电缆选型手册范本Word格式.docx

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附录4-5铜芯电力电缆经济电流围（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F—Tmax—P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cosC的关系…43附录10不同行业的年最大负载利用小时Tmax,（h）44

9.参考资料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，提髙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，倡导基建优化设讣。

而导体的经济电流密度正是这种优化设计的容之一。

传统的设计方法按载流量选择导体截而时只计算初始投资，导体的截面选择过小，将增加电能的损耗；

选择的过大，则增加初始投资。

研究和确左导体电流密度的目的,就是在已知负荷的情况下，选择最佳的导体截而；

或是在已选左导体截而的情况下，确立经济的负荷国，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IEC287-3-2/1995《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氮乙稀绝缘聚氯乙稀护套（PVC绝缘）和交联聚乙稀绝缘聚氮乙稀护套（XLPE绝缘）中低压电力电缆数据，统计和汇集了为汁算电缆系列截面的经济电流国、经济截而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。

二围

1.本实用手册适用于电压为6/6kV,8.7/10kV及0.6/1.0kV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（W型），铜芯聚氮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，非等截而的四芯及五芯。

2.按照IEC287-3-2/1995国际标准，导体截而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IEC287-3-2/1995《电力电缆截面的经济最佳化》。

国家标准GB/T16895.15-2002等效于IEC60364-5-523:

1999《建筑物电气装這电气设备的选择和安装布线系统载流量》以及GB50217-94《电力工程电缆设计规》。

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搦《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1981年及东北电力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与导体截而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一

C与敷设条件等有关的单位长度成本的不变部分元/m

CT电缆系统总成本（总费用）元

Imax最大负载电流A

L电缆截面某段长度m

CJ年期间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每回路相导体数目一

Nc传输同型号电缆和负载值的回路数目一

P电价，电度电费元/kWh

D每年最大需量电费元/kW・年

F由公式（6）圧义的辅助量（线损辅助呈：

）元傑

Q由公式（4）定义的辅助量-

r由公式（5）定义的辅助疑-

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拟确左某段长度的标准截而规格的初始费用元

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元

R拟确窪电缆截而规格的单位长度交流电阻Q/km

R1最接近较小标准截而规格的单位长度交流电阻Q/km

R2最接近较大标准截而规格的单位长度交流电阻Q/km

Tmax最大负载利用小时h

t最大负载损耗小时h

S电缆导体截面mm2

Sec电缆导体的经济截而mm2

P20导体20°

C下的电阻率Q.m

«

20导体20C下的电阻温度系数1/°

C

0m导体平均运行温度°

K温度及B系数的综合系数一

T投资回收年年

五•IEC287-3-2/1995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,TotalOwningCost）是全面评价电气装置能效费用的方法，包含：

初始投资（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二CI4CJ

（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）o

1.1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，综合造价系数讣及电缆的运输，敷设安装及电缆构筑物等费用，综合造价系数随电缆截而增大而降低。

以下用单位长度和截而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而与投资的线性关系，其斜率A（以下简称A值）按下式计算：

A二（截面S2电缆的初始投资-截面S1电缆的初始投资）/（截而S2-S1）,

（7C/m.mm2）

（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A。

本手册共统讣28种型号电缆的A值，将英之间误差小于10弔的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-A类別标志，见附录2。

电缆造价类别与电缆型号对照表见附录3O

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18~125亂为了使电缆导体截面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值计算经济截面和经济电流密度所得结果只有小于3%很小的误差。

1.2电缆在N寿命年期间发热损耗现值CJ

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、电缆截而、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）X[Q/（1+i/100）],

（元（3）

Q为计及N年负载增长、电价增长和贴现率的系数，

Q二（1-rN）/（1-r）（4）

英中r二[（l+a/100）2X（l+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，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,（元兀）（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/（l+i%）]o

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丫需由已知的年最大负载利用小时Tmax和功率因数cog关系表中查出，见附录9。

功率因数cos“对经济电流囤和经济截面的汁算结果影响很小，本手册采用该关系表的中间值cos9,在Tmax二1000h至8500h围取下t值作为计算用数。

按公式（6）便可算得Tmax/t囤的线损辅助量F（见附录8）,它在经济电流围和经

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⑹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二2%1=10%,N二30年，按公式⑸算出r二0.927,进而算得Q和现值系数[Q/（1+i%）]=!

!

.2.这样，总费用的计算式

简化为：

CT=CI+I2maxXRXF,（元）

2.系列标准截面中每一导体经济电流围的算法

原理：

电缆系列截面的经济电流由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囤（IEC表达方式），另一种是通过输入单位造价平均A值，电缆截而S和导体电阻率等参数替代第一种公式原形计算。

2.1第一种计算的表达式：

每一线芯截而都有一个经济电流国，按电缆相邻线芯截而总费用相等为条件，其低限值和高限值分别由下列公式给出：

Imax（低限值）二[（CI-CI1）/（FXLX（Rl-R））]0.5（8）

Imax（高限值）二[（CI2-CI）/（FXLX（R-R2））]0.5（9）

CI拟确泄某段长度电缆截而规格的初始费用，（元）

R拟确宦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而规格的初始费用，（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确定电缆截而规格某段长度，（km）

2.2第二种表达式：

为便于对每一线芯截而经济电流用的计算，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=p20XBX[l+a20（0m-20）]X106/S,（Q/m）

令K二B[l+a20（0m-20）],于是交流电阻R=P2OXKX106/S,（Q/m）

P20为铜导体直流电阻率，P20二1&

35X10-9,（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平均值二1.006.

a20为铜线20C的电阻温度系数等于0.00393,g

0m为导体温度，在经济电流运行时导体温度可降低，二40°

C。

（IEC推荐）