供配电系统中电力电缆的选择原则
（430000 中南建筑设计院股份有限公司 湖北 武汉）
【摘要】供配电系统中，电力电缆的选择是供电网络设计中重要的组成部分。为了保证供配电系统安全、可靠、经济运行，合理选择导线和电力电缆截面尤为重要。本文从最大允许发热条件、电压损失、机械强度、热稳定性及经济运行等角度探讨了导线和电力电缆截面选择的原则，同时介绍了导线和电力电缆截面选择的计算方法。
【关键词】供配电系统；电力电缆；电缆截面；选择原则1引言
电力电缆和导线的选择是供配电系统供电网络设计中重要的组成部分。在安全性上需要达到相关技术规范与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。在可靠性上需要满足小区正常用电的电力负荷；灵活性上需要适用于多种运行方式，以便于电气设备的维修及切换，并适当考虑未来的负荷发展情况；经济性上，在符合上述要求的前提下，尽可能简化设计方案，降低投资及设备运行、维修的费用，并减少线路有色金属的消耗和电能的节约。但是大多设计人员对于电缆及导线的截面选择趋向于最小可采用的截面，而忽略了校验多种选择条件的影响。
2电线电缆的选择原则
电线电缆的型号应根据它们所处的电压等级和使用场所来选择。电线电缆的截面应按下列原则选择：
（1）按温升（负荷电流）选择：在最大允许连续负荷电流下，导线发热不超过线芯所允许的温度，不会因过热而引起导线绝缘损坏或老化加快。（2）按机械强度条件选：
在正常的工作状态下，导线应有足够的机械强度，以防断线保证安全可靠运行。（3）按允许电压损失选择：导线上的电压损失应低于允许值（5％），以保证电能质量。（4）按经济电流密度选择：应保证最低的电能损耗，并尽量减少有色金属的损耗。（5）按热稳定最小截面来校验：在短路情况下，导线必须保证在一定的时间内，安全承受短路电流通过导线时所产生的热的作用，以保证供电安全。
3供配电系统中电力电缆的选择
3.1按温升选择截面
电源进线由10kV城市电网引出两路架空线路进入变电所，在选择三相系统中导线的相线截面时可依照导线发热条件来选，须使其允许载流量a
I
不小于相线上的计算电流
，即
在计算导线的允许载流量时，还要考虑温度条件的影响，计算时要乘以温度校正系数，其公式如下：
(1)
根据《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2017）附录C表C.0.3及附录D式（D.0.2）和表D.0.3，查出相应的土壤热阻系数修正系数1
k 及电缆的持续载流量系数
2
k 。电缆载
流量： ，根据此载流量选择电缆最小截面。
3.2按允许电压损失选择
供电线路的允许压损一般是5％，根据导线材料因素可以推导出按电压损失选择导线截面的计算公式为：
(2)
式中 kx—需要系数；
P—设备容量，对于长期工作制的设备就是铭牌功率值（KW）；L—从电源到负荷点的距离（m）；
△U—设备所在线路的允许电压损失百分比，公共电网允许电压损失为±5％，单位自用电源允许电压损失为6％；临时供电线路允许电压损失为8％。
C—计算系数，在三相四线制供电系统中，铜线的计算系数C=77，铝线的计算系数为C=46.3；在单相220V供电系统中，铜线的计算系数C=12.8；铝线的计算系数为C=7.75。
经过允许电压损失的校验，上述各段的电缆的选择符合应用条件，见表1。
（油浸纸绝缘电缆工作温度 ,环境温度 ,YJV
铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆工作温度 ,环境温度 ）3.3根据经济电流密度的计算选择电缆截面
按载流量选择线芯截面时，只计算初始投资；按经济电流选择时，除计算初始投资外，还要考虑经济寿命期内导体损耗费用，二者之和应最小。当减少线芯截面时，初始投资减少，但线路损耗费用增大；反之增大线芯截面时，线路损耗减少，但初始投资增加，某一截面区间内，两者之和（总费用TOC）最少，即为经济截面，详见图3（以VV-1型电缆为例），图中1-TOC总费用；2-初始费用；3-电能损耗费。其中曲线1的最低点就是总费用最少的经济截面。
图1 VV-1型电缆与TOC关系
4结束语
电力电缆截面规格对供配电系统的总费用、电能损耗及供电稳定及安全影响巨大。因此，在供配电设计中，电力电缆及导线的截面需选择最合适的数值从而达到经济最佳化，从最大允许发热条件、电压损失、机械强度、热稳定性及经济运行来综合分析，才能选择出最优电缆截面。
参考文献：
[1]王大刚等.电力电缆截面选择方法的发展与应用[J].电力设备.2004(09).
[2]《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2017）[3]《工业与民用配电设计手册》第三版
