✧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✧电线电缆允许短路电流计算✧电线电缆短时过负荷电缆载流量计算✧电力电缆相序阻抗计算✧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:0.1=sk 0.1=p k导体干燥浸渍:0.1=s k 8.0=p k2. 工作温度下导体直流电阻:)]20(1[200-+⨯='θαR R0R —20oC 时导体直流电阻 OHM/M 20α—20oC 时导体电阻温度系数3. 集肤效应系数:1.一般情况:s SR f X κπ72108-⨯'=448.0192s s s X X Y +=2. 穿钢管时:s SR f X κπ72108-⨯'=5.18.019244⨯+=ss s X X Yf —电源频率Hz4. 邻近效应系数:a. 二芯或二根单芯电缆邻近效应因数:p pR f X κπ72108-⨯'=一般情况:9.2)(8.0192244⨯+=sd X X Y c p pp穿钢管时:5.19.2)(8.0192244⨯⨯+=sd X X Y c p ppdc:导体直径 mm s :各导体轴心间距 mmb. 三芯或三根单芯电缆邻近效应因数:p pR f X κπ72108-⨯'=(1) 圆形导体电缆 一般情况:]27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192442244+++⨯+=ppc c p pp XXsd s d X X Ydc:导体直径 mm s :各导体轴心间距 mm穿钢管时:5.1]27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192442244⨯+++⨯+=ppc c p pp XXsd s d X X Ydc: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:]}27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192{32442244++++⨯++=ppx X x X p p p X Xtd d t d d X X Y 穿钢管时:5.1]}27.08.019218.1)(312.0[)(8.0192{32442244⨯++++⨯++=ppx X x X p p p XXtd d t d d X X Y dx: 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:S s Y R R '=6. 邻近效应产生电阻:p p Y R R '=7. 导体交流电阻:)](1[p s Y Y R R ++'=二、绝缘介质损耗计算1.导体电容:D i —— 绝缘层直径(除屏蔽层),mm dc —— 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 ε:介电常数 PE:2.3 pvc:6.0 2. 单相绝缘介质损耗:ω=2πf)/( (20)m W tg U c W d δω=U 0:对地电压 V C :电容 F/m tg δ: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 = π(Ds o + t) t 'MM^2)/(10)ln(189m F d D c ci-⨯=ε金属带截面积:A=π(Ds o +nt)nt/(1±k) (重叠:1-k,间隙1+k)金属套电阻:1011131/)](1[10A K R S S S S θθαρ-+= 2022232/)](1[10A K R S S S S θθαρ-+=Rs:金属套工作温度时电阻,Ohm/km ρs:20oC 时金属套材料电阻率, Ohm.mm^2/m αs :金属套电阻温度系数,1/oC K: 金属套工作温度系数(0.8-0.9) θs:电缆导体最高工作温度,oC θo:标准工作温度,一般为20oC A: 金属套截面积,mm^2 总金属套电阻:3211111S S S R R R Rs ++=Rs1:金属套电阻,Ohm/km Rs2:金属带电阻,Ohm/km Rs3:其它电阻,Ohm/km1.单芯电缆或三芯SL 型,三芯钢管型电缆:)/(102ln 29cm D Sx ss Ω⨯=-ωS:带电段内各导体间的轴间距离 Ds:金属套平均直径Ds:金属套平均直径D 1….D n:第1至n 层的金属护套前外径,mm t1….tn:第1至n 层的金属护套厚度,mm N: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)2221ss ss x r x r r +⨯='λNt D t D t D t D t D D n n S 2244233222211).......()()()()(++++++++=(2).护套单点或交叉换位互联接地(环流损失系数不计)Ss s s s D S r S D A S D r r A 52)/10.(])2/(1[)2(.2922211++="ωλ A 1=3 A 2=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:)/(102ln 29cm D S x se sΩ⨯='-ω S e =1.26S (cm)2221ss s s x r x r r '+'⨯='λ电缆不换位:a x r M s s+=3a x r N s s -=)/(102ln 29cm a Ω⨯=-ω fπω2=A 相:)1)(1(44)(323.22221+++-++='N M N M N M r r s λB 相:11.21+='N r r s λC 相:)1)(1(44)(323.22221+++--+='N M N M N M r r s λ(2).护套单点或交叉换位互联接地(环流损失系数不计)Ss s s s D S r S D A S D r r A 52)/10.(])2/(1[)2(.2922211++="ωλ 两侧电缆:A 1=1.5 A 2=0.27 中间电缆:A 1=6 A 2=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)22217.1ss sx r x r r s+⨯='λ分裂导线:)1)(1(4)(422222++++=N M N M N M FF⨯''=''11λλrs: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 Hz2.二芯统包金属套非铠装电缆 圆形或椭圆形导体:])(1[)(.1016221421dc d c R R S +⨯=''-ωλ扇形导体:])48.1(2.12[)48.1(.108.1021211621dt r d t r R R S +++⨯=''-ωλfπω2=椭圆形导体mM d d d*= dM :椭圆的长轴直径mm dm :椭圆的短轴直径 mmc :一根导体轴心和电缆轴心之间的距离mm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 332(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R S ≤100μohm/m 时:])10(411)2()10(11)2[(32742721⨯++⨯+=''ωωλSSS R dc R dc R R圆形或椭圆形导体,当R S >100μohm/m 时:1422110)2(.2.3-⨯=''dc R R S ωλ扇形导体Rs 为任意值:])/10(11)2[(94.027211ωλ⨯++=''S S R d t r R Rr1:三根扇形导体的外接圆半径mm f :频率 Hz d :金属套平均直径 mm t :导体之间的绝缘厚度4.二芯和三芯钢带铠装电缆: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1λ''值乘以下述因数: 22]11)(1[μδAAd d d ++四、铠装损耗计算非磁性材料铠装: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r s ,护套直径D s1和铠装直径D s2的均方根值代替金属护套的平均直径(即22221s s sD D D +=)铠装金属丝总截面积:42d nA π=A:铠装金属丝总截面积,mm^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=π(Ds+nt)nt/(1±k) (重叠:1-k,间隙1+k) A:金属带总截面,mm^2 Ds:铠装前外径,mm n:金属带层数 t:金属带厚度,mm k: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):A K R S S S S /)](1[1003θθαρ-+=Rs:铠装层工作温度时电阻,Ohm/km ρs:20oC 时铠装层材料电阻率, Ohm.mm^2/m αs :铠装层电阻温度系数,1/oC K:铠装层工作温度系数(0.8-0.9) θs:电缆导体最高工作温度,oC θo:标准工作温度,一般为20oC A:铠装层总截面积,mm^2 铠装层平均直径(即节圆直径):D A =Ds+ntD A :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:Ad A πδ=δ:铠装层等效厚度,mm A:铠装层横截面积,mm^2 d A :铠装平均直径,mm导磁性材料铠装: 1.两芯电缆钢丝铠装:22151422]7.9548.1[1082.31062.0Ad t r R A RR A A ++⨯+⨯=--ωωλr1:外切于各导体的外接圆半径 mm 其余见后所示。
2.三芯圆导体钢丝铠装:1)1077.2(1)2(23.12622+=ωλA A A R d c R R 3.三芯扇形导体钢丝铠装:1)1077.2(1)2(358.026212+⨯=ωλA A A R d r R R f πω2=r1:三根成型导体的外接圆半径 mmfπω2=R A :最高工作温度下铠装的交流电阻OHM/m R :最高工作温度下导体的交流电阻 OHM/m d A :铠装平均直径 A :铠装的横截面积 mm^2 t :导体之间的绝缘厚度 mmc :导体轴心与电缆中心之间的距离 mm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 332(r 绝缘半径) 4.三芯钢带铠装或加强层电缆: a. 磁滞损耗:50107222f Rd K S A ⨯⨯='-δλS :各导体轴心之间距离 mm f :电源工作频率 Hz对于扇形导体,S=dx+t dx: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,即相绝缘厚度的两倍。