆截面的概念和重要性电缆截面，是指电缆在垂直于轴线的一个截面上的面积。
它是电缆的重要参数之一，直接影响电缆的性能和使用效果。
合适的电缆截面既能保证电缆的稳定运行，又能避免因截面过大导致的资源浪费。
二、电缆截面的选择原则1.满足负载电流需求：电缆截面的选择首先要满足负载电流的需求，避免因电流过大导致电缆过热，影响电缆的使用寿命。
2.考虑线路长度：电缆的电阻与线路长度成正比，因此，长距离输电时，需要选择较大截面的电缆，以降低线路损耗。
3.考虑环境温度：环境温度对电缆的载流量有影响，温度越高，电缆的载流量就越低。
因此，高温环境下应选择较大截面的电缆。
三、电缆截面选择的影响因素1.负载电流：负载电流是决定电缆截面大小的主要因素，负载电流越大，所需截面就越大。
2.线路长度：线路长度越长，电缆的电阻损耗就越大，所需截面也越大。
3.环境温度：环境温度越高，电缆的载流量就越低，所需截面就越大。
4.电缆的敷设方式：直埋和架空敷设的电缆，由于散热条件不同，所需截面也有所不同。
四、电缆截面选择的具体方法1.根据负载电流和线路长度，查表或计算得出所需的电缆截面。
2.考虑环境温度和敷设方式对电缆截面的影响，适当调整所得截面。
3.综合考虑经济性和实用性，选择最合适的电缆截面。
五、电缆截面选择的注意事项1.选择电缆截面时，不能仅考虑电流需求，还要考虑线路长度、环境温度等因素。
2.选择电缆截面时，要兼顾经济性和实用性，避免过大或过小的截面造成资源浪费或使用效果不佳。
电缆截面积的四种选择方法
电缆截面积的四种选择方法
1.根据负载电流选择截面积
根据负载电流选择截面积是最直接、常见的选择方法之一、根据电流
的大小，可以参考电力电缆截面积与负载电流的相关标准表格进行比对，
选择合适的截面积。
通常情况下，负载电流越大，所需要的截面积也越大。
2.根据电压降选择截面积
电缆在输送电能的过程中，会有一定的电压降，当电压降超过一定范
围时，会影响电缆的运行稳定性和电能的传输效率。
因此，可以根据所要
输送的负载电流，计算出电缆的运行电压降，然后选择截面积来控制电压
降在一定范围内。
3.根据热负荷选择截面积
电缆的截面积大小也会影响电缆的散热能力，如果电流过大，电缆截
面积过小，会导致电缆发热超过额定值，对于长时间使用的电缆来说，可
能会造成电缆的过载和老化。
因此，可以根据所要输送的负载电流和电缆
的散热能力，选择合适的截面积。
4.根据经济性选择截面积
选择电缆截面积还需要考虑成本因素。
通常情况下，截面积越大，导
体的用材越多，制造成本也会随之增加。
因此，在满足技术要求的前提下，应根据实际情况和经济性考虑，选择合适的截面积，以尽量降低成本。
综上所述，电缆截面积的选择需要考虑负载电流、电压降、热负荷和
经济性等因素。
在实际应用中，可以根据不同的情况综合考虑这些因素来
选择合适的截面积，以确保电缆的安全运行和电能的有效传输。
配电电缆截面的优化选择
” 弘 式 中： ｉ 利率 ， ； 一年 ｉ ＝７ ａ 一年 通货膨 胀率 ，：０ ａ ；
ｍ
Ｍ猢龇
以一陶 器烘 干器 为 例 ， 三相 功 率 为 ７ ｋ ， 其 ０ Ｗ 供
电电压为 ４ ０ 电流 为 １１ 线路长度 为 １０ ０ Ｖ， ０Ａ， ０ｍ。 ２ 按发 热条件 选择电 缆截 面 根据敷设要求选用 Ｙ Ｌ 型，ｋ ＪＶ １Ｖ三芯电力 电 缆， 穿管 直埋敷 设 ， 发热条 件选 出的 电缆截 面 Ｓ为 按 ２ｍｍ２此 截面 所允许 的截 流量为 １ ５ ５ ， ２Ａ。 ３ 按 总拥 有费 用法选择 电缆 截面 总拥 有 费用 法 是 国际 上通 用 的 ， 行 各种 方 案 进 经济效 益 比较 的方法 。将所 比较方 案的现 在投资 及 此方 案 将来 的费 用 都 以现 时 的价值 表 示 ， 将方 案 未 来费 用乘 以现 值 系数 Ｑ 即 可求 得 ， 算后 选取 总 拥 计
∞加 ｍ ｍ
ａ ；ｍ
＂ ” Ｍ
年 电能 损耗Ａ＝Ｐ （ Ｗ ・ ） 此处ｒ ｒｋ ｈ， 为年 最大 负
荷损耗 小时 数 ， ｒ ５０ 。 取 ＝４ｏｈ 年 电能 损 耗 费 Ｃ＝Ａ×电能 电价 （ ）取 东北 ｒ 元 ，
工业 电能 电价 （． ９ ０ ３ ８元／ Ｗ ・ ） ｋ ｈ。 毖 Ｐ 值（ 值） Ｖ 现 一Ｑ ×ｃ （ ） Ｑ（ 值 系 数 ） ｆ元 ， 现 求
将 会变得 更大 。
［ 参考文 献］ Ｅ３ 电气和 智能建 筑． ｌ ［ ３ 全 国 民用 建 筑工程 设 计技 术 措施 》 电气） 中 － ２ （ ，
国计划 出版社 ．
电力电缆型式与截面选择
电力电缆型式与截面选择1 电缆芯线材质1.1控制电缆应采用铜芯。
1.2用于下列情况的电力电缆，应采用铜芯：（1）电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需要保持连接具有高可靠性的回路。
（2）振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境。
（3）耐火电缆。
1.3用于下列情况的电力电缆，宜采用铜芯：（1）紧靠高温设备配置。
（2）安全性要求高的重要公共设施中。
（3）水下敷设当工作电流较大需增多电缆根数时。
1.4除限于产品仅有铜芯和本规范第1.1～1.3条确定宜用铜芯的情况外，电缆缆芯材质应采用铝芯。
2 电力电缆芯数2.1 1kV及其以下电源中性点直接接地时，三相回路的电缆芯数选择应符合下列规定：2.1.1 保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地的情况：（1）保护线与中性线合用同一导体时，应采用四芯电缆。
（2）保护线与中性线各自独立时，宜用五芯电缆；当满足本规范第5.1.16条的规定的情况下，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成。
2.1.2 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立的情况，应采用四芯电缆。
2.21kV及其以下电源中性点直接接地时，单相回路的电缆芯数选择应符合下列规定：2.2.1 保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地的情况：（1）保护线与中性线合用同一导体时，应采用两芯电缆。
（2）保护线与中性线各自独立时，宜采用三芯电缆；在满足本规范第5.1.16条规定的情况下，也可采用两芯电缆与另外的保护线导体组成。
2.2.2 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立的情况，应采用两芯电缆。
2.3工作电流较大的回路或水下敷设时，当技术经济比较合理，可采用单芯电缆。
2.4除本规范第2.1条、2.2条、2.3条的规定情况外，交流供电回路宜用三芯电缆。
2.5直流供电回路，宜采用两芯电缆；当需要时可采用单芯电缆。
3 电缆绝缘水平3.1交流系统中电力电缆缆芯的相间额定电压，不得低于使用回路的工作线电压。
电缆截面经济选型指南
电缆截面经济选型指南引言：在电力工程中，选择合适的电缆截面是至关重要的。
一个合理的截面选择可以保证电缆的正常运行，并且经济有效地满足工程需求。
本文将为大家介绍一些电缆截面经济选型的指南，希望能帮助读者在实际工程中做出正确的决策。
一、电缆截面的基本概念电缆截面是指电缆横截面积的大小。
它直接影响着电缆的输电能力和电阻损耗。
一般来说，截面越大，输电能力越强，电阻损耗越小。
但是，截面过大也会增加电缆的成本。
因此，在选型时需要综合考虑多个因素。
二、选型指南1. 考虑负载电流：首先需要了解工程所需的负载电流大小。
根据工程的负载要求，可以确定所需的最小电缆截面，以满足负载电流的要求。
2. 考虑短路电流：短路电流是指电缆在发生短路时所能承受的最大电流。
选取合适的电缆截面时，需要考虑短路电流的大小，确保电缆能够安全运行。
3. 考虑电缆长度：电缆长度也是选型的一个重要因素。
一般来说，电缆长度越长，电阻损耗就越大。
因此，在选型时需要综合考虑电缆长度和电阻损耗之间的关系。
4. 考虑经济性：在选型时，除了满足技术要求外，还需要考虑经济性。
选取合适的电缆截面应尽可能减少成本，同时确保工程的可靠性和安全性。
5. 考虑环境因素：环境因素也是选型的一个重要考虑因素。
不同的环境对电缆的要求不同，例如温度、湿度、腐蚀等因素，都需要在选型时予以考虑。
结论：电缆截面经济选型是一个综合考虑多个因素的过程。
在选型时，需要考虑负载电流、短路电流、电缆长度、经济性和环境因素等多个因素，并在满足技术要求的前提下，选择合适的电缆截面。
通过合理选型，可以最大程度地满足工程需求，提高电力系统的运行效率和经济性。
通过以上的指南，希望读者能够在实际工程中正确选择电缆截面，确保工程的顺利进行。
同时，我们也鼓励读者在选型过程中积累实践经验，不断提高选型的准确性和经济性，为电力工程的发展做出贡献。
导线和电缆截面的选择
导线和电缆截面的选择各级电压电力线路输送容量及距离的大致范围一.根据设计经验,选择导线和电缆截面⒈10KV及以下高压线路及低压动力线路①按发热条件来选择截面;②校验电压损耗;③校验机械强度;④对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求;2.低压照明线路①按电压损耗条件选择截面;②校验发热条件;③校验机械强度;④对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求;3.对长距离大电流及35KV以上的高压线路①按经济电流密度选择经济截面;②校验电压损耗;③校验发热条件;④校验机械强度;⑤对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求;二.选择导线和电缆的条件说明1. 发热条件①三相系统相线截面的选择导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。
按发热条件选择三相系统中的相线截面时,应使其允许载流量I al 不小于通过相线的计算电流I 30,即:I al ≥I 30其中I 30=ϕUCOS P3P —负载功率(W) U —负载线电压(V) ϕCOS --负载功率因率如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时,则导线的允许载流量应乘以温度校正系数。
（即I al *K θ）K θ=00θθθθ-'-al alal θ--导线额定负荷时的最高允许温度； 0θ--导线的允许载流量所采用的环境温度； '0θ--导线敷设地点实际的环境温度；在室外，环境温度一般取当地最热月平均最高气温；在室内，环境温度一般取当地最热月平均最高气温加5℃；对土中直埋的电缆，取当地最热月地下0.8—1m 的土壤平均温度,亦可近似地取当地最热月平均气温;附表一:导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数②中性线和保护线截面的选择A. 中性线(N线)截面的选择一般三相四线制线路的中性线截面A0,应不小于相线截面Aϕ的50%,即A0≥0.5 Aϕ对于由三相四线线路引出的两相三线线路和单相线路,由于其中性线电流与相线电流相等,因此它们的中性线截面A0应与相线截面Aϕ相同,即A0=AϕB.保护线(PE线)截面的选择根据短路热稳定的要求,保护线(PE线)截面A PE,按GB50054-95《低压配电设计规范》规定:(1)当Aϕ≤16mm^2时A PE≥Aϕ(2)当16mm^2< Aϕ≤35mm^2时 A PE≥16mm^2(3)当Aϕ>35mm^2时 A PE≥0.5 Aϕ★通信行业要求: A PE=35mm^2C.保护中性线(PEN线)截面的选择保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能,因此其截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求,取其中的最大值。
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某钢铁厂计划设计大型铁路交运综合站，设计 有长达数公里的铁路、公路，需要沿重要路段设计 3 架中杆灯。它们的位置均在整个综合站配电负荷 中心的西侧，从起点至末端总长共计 3 km，每架中 杆灯的功率是 4.8 kW，中杆灯均匀分布。主干照明 电缆中的电流从负荷中心 ( 始端 ) 至末端 ( 最远端 ) 的中杆灯自带电控箱都是采用链接的方法连接。电 流是逐级减小的。末端的电流只需要供给末端的照 明灯具，因此需要的电流较之始端的要小很多，如 果截面自始至终都采用 35 mm2 截面，在末端小电流 的情况下仍然使用如此大的截面有失合理，而且造 成电缆的巨大浪费。
/CS
2+
·n·L·P 18
/
nPL
Cλ2S2 ≤ 2CS2
(5)
即：λ2 ≥
λ1 。 7λ1-5
综上所述，当 λ1 和 λ2 满足式上式即可实现
ΔU2% ≤ 10% 的压降要求。
当电缆截面取不同值时，λ1 和 λ2 取多少可以满
足压降的要求，暂设 S2=Φn，S1=Φn+1，λ1=Φn+1/Φn，
λ2=Φn-2/Φn
0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5
λ＇2 =λ1/(7λ1-5) 压降要求λ2≥λ＇2
0.25
＞0
0.26
＞0
0.26
＞0
0.29
＞0
0.29
＞0
0.29
＞0
单位长度节省的电缆量/(m·g-1) 8.8×[Φn-(Φn-2+Φn+Φn+1)/3]
-1.47 0
2.93 14.67 11.73 14.67
·n·L·P 18
/Cλ1S
2+
·n·L·P 18
/CS
2+
·n· 18
L·P /Cλ2S 2
(4)
根据电缆截面随着电流的逐级减少而减小，设
λ1 ＞ 1 ＞λ2 ＞ 0，因为截面逐级减小后，仍需要满
足压降不大于 10%，所以ΔU2% ≤ΔU1%，则：
5
2
1
·n·L·P 18
/Cλ1S
2+
·n·L·P 18
设一共有 n 架中杆灯，每架中杆灯的功率为
P0( 均匀分布 )，总长距离为 L。 方案一：主干线路主要采用同一电缆截面非
分段方式。
设电缆总长度为 L，电缆的截面为 S0，灯具数
量为 n。压降如式 (2) 所示：
Σ ΔU 1%= M/CS =nPL/2CS0
(2)
假设 ΔU 1% 满足压降小于 10% 要求。
CS CS
其中ΔU % 为照明整条线路的电压损失，%；ΣM=
ΣPL 为线路功率矩的总量，W·km；C 为电压损失计
算系数，kW·m/mm2，与供电系统电压及导线材质相关
的计算系数，对于 220/380 V 三相四线系统，其值查 表可得 C 为 76.5 kW·m/mm2；S 为电缆截面，mm2；L
为线路长度，m。
5
2
1
U
2%
=
·n·L·P 18
/Cλ1S
2+
·n·L·P 18
/CS
2+
·n· 18
5
2
L·P
/Cλ2S
2=
·3·3 18
· 3
·P 2
)/CS
2+(
· 3
· 3
·P 2
)/CS
3
(3)
5
2
1
即：ΔU
2%=
·n·L·P 18
/CSபைடு நூலகம்
1+
·n·L·P 18
/CS
2+
· 18
n·L·P /CS 3。
59
电工电气 (2016 No.7)
长距离电缆截面优化选择
设 S1=λ1S2，S2=S0，S3=λ2S2。则：
5
2
1
ΔU
2% =
方案二：主干线路主要采用电缆截面逐级递减
的方式。
假设将总长度 L 分为三段，从始端至末端的电缆
截面大小依次为 S1、S2、S3，则压降如式 (3) 所示：
n L 1 2n 2L 1
nL
ΔU 2% =(
· · ·P 3 32
+
· 3
3
· 2
P )/CS 1+(
·· 33
1 nL1
nL1
·P + 2
· 3
从表 1 可以看出当电缆截面选择以上数值 时，都可以满足压降的要求。而且除了 S1=10 mm2、 S2=6 mm2、S3=2.5 mm2 时电缆量较 S0=6 mm2 的情况下 有所增加外，其它的电缆材料分段逐级减小的方案
都较之用同一截面的方案要少。因此，可以推出电
缆逐级减少是可以满足压降要求并在一定程度上减
但是在实际工程应用过程中，通过照明电缆上 的电流从始端至末端是逐渐减小的，在末端电缆上 的电流较之近端的电流小许多。如果整条照明线路 都选用等截面的电缆势必造成材料的浪费和工程成 本的提高，不利于环保节能的要求。
本文探讨了两种不同电缆截面选择的方案，设 计优化了电缆截面随电流减小而逐级递减的方案， 希望能通过这样的方案改善设计，达到精细化的要 求，实现节能环保的目的。
少了电缆材料量。
将上述结论应用于本文开始提出的问题中，3
架 4.8 kW 的中杆灯，路线全长 3 km。n=3，L=3 km， S0=35 mm2，S1=50 mm2，S2=35 mm2，S3=16 mm2，C 值 经 查表 C=76.5 kW·m/mm2，则代入式 (2) 和式 (3)：
U1%=3·4.8·3 000/(76.5·35·2)=8.06%；
S3=Φn-2，λ2=Φn-2/Φn，表 1 列出的是 λ1 和 λ2 的取值。
表1 不同截面电缆节省材料量
电缆截面积/mm2
Φ1=2.5 Φ2=4.0 Φ3=6.0 Φ4=10.0 Φ5=16.0 Φ6=25.0 Φ7=35.0 Φ8=50.0 Φ9=70.0
λ1=Φn+1/Φn
1.7 1.6 1.6 1.4 1.4 1.4
既然照明用的主干电缆的电流是逐级减小的， 那么主干照明电缆的截面是否也可以设计成分段递
减的呢，前提是在保证最末端照明灯具的压降不大 于 10% 的情况下，将电缆截面设计成分段递减的方 式，是否能节约电缆材料。
2 分析和讨论
依照照明线路电压损失，采用负荷矩电压压降
计算公式：
ΔU %=ΣM =ΣPL
(1)
长距离电缆截面优化选择
电工电气 (2016 No.7)
信息与交流
长距离电缆截面优化选择
李妍
(中冶南方工程技术有限公司自动化设计事务所，湖北 武汉 430223)
0 引言
在许多场合，类似公路隧道、大型料场等区域， 照明电缆的长度往往很长，为了保证照明灯具在供 电过程中符合设备的电压要求，如不得低于额定电 压的 10%，在设计电缆截面时就不能仅仅考虑额定 电流要求，而要从电压损失、温升、机械强度等多 方面综合考虑。往往在设计长距离电缆时，会放大 一级或二级的截面以保证供电要求。