中压交联电缆长期载流量计算书.doc

中压交联电缆长期载流量计算书

1产品长期载流量计算书

表7-1使用条件及必要参数

序号

项目

单位

数据

1

额定电压U0/U

kV

8.7/15

2

频率f

Hz

50

3

介电常数ε

2.35

4

介质损耗角正切tgδ

0.003

5

铜导体电阻温度系数

1/℃

3.93×10-3

6

PE/XLPE热阻系数

℃·m/W

350

7

外护套热阻系数

℃·m/W

600

8

土壤热阻系数

℃·m/W

1

9

运行时导体温度

℃

90

10

空气温度（假定）

℃

40

11

土壤温度（假定）

℃

25

12

敷设深度

㎜

1000

具体计算公式如下：

△θ

△θ－Wd[0.5T1+n（T2+T3+T4）]

RT1+nR（1+λ1）T2+nR（1+λ1+λ2）（T3+T4）

I=

其中：

I—载流量（A）；

△θ—导体温度与环境温度之差（℃）；

R—90℃时导体交流电阻（Ω/m）；

n—电缆中载流导体数量；

Wd—绝缘介质损耗；

λ1—金属护套的损耗系数；

λ2—铠装层的损耗系数；

T1—绝缘热阻（k·m/W）；

T2—衬垫热阻（k·m/W）；

T3—电缆外护层热阻（k·m/W）；

T4—电缆表面与周围媒介之间热阻（k·m/W）；

1）导体交流电阻R的计算：

R′=R0[1+σ20（Q－20）]

其中：R′—最高运行温度下导体直流电阻（Ω/m）；

Ys—集肤效应因数；

Yp—邻近效应因数；

R0—20℃时导体直流电阻（Ω/m）；

Q—最高运行温度，90℃；

σ20—20℃时导体温度系数。

Dc—导体直径（mm）

S—各导体轴心之间距离（mm）,单芯电缆为150mm。

2）介质损耗Wd的计算：

Wd=W.C.U02·tgδ

其中：

W=2πf；

C－电容（F/m），

C=

C=

ε

18ln

Di

Dc

（

）

×10-9

U0－对地电压（V）。

其中：

ε=2.35

DI—绝缘外径（mm）

Dc—导体外径（mm）；

tgδ=0.003。

3）热阻的计算：

a）热阻T1的计算：

T1

T1=k

ρt1

2T

G

其中：

ρT1－绝缘材料热阻系数（km/W）；

Dc－导体直径（mm）；

t1－绝缘厚度（mm）；

K－屏蔽因数；

G－几何因数。

T2=ρ

T2=

ρt2

2π

G

其中：

ρT2-内护套热阻系数（k·m/W）；

G-几何因数

c）热阻T3的计算：

ln

ln

De

DA

（

）

T3=

ρt3

2π

ρT3-外护套热阻系数（k·m/W）；

De－电缆外径（mm）；

DA－电缆成缆外径（mm）。

d）热阻T4的计算：

T4=1πDeh（△Qs）

T4=

1

πDeh（△Qs）1/4

其中：

h－电缆表面散热系数（W/m2）；

△Qs－电缆表面温升（℃）。

eq\o\ac(○,2)直埋敷设热阻T4的计算：

ln

ln

4L

De

（

）

T4=

ρt4

2π

Fe

其中：

ρT4——土壤热阻系数（k·m/W）

Fe—第K根电缆的中心距离系数。

4）金属护套和铠装层的损耗系数

a）损耗系数λ1

λ1=0

b）损耗系数λ2

λ2=λ2′＋λ2″

λ

λ2′=

S2k210-7

RdAδ

λ

λ2″=

2.25S2k2δ10-8

RdA

其中：

S－各导体轴线间距离（mm）；

δ－铠装等效厚度（mm）；

R－额定工作温度下导体的交流电阻（Ω/m）；

dA－铠装层平均外径（mm）；

k=

k=

1

1＋

dA

300

δ

5）投标产品允许载流量

a）经计算，投标产品的长期允许载流量见第四部分技术参数响应表：表-2和表-3。

a）直埋电缆多根并列敷设时载流量经验修正系数

并列

根数

电缆之间

净距mm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

100

200

300

1.00

1.00

1.00

0.90

0.92

0.93

0.95

0.87

0.90

0.80

0.84

0.87

0.78

0.82

0.86

0.75

0.81

0.85

0.73

0.80

0.85

0.72

0.79

0.84

0.71

0.79

0.84

0.70

0.73

0.83

0.70

0.78

0.83

0.69

0.77

0.83

b）电缆在空气中多根并列敷设时载流量修经验正系数

并列根数

1

2

3

4

5

4

6

并列方式

○

○○

○○○

○○○○

○○○○○

○○

○○

○○○○○○

电缆中心距s=d

1.00

0.90

0.85

0.82

0.80

0.80

0.75

s=2d

1.00

1.00

0.98

0.95

0.90

0.90

0.90

s=3d

1.00

1.10

1.00

0.98

0.96