第二章电力电缆线路设计

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3.电缆金属护套接地损耗
为了安全，电缆金属护套两端接地，与大地 形成通路，将会引起回路电流损耗。即使 单点接地，不会形成回路电流，也会有涡 流损耗（较小，可忽略）。
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4.电缆铠装层和加强层的损耗
电缆铠装层和加强层的损耗产生的原因与电 揽金属护套的损耗产生的原因相似，只要 与大地形成通路，在导体电流的作用下， 就有电能损耗。
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1.电缆的长期允许载流量计算
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公式分析：
（1）.环境温度的变化影响电缆的长期允许载 流量值
环境温度，是指在正常情况下敷设电缆的 场所周围环境介质的温度。通常一般情况 下取决于地理、气象等条件。
因此，电缆敷设的环境不同，其电缆的长 期载流量是不同的。
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第二节 电力电缆的选择
正确选择电力电缆型号，对电缆投入使用确 保安全运行是十分重要的。 设计电路线路或选用电缆时，电缆型号和规 格的选择主要从电缆绝缘种类、电缆护层 种类和导体材料及截面等方面考虑。
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一、电缆型号的选择
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二、电力电缆长期允许载流量的计 算和近似计算
电缆的长期允许载流量：是指在电缆内通过 规定电流时，在热稳定后，电缆导体达到 长期允许工作温度时的电流量。
由以下三个因素决定：
（1）.电缆的长期允许工作温度； （2）.电缆本体散热性能； （3）电缆装置情况及其周围环境散热条件。
电缆周围环境温度越高，则电缆的载流量 越小，所以一条电缆线路，在夏天的允许 载流量小，而在冬天的载流量可以大些。
电缆的电气参数决定了电缆的传输性能。 取决于电缆的结构和几何尺寸，以及各部 分所用材料的电阻系数、介电常数和磁导 系数等。
1.电缆线芯电阻 电缆线芯电阻计算，考虑线芯直流电阻和 线芯有效电阻计算两项。
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（1）电缆线芯直流电阻计算
最高工作温度下，单位长度电缆线芯直流 电阻的计算式
一、电缆线路的损耗
运行中的电缆线路，因其电缆结构 特性，使得电缆线路产生各种损耗， 这些损耗是影响电缆长期运行的允 许载流量的重要因素之一。
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1. 运行中的电缆导体损耗计算
导体损耗，指因电缆本身的电阻，而使得导 体的一小部分功率转化为热量的损耗。
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2.电缆绝缘层的介质损耗
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为了方便计算电缆的长期允许载流量，通 常对不同的敷设场所设定一个环境基准温 度。电缆的长期允许载流量也会随着温度 的变化而发生变化，即温度越高，长期允 许载流量就越小。同样的一条电缆线路， 冬季的允许载流量可以大一些，夏季的允 许载流量应小一些。
具体到某一条线路时，若除环境温度影响， 在其他条件与标准敷设条件相同环节中， 则电缆允许载流量的计算式为:
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（2）线芯有效电阻计算
在交流电流作用下，由于集肤效应和邻近效 应，将使线芯电阻增大，此时的电阻称为 有效电阻。该值的简化计算式:
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2.电缆的电感
线芯电感为内感与外感之和。内感是线芯内部的磁通链所 产生的电感，外感是线芯外部的磁通链所产生的电感。
对于分别敷设设在空气和直埋敷设于土壤 中的多根电缆，其相对于单根电缆的校正 系数分为K1和K2。见P39表2-7和表2-8
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2.电缆长期允许载流量的近似计算
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三、电力电缆的电器参数计算
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计算电缆的工作绝缘电阻（交流泄漏电阻）
或用交流电压测量电路的绝缘电阻时，电 阻系数ρ应取其相应频率下的数值。由于绝 缘电阻系数在交流情况下比直流情况下小 得多，因此用直流测得的电缆绝缘电阻比 用交流测得的高得多。电缆实际工作绝缘 电阻等于绝缘层承受电压的平方除以绝缘 层的介质损耗。
电缆型号的选择应首先考虑满足电力电缆敷 设场合的技术要求，并在此基础上考虑线 芯以铝代铜，绝缘层以橡塑油浸纸，金属 护套以铝代铅以及在外护层上发展橡塑护 套或组合护套等。 1 普通电缆型号的选择见表1-2到1-8 2 高压电缆的选择
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5.电缆的电容
电缆本体相当于一个标准的圆柱形电容。
导线芯和接地的金属屏蔽层构成了电容器的 两个电极。
尤其是在超高压电缆线路中电缆的电容电流 可能达到与电缆暂态电流相当的数值，成 为限制电缆容量及传输距离的因素。
然而，电容也是电缆绝缘本身的一个重要参 数，可用来检查电路工艺质量、绝缘质量 的变化等。
第二章 电力电缆线路 设计
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主讲：高广德 机械与材料学院
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第二章 主要内容
第一节 电缆线路设计基础知识 第二节 电缆的选择 第三节 充油电缆线路设计 第四节 直流电缆绝缘的设计特点 第五节 防雷保护及减少金属护套感应电压
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第一节 电缆线路设计基础知识
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3.电缆的绝缘电阻
电缆绝缘电 阻由绝缘 材料的电 阻系数和 电缆尺寸 确定。
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4.绝缘材料的绝缘电阻系数
电缆常用绝缘材料的绝缘电阻系数与温度和 测量时的电场强度有关。一般说来，它随 温度和场强的上升而下降。含杂质较多、 绝缘电阻系数较低的材料，随温度上升而 下降得较多。聚氯乙烯绝缘比浸渍纸绝缘 随场强变化的关系更为明显。
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（2）.电缆导体载面变化影响电缆的长期允许 载流量值。
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（3）.电缆周围环境的热阻
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（4）.并列敷设的电缆根数因散热问题也影 响电缆长期运行载流量变化。
电缆并列敷设的根数越多，间距就越近，电 缆产生的热量散发越困难，其电缆的载流 就必然减小。