電線電纜的選型手冊(cè)(編輯修改稿)
2025-07-14 14:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 提供的數(shù)據(jù)，即a=0, b=2%, i=10%, N=30年, 按公式(5)算出 r=,進(jìn)而算得Q和現(xiàn)值系數(shù)[Q / (1+ i %)]=。這樣，總費(fèi)用的計(jì)算式簡(jiǎn)化為： CT= CI + I2maxRF，(元)(7) 2．系列標(biāo)準(zhǔn)截面中每一導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流范圍的算法 原理：電纜系列截面的經(jīng)濟(jì)電流范圍是在總費(fèi)用相等和敷設(shè)條件相同的 條件下取得。 計(jì)算公式可以有兩種表達(dá)方式：一種是按總費(fèi)用計(jì)算式通過(guò)輸入電纜初始投資和電纜線路電阻等參數(shù)來(lái)計(jì)算電流范圍(IEC表達(dá)方式)，另一種是通過(guò)輸入單位造價(jià)平均A值，電纜截面S和導(dǎo)體電阻率等參數(shù)替代第一種公式原形計(jì)算。 第一種計(jì)算的表達(dá)式：每一線芯截面都有一個(gè)經(jīng)濟(jì)電流范圍, 按電纜相鄰線芯截面總費(fèi)用相等為條件，其低限值和高限值分別由下列公式給出: Imax(低限值) =[(CI CI1)/(F L (R1R))](8) Imax(高限值) =[(CI2 CI)/(F L (RR2))](9) 式中： CI 擬確定某段長(zhǎng)度電纜截面規(guī)格的初始費(fèi)用，(元) R 擬確定電纜截面規(guī)格的單位長(zhǎng)度交流電阻，(Ω/km) CI1 最接近某段長(zhǎng)度較小標(biāo)準(zhǔn)截面規(guī)格的初始費(fèi)用，(元) R1 最接近較小標(biāo)準(zhǔn)截面規(guī)格的單位長(zhǎng)度交流電阻，(Ω/km) CI2 最接近某段長(zhǎng)度較大標(biāo)準(zhǔn)截面規(guī)格的初始費(fèi)用，(元) R2 最接近較大標(biāo)準(zhǔn)截面規(guī)格的單位長(zhǎng)度交流電阻，(Ω/km) L 確定電纜截面規(guī)格某段長(zhǎng)度，(km) 第二種表達(dá)式：為便于對(duì)每一線芯截面經(jīng)濟(jì)電流范圍的計(jì)算，原理不變，將電纜造價(jià)平均A值替代CI以及電阻率除以截面替代電阻R來(lái)表達(dá)。 因交流電阻R =ρ20B[1+α20(θm20)] 106 / S，(Ω/m) 令 K=B[1+α20(θm20)]，于是交流電阻R =ρ20K 106 / S，(Ω/m) 式中： ρ20 為銅導(dǎo)體直流電阻率，ρ20=109, () B為綜合鄰近效應(yīng)、集膚效應(yīng)的系數(shù)，取VV型和YJV型電纜的B平均值=。 α20為銅線20℃,(/℃) θm為導(dǎo)體溫度，在經(jīng)濟(jì)電流運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度可降低，θm=40℃。(IEC推薦) 代入相關(guān)參數(shù)，取得K =。將A、S和ρ20替換(8)(9)式中的CI與R。公式經(jīng)整理后，可得經(jīng)濟(jì)電流范圍高低限值的另一表達(dá)式： Imax(低限值)=[ A(S1 S)/ F] (10) Imax(高限值)=[ A(S2 S)/ F] (11) 3．給定負(fù)載電流下經(jīng)濟(jì)截面的算法 原理：計(jì)算以給定負(fù)載電流下電纜總費(fèi)用為最小時(shí)的截面，公式演算如下。 電纜總費(fèi)用按公式(7)可寫(xiě)成以導(dǎo)體截面S為函數(shù)的表達(dá)式： CT(S)=CI(S) + I2maxR(S) LF,(元)(12) CI(S)以上述不同電纜類型初始投資推導(dǎo)為線性模型的A值表示： CI(S)= L(AS+C) 式中： A成本的可變部分(元/)，各型電纜可取平均A值； S導(dǎo)體截面(mm2)； C成本的不變部分(元/m)； L電纜長(zhǎng)度(m)。 交流電阻以導(dǎo)體截面S的函數(shù)式表示： R(S) =ρ20B[1+α20(θm20)] 106 / S，(Ω/m) 總費(fèi)用為最小時(shí)的經(jīng)濟(jì)截面Sec可通過(guò)以總費(fèi)用公式(12)對(duì)截面 S求導(dǎo)，并令其為零取得： Sec = { I2maxFρ20B[1+α20(θm20)] 106 / A} , (mm2)(13) 式中： ραθm 、B和K的取值與上節(jié)相同，代入公式(13)整理后可得經(jīng)濟(jì)截面： Sec= [ I2maxF]，(mm2) (14) 4．電纜導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度的算法 電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度的計(jì)算方法很多，例如年費(fèi)用最小法，計(jì)算費(fèi)用法，返本期法和財(cái)務(wù)表報(bào)法等，但因出發(fā)點(diǎn)不同，各個(gè)國(guó)家的各部門(mén)都采用不同的計(jì)算方法。以上IEC 28732標(biāo)準(zhǔn)的兩種計(jì)算方法實(shí)際上已表述了電纜經(jīng)濟(jì)電流密度的內(nèi)容，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)電流密度就是流過(guò)經(jīng)濟(jì)截面中電流的密度。 經(jīng)濟(jì)電流密度的算式：j= Imax / Sec(A/mm2) 將公式(13)的 Sec代入上式, 得: j=Imax / { I2maxFρ20B[1+α20(θm20)] 106 / A} 或公式(14)的 Sec代入上式,得: j={ A / [F]}(A/mm2)(15) 為求電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度,只需代入電纜造價(jià)平均A值與Tmax小時(shí)下的F值(設(shè)定不同的電價(jià)P條件), 便可求得Tmax與j的關(guān)系數(shù)據(jù)和曲線。本手冊(cè)收集28種常用的中低壓電力電纜造價(jià)（附錄1）合并為5種類別的平均A數(shù)值(見(jiàn)附錄2)。由公式(15)計(jì)算不同電價(jià)(設(shè)P=~)5種類別28種常用的中低壓電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度數(shù)據(jù)及曲線 (
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