10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆载流量计算及分析

10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆载流量计算及分析(1)(07-9-28)(特变电工股份有限公司新疆线缆厂刘伟)【南方电缆网】一10kVXLPE绝缘电力电缆载流量的理论计算根据发热方程及图一所示等值热路，可知电缆及其周围的媒质共有以下几个方面组成图一T1T2T3T4各阻；2蛊热需周围媒质热阻根据理论计算各热阻如下：T仁(PT1/2n)*G=(PT1/2n)Ln(1+2t1)/d1=(PT1/2nn)G1F1PT1：绝缘热阻系数G：几何因数F1:屏蔽层影响因数GG1可根据各种形式电缆几何因数查得F3：般金属带屏蔽降低率取0.6T2=PT2/2nLnd4/d3PT2:内衬层(外护)热阻系数,Cm/wd4:内衬层(外护)内径d3:内衬层(外护)外径T3=M/nd5(Kc+Kr*C)*10-2(架空敷设)d5:电缆外径(mm)Kc:对流传导散热系数0-000572*)r/i/3*10八/273+A+(A-A)/2V：风速0.5m/s90:周围空气温度9S:电缆表面温度Kr:辐射散热系数Kr=0.00567*(273+9S)/1004-(273+90)/1004/(9S-90)Cs=O.9M:电缆根数T3=30Ps/2.16nd5（地下敷设）4）土壤和管路中热阻T4nc：管路敷设时一孔中电缆根路g：为土壤上或管路平均热阻系数n2:管路直埋时土壤热阻的降低率LO：为基准电缆的地表面到电缆中心深度d5：为电缆外径、管路时管道内径Lm：从M号电缆到地面深度Xm：基准电缆和M号电缆的中心距Nc：直埋电缆条数或管道中插入数电缆额定载流量计算坠或）-旳碣1/2（7；+爲+爲+7；）=曲+（11）爲+1+凡+几）（耳+）R：导线电阻9C:长期允许温度9O环境温度WI:2nfCnU2/3tgS*lO5W/cm对于三芯电缆n=3C:单位长度电容卩f/Km入1、入2护套损耗及铠装损耗与线芯损耗之比电缆在电缆沟中，管道中或架空敷设，由于周围热阻不同，散热条件不同，可对空气载流量进行校正，因土壤条件不一，如泥土、沙地、水池附近、建筑场附近等，也要通过当时条件进行载流量校正。10kV及以下XLPE电力电缆载流量校正系数电力电缆由于敷设状况等不同因素，实际的载流量也有所不同，必须以某些特殊条件为基准点，基准点的参数为：XLPE电缆导芯最高允许工作温度90r,短路温度250C,敷设环境温度（空气中）40C,（土壤中）25C,直埋100cm时土壤热阻系数100Ccm/W,XLPE材料热阻系数400Ccm/W,护套热阻系数700Ecm/W环境温度校正系数空气露spanIong=EN-2530354045校正系数1.141.091.051.0095土壤温度20253035校正系数1.041.00.980.92土壤系数不同的校正系数土壤热阻糸数Ccm/W6080100120140160200校正系数1.171.081.00,940.890.840.77敷设深度校正系数敷设深度（cm80100120140校正系数1.0171.00.9850.972三影响载流量的因素电缆本体材质对电缆载流量影响从理论计算可以看出，电缆传输容量与线芯半径的3/2设方程正比与线芯材料电阻系数的1/2设方程反比，即增大电缆线芯截面积，线芯采用高电导系数材料可以提高电缆载流气象温度电缆敷设与空气中，统计显示我国大部分地区最热月的日最高气温平均值，与其极端最高温度相差510C，后者持续仅68h，占全国比例基小，实际影响极微。所以宜取最热月日最高温平均值。电缆敷设地下，地表下沟1m或更深处，固土壤具有热容性。不同于空气温度变化大呈现地中日温改变较平缓，故取最热月平均地温即可。电缆埋深条件对载流量影响埋深差别，同一处土壤的热阻值T4，一般随埋深的加大而增大。埋深（m0.71.0051?52.03.0T4值646872.5758187同一处地下温度，一般随埋深的增加而降低地下温度与温度关系埋深（m00.50.751.02.03.0最热月平均气温C）29.326.625.925.221.618.9电缆埋深增加，T4值，地温变化对载流量影响降低，现接埋深-07-2m求等校正系数，前项0.93，后项1.04,综合得0.97，故对埋深在-2米以内，可忽略不计。多回电缆并列影响多回电缆并列埋地敷设，因散热影响电缆外部土壤的热阻，导致载流量降低（见下表）电缆直埋多根并列敷设时校正系数并列根数电缆间净距1234567891011121001.00.9.85.80.7873.73/.71.70.70.692001.0.92.87.84.82.8080.7(9.79.78.7873001.0.93.90.87.86.858584.84.83J1防火阻燃措施对电缆载流量影响电缆上包覆防火涂料、石棉等。扩大了散热面积，但增加了电缆外部热阻，导致降低载流量，包覆层过厚时，可能引起电缆过热导致着火，电缆敷设于难燃或耐火盒内，由于盒内未配冷却水管而在自然冷却状态下，盒体的热阻以及电缆发热造成盒内温度升高，将恶化电缆散热条件。