电力电缆常用计算公式.docx

令电线电缆载流量计算交流电阻计算 绝缘介质损耗计算 电线电缆金属套和屏蔽的损耗计算 铠装损耗计算 热阻计算 载流量计算令电线电缆允许短路电流计算令电线电缆短时过负荷电缆载流量计算令电力电缆相序阻抗计算令电线电缆导体和金属屏蔽热稳定计算电线电缆载流量计算一、交流电阻计算1. 集肤和邻近效应对应的 Ks 和 Kp 系数的经验值 导体不干澡浸渍:k = 1.0 k = 1.0sp导体干燥浸渍:k =1.0 k = 0.8sp2. 工作温度下导体直流电阻：R' = R x [1+a (0- 20)]0 203. 集肤效应系数：1.一般情况：X 2 =阿 x 10 -7 KYX4= sS R ss192 + 0.8X 4s2. 穿钢管时：X 2 ='吋 x 10 -7 KYX4= sS R ss192 + 0.8X 4R0 —20oC时导体直流电阻OHM/M " 20 —20oC时导体电阻温度系数sf—电源频率Hzx1.54. 邻近效应系数：a. 二芯或二根单芯电缆邻近效应因数：X 2 = 8f x 10 - 7 K p Rf p一般情况：X 4 dY = p (_c)2 x 2.9p 192 + 0.8 X 4 s穿钢管时：X 4 dY = p (_c)2 x 2.9 x 1.5p 192 + 0.8 X 4 spde:导体直径mm s：各导体轴心间距mm b. 三芯或三根单芯电缆邻近效应因数:X 2 = 8 时 x 10 - 7 Kp R' p(1) 圆形导体电缆一般情况：X 4 d d 1.18Y = p (亠)2 x [0.312(亠)2 + ]p 192 + 0.8 X 4 s s X 4p p + 0.27192 + 0.8 X 4de:导体直径mm s：各导体轴心间距mm穿钢管时：X4 d d 1.18Y — p (匚)2 x [0.312(―c)2 + ] x 1.5p 192 + 0.8 X 4 s s X 4p p + 0.27192 + 0.8 X 4de:导体直径mm s：各导体轴心间距mm（2） 成型导体电缆一般情况：2X4 Y — _ { —p 3 192 + 0.8 X 4p(亠―)2 x [0.312($d +1 dxx)2 +1.18v ]}X4p + 0.27192 + 0.8 Xp穿钢管时：2 X 4 d d 1.18Y =上{ p ( X )2 x[0.312( dX )2 + ]}x 1.5p 3 192 + 0.8X4 d +1 d +1 X4p x x p + 0.27192 + 0.8 X 4dx: 截面和紧压程度均等同于圆导体的直径t：导体之间的绝缘厚度（即两倍相绝缘厚度）5. 集肤效应产生电阻：R 二 RfYsS6. 邻近效应产生电阻：R = R Ypp7. 导体交流电阻：R 二 R'[1 + (Y + Y )]sp二、绝缘介质损耗计算1．导体电容：£c = d x 10 - 9( F / m)18ln(Di)~dcDi――绝缘层直径(除屏蔽层)，mm de――导体直径(含导体屏蔽层),mm非屏蔽多芯或直流电缆不需计算绝缘损耗£：介电常数 PE:2.3 pvc:6.02. 单相绝缘介质损耗:o =2 n fW = w.c.U 2 .tg5 (W / m) d0U0:对地电压V C：电容 F/m tg s :介质损耗角正切0.004三、电线电缆金属套和屏蔽的损耗计算金属套截面积：A = n(Ds + t) t 'MMA2o金属带截面积：A= n (DSo+nt)nt/(l 土k)(重叠：1玉,间隙》k)金属套电阻：R 二 103 p [1 + a (K0 -0 )]/AS 1 S S1 1 S1 0 1R 二 103 p [1+a (K 0 -0 )]/A02P s:20oC时金属套材料电阻率,Ohm.mmA2/mK: 金属套工作温度系数（0.8-0.9）9o:标准工作温度，一般为20oCS 2 S S2 2 S2Rs:金属套工作温度时电阻,Ohm/km as：金属套电阻温度系数,1/oC9 s:电缆导体最高工作温度,oCA：金属套截面积,mm^2 总金属套电阻：1一11++RRRS1S2S3Rs1:金属套电阻,Ohm/km Rs2:金属带电阻,Ohm/km Rs3 :其它电阻,Ohm/km 1．单芯电缆或三芯 SL 型，三芯钢管型电缆：2Sx 二 2® ln x 10 -9 （Q / cm）s DsS:带电段内各导体间的轴间距离 Ds:金属套平均直径■(D +1 )2 + (D +1 )2 + (D +1 )2 + (D +1 )2 (D + t )211 22 3 3 4 4 n n -NDs:金属套平均直径D]…Dn：第1至n层的金属护套前外径,mmt1....tn:第1至n层的金属护套厚度,mmN:金属护套层数电缆类型 1 ：单芯三相电路等边三角形敷设电缆；三芯非铠装分相铅包（SL型）电缆；两根单芯和三根单芯电缆（三角形 排列）金属套两端互联接地；正常换位金属套两端互联平面排列的三根单芯电缆（1）.护套二端接地（涡流损失系数不计）r x 2九 二丄x s1 ~r r 2 + x 22）.护套单点或交叉换位互联接地（环流损失系数不计）ff九11r（D)2[1 + A (D /2S)2]2s(r .109 /3)2 + s2S5DA1=3 A2=0.417电缆类型 2：单芯三相电路等距平面布设 （1）.护套二端接地（涡流损失系数不计） 电缆换位:2Sx‘ 二 2 ln j x 10-9（Q / cm）s DsS =1.26S (cm)e,r x‘2九=丄X s1 ~F r 2 + x2ss电缆不换位：rM = sx + asrN = sax —s 3a = 2® ln2 x 10 -9 (Q / cm)A 相：rs~rM 2 + 3N2 + 2j3(M - N) + 44(M 2 +1)(N 2 +1)B 相：―r 1 九 — s .1 ~ N 2 +1C 相：兀―r M 2 + 3N 2 - 2尸(M - N) + 4 1 T 4( M 2 +1)( N 2 +1)2).护套单点或交叉换位互联接地(环流损失系数不计)(D)2[1 + A (D /2S)2] r 、2S 2 s 丿-.1 r 2S(r .109 /3)2 +s两侧电缆：A1=1.5A2=0.27中间电缆：A1=6A2=0.083电缆类型 3：钢管型三芯缆(分相屏蔽或分相金属护套，不分连接方式)r 1.7 x2J —丄X 匚1 ~r r 2 + x 2ss分裂导线：F — 4M 2 N 2 + (M + N )2 -4(M 2 +1)(N2 +1)V — Vx F11rs:每cm电缆的金属套电阻(OHM/cm) r:每cm电缆的导体电阻(OHM/CM) Ds:金属套平均直径S:导体轴间距离 f：电源频率Hz九〃=2．二芯统包金属套非铠装电缆圆形或椭圆形导体：12[1 +2]扇形导体：10.8® 2 x 10-16 1.48r +1 1.48r +1、九〃= (1 )2[12.2 + ( 1 )2]1 R. R d dS①二2吋椭圆形导体d = \ *d dM：椭圆的长轴直径mm dm：椭圆的短轴直径mm* M mc： 一根导体轴心和电缆轴心之间的距离mm2羽二芯圆形电缆：c=0.5*绝缘外径三芯圆形电缆：c=1.155*绝缘半径(1.155即r (r绝缘半径)d：金属套平均直径mmr1：两个扇形导体的外接圆半径mm f：频率 Hz t：导体之间的绝缘厚度 3．三芯统包金属套非铠装电缆圆形或椭圆形导体，当RSW100uohm/m时:九〃二3Rs [(兰)2R dR1 + (-S X 107)2®1—1 + 4( -S X 107)2®圆形或椭圆形导体，当RS>100卩ohm/m时:3.2® 2 2c九"二 ()2 X 10-141 R.R dS扇形导体 Rs 为任意值：九〃=0.94R 一 2r +1、» F)21 + (R X107 /®)2Sr1：三根扇形导体的外接圆半径mm t：导体之间的绝缘厚度f：频率 Hz d：金属套平均直径mm4．二芯和三芯钢带铠装电缆：a "钢带铠装使金属套涡流增加，所以应按二三芯统包金属套非铠装电缆（见上）计算的九1值乘以下述因数:]2[1 +(4- )2dA非磁性材料铠装： 以护套和铠装的并联电阻代替金属套和屏蔽损耗计算（如上节）中的rs，护套直径Ds1和铠装直径Ds2i'D 2 + D 2的均方根值代替金属护套的平均直径（即Ds s1 2 s2 ）兀d 2铠装金属丝总截面积：A = n~4~A:铠装金属丝总截面积,m m^2 n:金属丝总根数 d:金属丝直径,mm铠装金属带总截面积：A= n （Ds+nt）nt/（l 土k）（重叠：1玉，间隙1+打A:金属带总截面,m m^2 Ds:铠装前外径,mm n:金属带层数 t:金属带厚度,mmk:重叠或间隙率（即重叠或间隙宽度与带宽的比值）,％ 铠装层电阻（工作温度时）:R 二 103 p [1+a (K0 -0 )]/AS S S S 0P s:20oC时铠装层材料电阻率,Ohm.mmA2/mK:铠装层工作温度系数（0.8-0.9）9o:标准工作温度，一般为20oCRs:铠装层工作温度时电阻,Ohm/km as：铠装层电阻温度系数,1/oC9 s:电缆导体最高工作温度,oC A:铠装层总截面积,m m^2 铠装层平均直径（即节圆直径）:DA=Ds+ntDA：铠装层平均直径,mm Ds:铠装前外径,mm n:铠装层数 t:铠装单层厚度，mm铠装层等效厚度：5 二 兀dA导磁性材料铠装：1．两芯电缆钢丝铠装0.62® 2 x10-14RR3.82A® x10-5 1.48r +1+ [ + ]2R d 2 + 95.7 AArl：外切于各导体的外接圆半径 mm 其余见后所示。

二 1.23 乞(兰)2R d2.77R 106( A®)2 + 12．三芯圆导体钢丝铠装：3．三芯扇形导体钢丝铠装：二 0.358 x 琴(和2A2.77R 106( A®)2 + 1r1：三根成型导体的外接圆半。