电缆选型手册范本

概述2二围2-33 .参考标准及参数取值依据34 .符号说明3-45 .IEC 287-3-2/1995标准电力电缆截面经济最佳化计算方法的应用4-116 .电力电缆经济截而最佳化数拯查找的使用方法1M27 .电缆经济截而与发热截而总费用比较及投资回收年计算12-15A.经济截而的校验条件16-17附录1铜芯电力电缆综合造价统计表18-19附录2电缆造价类别的平均A值 20附录3电缆型号与电缆造价类别对照表20附录4-1铜芯电力电缆经济电流围（I-A类别） 21-23附录4-2铜芯电力电缆经济电流围（II-A类别）24-26附录4-3铜芯电力电缆经济电流围（III-A类别）27-29附录4-4铜芯电力电缆经济电流围（IV-A类别）30-32附录4-5铜芯电力电缆经济电流围（V-A类别）33-35附录5铜芯电力电缆经济电流密度计算数据及图表（不同电价） 36-40附录6电缆导体交流电阻及感抗41-42附录7铜芯电力电缆允许载流量表 42附录8损耗费用辅助量FTmaxP关系的统计值 43附录9最大负载利用小时Tmax与最大负载损耗小时T和cosC的关系43附录10不同行业的年最大负载利用小时Tmax, （h） 44九.参考资料44页脚电力电缆经济选型实用手册概述导体的经济电流密度是选择导体的必要条件之一。当选择导体的诸多技术条件（如发热温升、 机械强度及电压降要求等）得到控制或改善时，往往是经济电流密度起着支配作用。实践证明， 经济电流密度对于选择导体进而节省能源，改善环境，提高电力运行可靠性有着重要 的技术经 济意义。过去，在计划经济的条件下，工程设计往往偏重技术、轻视经济：重视初投资，忽视长 期运行的经济性。工程建设也因此付出过沉重代价。当前，我国已经进入到社会主义市场经济的 发展时期，工程投资方和经营方都越来越注重投资效益和运营效益。追求工程建设整体的、长远 的合理性，倡导基建优化设讣。而导体的经济电流密度正是这种优化设计的容之一。传统的设计 方法按载流量选择导体截而时只计算初始投资，导体的截面选择过小，将增加电能的损耗；选择 的过大，则增加初始投资。研究和确左导体电流密度的目的，就是在已知负荷的情况下，选择最 佳的导体截而；或是在已选左导体截而的情况下，确立经济的负荷国，以寻求投资的最优方案， 取得最理想的经济效益。本实用手册应用IEC287-3-2/1995电力电缆尺寸的经济最佳化标准和方法，采用我国常 用的铜芯聚氮乙稀绝缘聚氯乙稀护套（PVC绝缘）和交联聚乙稀绝缘聚氮乙稀护套（XLPE绝缘） 中低压电力电缆数据，统计和汇集了为汁算电缆系列截面的经济电流国、经济截而和电缆 经济 电流密度所需资料，可供电气设计人员和运行人员选择电缆导体经济截面参考，二围1 .本实用手册适用于电压为6/6kV,8.7/10kV及0.6/1.0kV中低压等级铜芯电力电缆的经济 选择。电缆类型为铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（W型），铜芯聚氮乙烯绝缘 钢带 铠装聚氯乙烯护套电力电缆（VV22型），以及交联铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电 缆 （YJV型），交联铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆（YJV22型）。电缆芯数包括：根据产品目录有等截面的三芯、四芯及五芯，非等截而的四芯及五芯。2 .按照IEC 287-3-2/1995国际标准，导体截而经济选择只计及发热损耗，不考虑电压 有关 的损耗，也不包括诸如维修等因素。三参考标准及参数取值依据国际电工委员会标准IEC 287-3-2/1995电力电缆截面的经济最佳化。国家标准GB/T16895. 15-2002等效于IEC 60364-5-523:1999建筑物电气装il电气设 备的 选择和安装布线系统载流量以及GB 50217-94电力工程电缆设计规。金融贴现率，电价年增长率等按照近年来国家电力公司经济研究中心提供的数据。低压 电 力电缆出厂价格根搦工程造价信息2001年第2期。中压电力电缆价格及中低压电缆敷 设综 合费用根据西北电力1981年及东北电力2001年的专题报告导体的经济电流密度资料。四符号说明本手册使用的符号及其量值说明如下：A与导体截而有关的单位长度成本的可变部分(造价费用斜率)元B邻近效应、集肤效应的综合系数一C与敷设条件等有关的单位长度成本的不变部分元/mCT电缆系统总成本(总费用)元Imax最大负载电流AL电缆截面某段长度mCJ年期间电缆导体发热损耗费用的现值元N电缆使用的经济寿命期年Np每回路相导体数目一Nc传输同型号电缆和负载值的回路数目一P电价，电度电费元/kWhD每年最大需量电费元/kW 年F由公式(6)庄义的辅助量(线损辅助呈：)元供Q由公式(4)定义的辅助量-r由公式(5)定义的辅助疑-aImax的年增长率b电价P的年增长率，不计及通货膨胀i计算现值用贴现率%CI拟确左某段长度的标准截而规格的初始费用元CI1最接近某段长度较小标准截面规格的初始费用元CI2最接近某段长度较大标准截面规格的初始费用元R拟确建电缆截而规格的单位长度交流电阻Q/kmR1最接近较小标准截而规格的单位长度交流电阻Q/kmR2最接近较大标准截而规格的单位长度交流电阻Q/kmTmax最大负载利用小时hT最大负载损耗小时hS电缆导体截面mm2Sec电缆导体的经济截而mm2P20导体2(FC下的电阻率Q.m20导体20c下的电阻温度系数1C0 m导体平均运行温度。CK温度及B系数的综合系数一T投资回收年年五 EC 287-3-2/1995标准电力电缆截面经济最佳化计算方法的应用1 .电缆的总费用。总拥有费用法(TOC, Total Owning Cost)是全面评价电气装置能效费用 的方法，包含：初始投资(采购及安装费用)及其寿命期运行费用的两个部分。其表达式如下：总费用 CT 二 CI4CJ(1)式中：CI所安装的电缆造价(初始投资)，包括电缆购置费及敷设安装费用，(元)CJ等效于电缆购买时的线路损耗费用，即电缆N年经济寿命期发热损耗费用现值， (7E)02 .1电缆初始投资CI包括电缆出厂价及敷设费用(附录1),敷设费用以综合造价系数来折算，综合造价系数讣 及 电缆的运输，敷设安装及电缆构筑物等费用，综合造价系数随电缆截而增大而降低。以下用单位 长度和截而有关系的投资费用斜率A来表示，又叫做投资费用的可变部分A值。各种 类型电缆 的A值因价格不同而异，为求得各类型电缆截而与投资的线性关系，其斜率A(以下简称A值) 按下式计算：A二(截面S2电缆的初始投资-截面S1电缆的初始投资)/(截而S2-S1),(7C/m. mm2)(2)对于每一种型号电缆，都存在各自变化幅度不大的系列截面斜率A。本手册共统讣28种型 号电缆的A值，将英之间误差小于10用的A合并为同一类平均A值，平均A值由小到大分成 五组以I-A,II-A,in-A,IV-A,V-A类别标志，见附录2。电缆造价类别与电缆型号对照表 见附录 3o五个组的平均A值代表型号数量不等的电缆单位造价，它们之间的偏差为18125前L为了使 电缆导体截面围建立较好的线性关系，以平均A值对相应型号电缆的初始造价做线性调整。采 用平均A值比用自身A值计算经济截面和经济电流密度所得结果只有小于3%很小的误差。1.2 电缆在N寿命年期间发热损耗现值CJ这是计算电缆造价以外的运行费用，它与负载大小、年运行时间、电价、电缆截而、使 用 寿命期及资金贴现率等因素有关。(1)电缆在N经济寿命年运行的电能损耗费，折算到电缆购买日的现值：CJ=(I2maxXRXLXNpXNc /1000) X(T XP+D) X Q /(1+ i/100),(元(3)式中：Q为计及N年负载增长、电价增长和贴现率的系数，Q 二(l-rN)/(l-r)(4)英中 r 二(1+a/中0)2X(l+b/100) / (1+ i/100)(5)(2)为方便于以后对不同截面损耗费用的一系列计算，将(3)式中除导体电流和电阻以外的 所有参数以线损辅助量F来表示。令 F=NpXNcX( T XP+D) XQ/(1+i %)/1000,(元兀)(6)F总括了回路相数Np和Nc、电价P、D、最大负载损耗小时T和现值系数Q/(l+i%)。此处采用我国常用的最大负载损耗小时(T )法来计算线损。因此最大负载损耗小时丫需由 已知的年最大负载利用小时Tmax和功率因数cog关系表中查出，见附录9。功率因数cos “对经 济电流囤和经济截面的汁算结果影响很小，本手册采用该关系表的中间值cos9,在Tmax二1000h 至8500h围取下T值作为计算用数。按公式(6)便可算得Tmax/T囤的线损辅助量F (见附录8),它 在经济电流围和经济电流密度计算过程是经常使用的中间量值。在绘制经济电流密度j曲线中习惯用Tmax而不用T来表示。不同行业的Tmax可从现成统计资料查出(见附录10)。公式的线损辅助量F算式中现值系数Q/(l+i%)的参数：a,b,i,和N均系 根据国家电力公司经济研究中心近年提供的数据，即a=0,b二2% l = 10%,N二30年，按 公式 算出r二0.927,进而算得Q和现值系数Q/(1+i %)=!. 2.这样，总费用的计算式 简化为：CT= CI + I2maxXRXF,(元)2 .系列标准截面中每一导体经济电流围的算法原理：电缆系列截面的经济电流由是在总费用相等和敷设条件相同的条件下取得。计算公式可以有两种表达方式：一种是按总费用计算式通过输入电缆初始投资和电缆线 路 电阻等参数来计算电流囤(IEC表达方式)，另一种是通过输入单位造价平均A值，电缆截而S和 导体电阻率等参数替代第一种公式原形计算。2.1 第一种计算的表达式：每一线芯截而都有一个经济电流国，按电缆相邻线芯截而总费用相 等为条件，其低限值和高限值分别由下列公式给出：Imax (低限值)二(CI CI1)/(F XL X(Rl-R)0.5(8)Imax (高限值)二(CI2 - CI)/(F XL X(R-R2)0.5(9)式中：CI拟确泄某段长度电缆截而规格的初始费用，(元)R拟确宦电缆截面规格的单位长度交流电阻，(Q/km)CI1最接近某段长度较小标准截而规格的初始费用，(元)R1最接近较小标准截面规格的单位长度交流电阻，(Q/km)CI2最接近某段长度较大标准截面规格的初始费用，(元)R2最接近较大标准截面规格的单位长度交流电阻，(Q/km)L确定电缆截而规格某段长度，(km)2.2 第二种表达式：为便于对每一线芯截而经济电流用的计算，原理不变，将电缆造价平均A值 替代CI以及电阻率除以截面替代电阻R来表达。因交流电阻 R =p20XBXl+a20(0m-20) X106 / S, (Q/m)令 K 二 Bl+a20(0m-20),于是交流电阻 R =P2OXK X106 / S, (Q/m) 式中：P 20为铜导体直流电阻率，P20二1 &35X10 - 9, (Q.m)B为综合邻近效应、集肤效应的系数，取VV型和YJV型电缆的B平均值二1.006.a 20为铜线20C的电阻温度系数等于0. 00393, g0 m为导体温度，在经济电流运行时导体温度可降低，二40。(2。(IEC推荐)代入相关参数，取得K二1.085。将A、S和P20替换(8)(9)式中的CI与R。公式经整理后， 可得经济电流围高低限值的另一表达式：Imax (低限值)二A(S1 XS)/ FXO. 019910.5(10)Imax (高限值)二A(S2 XS)/ FXO. 019910. 5(11)3 .给定负载电流下经济截面的算法原理：计算以给左负载电流下电缆总费用为最小时的截面，公式演算如下。电缆总费用按公式(7)可写成以导体截而S为函数的表达式：CT(S)=CI(S) + I2maxXR(S) XLXF,(元)(12)3.1 CI (S)以上述不同电缆类型初始投资推导为线性模型的A值表示：CI(S)= L(AXS+C)式中：A成本的可变部分(元/m. mm2),各型电缆可取平均A值：S 导体截面(mm2):C成本的不变部分(7E/m)：L-电缆长度(in)。3.2 交流电阻以导体截面S的函数式表示：R(S) =p20XBXl+20(0m-20) X106/S, (Q/m)3 . 3总费用为最小时的经济截面Sec可通过以总费用公式(12)对截面S求导，并令其为零取 得：Sec 二 I2max X FX p 20 X B X 1+a 20 ( 0 m-20) X 106/AJO. 5,(mm2)(13)式中：P20、a 20.0m、B和K的取值与上节相同，代入公式(13)整理后可得经济截而：Sec 二l2maxXFX0.0199/ A0. 5, (mm2)(14)4 .电缆导体经济电流密度的算法电力电缆经济电流密度的计算方法很多，例如年费用最小法，计算费用法，返本期法和 财 务表报法等，但因出发点不同，各个国家的各部门都采用不同的il算方法。以上IEC 287.3-2标 准的两种讣算方法实际上已表述了电缆经济电流密度的容，因为经济电流密度就是流过经 济截 面中电流的密度。4.1 经济电流密度的算式：j二Imax/ Sec (A/mm2)将公式(13)的 Sec 代入上式，得：j 二 Imax / I2max XFXp20XBXl+20(0 m-20) X106 / A 0.5或公式(14)的 Sec 代入上式，得:j= A / FXO. 01990. 5(A/mm2)(15)为求电缆的经济电流密度，只需代入电缆造价平均A值与Tmax小时下的F值(设左不同的 电价P条件)，便可求得Tmax与j的关系数据和曲线。本手册收集28种常用的中低压电力电 缆造价(附录1)合并为5种类别的平均A数值(见附录2)。由公式(15)计算不同电价(设P二0. 21. 0元/kWh) 5种类别28种常用的中低压电缆的经济电流密度数据及曲线(见附录5)o 4. 2各参数对经济电流密度j的影响由经济电流密度j的算式(15)可见，经济电流密度j与A值开方成正比，A的增加表明电缆 投资增加，j便应该增大，即要求采用较小截而是经济的(为要求投资回收年不因此而增长)。j与F值开方成反比，F是Tmax和P的中间辅 助 量值，F增大相当于运行时间加长或电价增加，j应该减小，j减小就是要使截而加大使损耗费用减小才经济。不可能对每一种型号电缆都分别给出它们的经济电流密度，只能按不同类型电缆A的大小 分组合成的平均A值来设置，虽存在一泄误差，在Tmax不变的情况下平均A值开方的差值 控 制j之间的差值囤，而平均A值与其组各型电缆本身A值的误差围从0.58%不等，影响j的误差 小于3%是允许的。考虑我国地区电价差别较大，电价P对j的影响偏差宽度不等，低电价影响j的宽度比高电 价大，可以控制j之间的差值105%来确宦P值，附录5列出的经济电流密度Tmaxj曲线是以电 价整数P二。.2、0.3、0.4、0.5、0.7、1.0元/kWh在两电价数值间的实际电价可在曲线间按插入法就近取值，由于高电价中的误差所影响最终经济截而的选择很小，可不 于计较。必要时(例如电价超出所列用很大)仍可按计算公式修改线损辅助量F值来补充新电价 条件下的j值。5 .电力电缆截面经济最佳化计算方法举例以上电力电缆截面经济最佳化的三种讣算方法，简单易行，只要代入相关参数(大多已汇集 在附录中)就可取得所需结果。举例如下：5.1 题1:计算VV-1型3X50 mm2电缆导体的经济电流高低限值围。假设条件:Tmax二5000h,电度电价P二0. 5 7E/kWh, L二1km,电缆为明设。已知：由附录1查得W-1型电缆数据：3X35mm2,3X50nmi2,3X70mm2初始投资CI每公里分别 为55418元,74993元，101093元，导体交流电阻R由附录6查得每公里分别为0. 566 Q, 0. 397 Q, 0. 284 Qo由附录8查得线损辅助量系数F二65. 60元/W。解：(l)3X50nun2电缆导体的经济电流高低限值用由上列参数代入公式，计算：Imax (低限值)二(74993-55418)/(65. 6X1X (0. 566-0. 397)0, 5=42. 0AImax(高限值)=(101093-74993)/(65. 6X1X (0. 397-0. 284)10. 5=59. 3A50mm2截面的经济电流低限是35mm2截而经济电流的高限，50mm2截 面的经济电流高限是 70nim2截面经济电流的低限。(2)同上，用(10), (11)公式计算，由附录2、3查W-1型电缆为I-A类别，其A二1.305元/m. mm2,计算结果与相同。Imaxd氐限值)=1.305X (50X35) / (65.6X0.0199)10.5= 41.8 AImax(高限值)=1.305X (50X70)/(65.6X0.0199)10.5=59. 1 A(3)查附录4的电力电缆经济电流用数据表，可直接得到Imax围为4259A与或相 同 数值。5. 2题2：计算一路VV-1型电缆负载电流Imax二100A的经济截而，电缆长度为1km(假设不计 较电压损失)。假设条件:Tmax二5000h,电度电价二0. 5元/kWh。解：由附录2、3查W-1型电缆属I-A造价类别，其平均A值二1.305 (元/m. mm2),附录8查F二 65.6 (元用)。将相关数据代入公式(14),电缆经济截而为：Sec 二1002X65.6X0.0199 / 1. 30510.5 =100. 0mm2因为由计算公式得出的截面数不可能正好等于一个标准截而，一般宜选用小于计算值的 标 准截而95 mm2。如需要精确讣算，也可由公式(7)计算总费用大小来确左。此时还需查电缆的单 位长度造价(附录1)和截而的交流电阻(附录6)oCT95 二 133718+1002X0. 209X65. 6 二 270822 元CT120 二 166343+1002X0. 166X65. 6=275239 元比较总费用的讣算结果，最经济的截而应是95 mm2.5.3 题3:题同5. 2例，用经济电流密度选择电缆截面。解：由经济电流密度数据表或曲线(附录5)查：当Tmax二5000h,电缆为 I-A 类别，A 二 1.305 元得 j 二 1.0A/mm2,对于 Imax 二 100A,经济截面 S 二 100/1.0 二 100 mm2,同样仍按5. 2题选小的原则,选用95 mm2。5.4 题4：如何修改经济电流密度。当要求电价P二0.85元/kWh,Tmax=6500h,采用的电缆为YK- 10kV,求经济电流密度。解:(1)查附录 9,设 cos d) =0.9,当 Tmax 二 6500h,得 T 二 5100h,(2)代入公式:F二NpXNcX(T XP+D) X Q/(1+ i %)/1000,(元用)，假设公式(6)的苴他条件不变，即Np二3, Nc二1, D=252元/kW,现值系数Q / (1 +(3)新的 F=3X (5100X0. 85+252)X11. 2/1000 =154.1 7E/W,(4)查附录2、3, YJV-lOkV属电缆造价n-A类别，苴平均A值=1.598元/m. mm2,(5)修改新的经济电流密度，代入F与A于公式(15),当Tmax二6500h,j= A / FXO. 01990.5= 1.598 / 154.1X0. 01990. 5=0. 722A/mm26.总结经济截面最佳化的计算方法综上所述，电力电缆经济电流囤、经济截面和经济电流密度的讣算公式是很简捷的，从 这 些计算公式可见，只要输入以下必要的参数进行计算就可获得所需数据：(1)不同型号电缆的平均A值(由附录3先查出电缆造价类别，由附录2即得平均A值)。 例如W-1-(3XS)型电缆的造价类别为I-A,英平均A值等于1. 305元(2)电缆线损辅助量F,是计算过程的中间值，由不同的年运行最大负载利用小时Tmax(H- 算过程用负载损耗小时T)和不同的电费价格P计算确左。在计算经济电流围和截而的公式都用着它，为计算操作方便，附录8列出了损耗费用 辅助量F-Tmax-P关系的统计值。(3)当单独汁算线路损耗费用或总拥有费用时，需要输入实际使用的最大负载电流Imax和 电缆导体交流电阻(附录6)以及电缆线损辅助量F值。六.电力电缆经济截面最佳化数据查找的使用方法应用IEC的计算方法所取得电力电缆截而经济最佳化的计算数据，为便于在实际工作中查 找使用，大多已汇集在附录之中，其方法与步骤都比较简单易行。不论求取各种型号电缆和不同运行条件的经济电流用、负载电流的经济截而 和经济电流密度，只要按步查找附录中的相关参数和自左条件(如已知电价或最大负载利用小时) 即可取得。1 .已知电缆型号，负载电流Imax和运行小时Tmax,求经济截面。(1)从附录3类别对照表查出给立电缆型号的造价类别。例如YJV-10型，造价类别为n-Ao (2)已知项目电缆所在电网的最大负载利用小时Tmax,和电价P。例如Tmax二7000h, P二0. 5元/kWh。从附录4中，找到对应电缆造价类别为ILA的经济电流围 表，找出给左电价P的经济电流国小表，选左最大负载利用小时Tmax一列，确认负载电流在高 低 限电流围的一行，其左端对应的截面就是所求的经济截面。例如在附录4-2电缆造价类别为 II-A的经济电流国表中，找到P二0. 5元/kWh的小表，查Tmax=7000h 一列，找到经济电流囤 中Imax=150A正包括在145-183A一行，左端对应的截而一列185mm2就是它的经济截面。2 .已知电缆型号和截面，求经济电流围。(1)从附录3查出给泄电缆型号的造价类别。例如W-l-(3X70)型，造价类别为I-A。(2)已知项目电缆所在电网的最大负载利用小时Tmax,和电价P。例如Tmax=7000h, P二0. 4 元/kWh。从附录4中，找到对应电缆造价类别为I-A的经济电流弗I表，找出给泄电价P的经济 电流围小表，选定最大负载利用小时Tmax一列，从已知截而一行便可查到未知的电缆经济电流以 例如从已知截而 为 70mm2的一行，它与已知Tmax=7000h 一列的交点处便是该截而的经济电流围52-71A。3 .已知电缆型号，求经济电流密度。从附录3查出给宦电缆型号的造价类别。例如W-1.(5XS),查类别为IV-Ao(2)已知项目电缆所在电网的最大负载利用小时Tmax和电价P。例如Tmax=7000h, P二0. 7 元/kWh。(3)从附录5查电缆造价类别的经济电流密度数据表和曲线。例如类别为IV-A,按数拯表查 Tmax=7000h 一列与P二0. 7元/kWh 一行的交点便是经济电流密度j二0. 89A/mm2o若需要按 曲线查，在IV-A类别经济电流密度曲线图，P二。.7的曲线与纵坐标Tmax=7000h水平交点处取 得对应的经济电流密度j为0. 89Vmm2u七.电缆经济截面与发热戳面总费用比较及投资回收年计算以上是按IEC总费用最小的方法来求取经济电流和经济截而。比较发热截而与经济截而的 TOC总费用，以电缆寿命为30年和年运行小时为三班制来算，下而的例子可见发热截而的总费 用明显大于经济截面。但是如果电缆负载电流不大，使用年限不长，年运行小时为一班工作制， 两种截面方案的经济效益总费用就有比较的可能。以下比较两种截而的总费用情况。1.给定负载电流下发热截面与经济截面的总费用比较当已知给左负载电流下的发热截面与经济截而，比较其中三个班制年运行小时的T0C总费 用。应用公式(1),分别计算两种截面的初始投资和年运行费用现值，相加后可得出总费用。由于 电缆使用年的不同，它 们年运行费用现值及总费用也不相同。IEC标准例中使用年的取值一般 都是取经济寿命年N二 30年。当人们只需要按几年的使用期，所得结果是否也会比按允许载流量选择的截而经济，需 要计算或绘制两者T0C-N曲线比较来说明问题。从以上总费用和线损的公式可见，总费用是随线损辅助量F式的现值系数大小变化，又 公 式(4)(5)中，当r值不变(与年负载增长率a、年电价增长率b以及贴现率i的系数不变)，因现值 系数=Q/(l+i/100)式中 Q=(l-rN)/(l),故现值系数二(LrN)/(lr)/(l+i/100).于是，现值系数将随N二030年变化的数值围为。11.2,年数越大现值系数越大，总费用 也跟着大，便可绘制出以下三个班制的TOC-N关系曲线。举例：一条100米长W-lkV型3芯电力电缆线路，负载电流Imax二80A,比较三个班制工作的 发热截而与经济截而T0C总费用，电价皆0.5元/kWh。绘制三个班制电缆使用期(N二030 年)T0C总费用年增长曲线。解：(1)查电缆允许载流量表(附录7),空气中敷设，发热截而按允许载流量表选3X25。(2)经济截而按三个班制的年Tmax小时数：假设为3000h, 5000h, 7000h。(3)确定三个班制的经济截而：查W-1三芯电缆为I-A类别，其平均A二1.305元/口诬， 由电缆的经济电流密度曲线，分别得：一班制 Tmax 二 3000h,j 二 1. 36A/mm2, S 二 80/1. 36 二 58. 8mm2,选 3X50 mm2,两班制 Tmax 二 5000h,j=L0A/mm2, S 二 80/1.0 二 80mm2,选 3X70 mm2,三班制 Tmax=7000h, j=0. 79A/ mm2, S 二 80/0. 79 二 101 皿 2,选 3 X95 mm2,每个班制的TOC总费用二电缆初始投资+现值系数X年线路损耗费 二电缆初始投资 +Q/(l+i/100) X (I2maxXRXF/ll. 2).(5)确泄年线损辅助量F值。F值与Tmax有关，查附录&对应三个班制Tmax和电价下的F值分别为：一班制F二35. 35,两班制F二65. 60, 三班制F二105. 93 o因附录8的年线路损耗费算式中的F值系N二30年的数值，当需要计算小于30年的线损 时，需改变F式中的现值系数：如上式中的F需除以11.2以清除30年的现值系数再乘以N为变 量年的现值系数。因现值系数二(l-rN)/(l-r)/(l+i/100),代入i=10%, r二0. 927,得到N与现值系数关系，便可绘出N二030逐年 的TOC费用曲线，见图1、2、3,从中求出30年以下任意年的费用。(6)从图1、2、3(三个班制)可见，N二0的TOC总费用为电缆安装年的投资费，两曲线 交点是两截而总费用相等处，对应年份为经济截而多支付投资的回收年。(7)经济截而大于发热截面投资的回收年限计算法：a)简单算法，回收年,T二电缆初始投资差值/年线路损耗费差值一班制,T=(7499. 3-4236. 8)/ (802X0. IX (0. 881-0. 397) X35. 35/11.2=3. 34 年两班制，T= (10109. 3-4236. 8) / (802X0.1X(0. 881-0. 284)X65. 6/11.2=2. 62 年三班制,T= (13371. 8-4236. 8)/ (802X0.1X(0. 881-0. 209) X105. 93/11.2=2. 25 年b)计时间价值的回收年，n=log(l-TX(l-r)/logr一班制,n=log(l-3. 34(1-0. 927) / logO. 927=3.68 年两班制，n=log(l-2.62(l-0. 927) / logO. 927=2. 81 年三班制,n=log (1-2. 25(1-0, 927) / logO. 927=2. 36 年三个班制发热允许截而与经济截而投资、TOC总费用及回收年对比汇总如下：运行班制截面方案比 较项目一班制二班制三班制发热截面经济截面发热截而经济裁面发热截面经济截面电缆截面mitf3x253x503x253x703x253x95初始投资(元/百米)4236.87499.34236.8101094236.813372第一年TOC (元/百米)5854.68228.37239 J110779084.814522第三年TOC (元/百米】8745.99531.212604128071774916577第壬年TOC (元/百米)112321065117218142942519818345第30年TOC (元/百米)241731648341233220356397727544回收年(计时间价值)3.682.812.36两种截面选择方案的结果：负载下的TOC费用与使用年N的关系曲线分别见图1、2 3。一 班制的电缆采用经济截面，电缆截而虽大于发热截而2个标准级，但多出的投资要在稍长的3.7 年才可回收。所以如果工厂使用寿命年为4年，年负荷运行小时又很不长，电缆就可不必按经济 截而来选。二班和三班制的电缆采用经济截面，截而大于发热截面3和4个标准级，初始投资虽 要大些，但年用电时间长，年损耗费用差值比较大，两年多很快可回收，发 热截面与经济截而 TOC费用差值在其曲线交叉点后的随着使用年数增加愈来愈大，故采用经济截面比较合算。3000(125000 J 200()0 g 15000 10 (X 25(X)0可收U3x25051015253035电皱使用年V V-1V也姿发怡破血与经济ttifnltk（绘收年2 81年在曲曲线衣点处）45000 rj4000035000G)51三 mww W41101520电9MM年253035V.kiU发想截由与经济做向比较（三班制）（经侪徵盛松仗河收年2 . 36年在购仙线交点处）八.经济截面的校验条件校验条件的详细讣算应参见有关电气设计手册。1 .短路电流热稳定计算电缆最小截而Smin 二 IZX （t） 0. 5/C式中IZ短路电流周期分量有效值，At 短路切除时间，sC热稳泄系数，对于铜芯PYC绝缘电缆8114,铜芯交联聚乙稀绝缘电缆01372 .电缆线路电压损失公式：以线路电压损失百分数表示AUA 1. 732XIXLX(Rcos (P + XsinC) / 10XUL式中I负荷计算电流，AL 线路长度，kmUL线路标称电压，kVR、X三相线路单位长度的电阻和感抗，Q，km(R,X值见附录6)CosC功率因数配电线路正常和非正常的电压降，一般需根据线路所在系统的具体情况，由负载对电压的 不同要求确泄，配电线路一般要不大于6-8%,对于电动机直接起动的电压损失限值取决于用户按 技术条件要求,一般为5乩偶然起动15%o3 .接地故障电流灵敏度校验按照低压配电设计规不同的接地型式要求做。如TN系统需计算线路负载端单相短路电 流，以校验线路电源处安装的断路器切断该单相短路电流的灵敏度。4 .按发热允许电流选择电缆截而时，考虑多根电缆成束敷设时载流量计入降低系数后的截 而。 降低系数值另查标准或手册。5 .校验举例 以工厂低压异步电动机配电为例，一台给水泵电动机功率37kW,额泄电流71.4A, 起动电流469A,低压馈线断路器整泄电流85A,速断动作电流850A。已知年最大负载利用小 时 Tmax二6000肌 电源电缆由变电所低压屏直接配电，采用VV-l-(3+l)型电缆架空桥架明设，线 路长度为150米，环境温度30。变电所低压屏母线短路电流有效值为26kA,低压屏母线单相接 地(相保)电流23kA5.1 按允许发热条件选择截而：lehl.4A查载流量标准可选截而S二3X16+1 XIOnrnZ5.2 电动机直接起动电压损失校验：起动时功率因数按0.3考虑，查附录6交流电阻和感抗，计 算电压降：AU%=1. 732X469X0. 15 X (1. 376X0. 3+0. 082X0. 95)/10X0. 38=15. 7%a 因电 压降过 大，试选用 70 mm2,电压降可减小到 A U%=1. 732X469X0. 15X (0. 315X0. 3+0. 069X 0.95)/(10X0. 38)=5. 13%o 可满足要求。5.3 按经济电流密度选截面，查电缆造价I-A类别，经济电流密度曲线Tmax二6000h,P二0.5元 /kWhJ二0. 88A/mm2,经济截而选择应考虑电机长时间运行的负载率，例如负荷系数为0.85,则 经济截面 S 二 71. 4X0. 85/0.88 二 69mm2,可选电缆 3X70+1X35 mm2.5.4 当电力电缆与其它电缆多根并列在电缆桥架封闭式敷设，例如电缆载流量可能达到0.5降低 系数。本例已按其它条件(短路热稳左)选择较大截而，不受降低系数影响。5.5 校验电缆短路热稳泄最小截而:设短路切断时间t二0.2秒，S二26000X0. 200. 5/114二102 mm2, 95 mm2 接近 102 mm2,可采用 95 mm2。5.6 低压T7系统的接地故障保护灵敏度校验，断路器速断整左动作电流Iz=850A,距断路器150 米处故障：1)当电缆截面为3X16+1X10时单相接地故障电流Id二338A,断路器速断不动。2)试改用电缆截面为3X70+1X35时单相接地故障电流Id二1190A,可满足断路器动作灵 敏 度 1.25 要求(1190/850=1.4)。5.7 用TOC总费用来说明电缆截而选择的不同经济效益：(F值为84. 09元/W)T0C70= 101093+ (71.4X0. 85)2X0. 284X84. 09 X0. 15=28358.3 元T0C95= 133718+ (71.4X0. 85)2X0. 209X84. 09 X0. 15=29767.6 元可见70mm2是最经济的，95 mm2满足短路热稳左，电缆截而最后还是按技术条件选择大的截而95 mm2 口附冢1铜芯电力电缆综合造价统”表电帧 蔽吞VV-SS)W-(w-|5xS)W3xS +1 xS/2|W-(3xS +2xS/2)W-|4xS 4-1 xS/2VV (3xSW (4xS5xS)W3xS41XS/2)竹T3xS+2xS/2)竹-14其S+1 xS/2)YJV-6KVYJV-1CKV1.51170014973180111456018495235351777521825227702.51300516571202871958417646179271586520093258111937323715250464149631896823701215422048120762178232249029225217702655028460617573221642825324152242612454220433256863377724966303303301210227932855637357293723182132102256533207842861313583789042116163062338144510133720243161434423348341666565374094649230557722542368525267149748947601716045245228560487702155328662407625610895511704335554186850694257619977907179352582787202899781713088514099016124935133023507499392476128397815721074211077027785395998133921952781134901331561489051569937010109312443617391710767214522114550210395312795817944112723815129017867618086518895395133718164386230817140297192471192752136578167908236341167188198540235576220815228903120166343204336287717172922239721240002169203207858293241207138245790292476260765268853150205493252276355997212072296421296702208353255798361521255078302490360756308705316793185251168308206435657257747362571362852254028311728441181311008368640440416364635372723240322943396316560837329522466521466802325803399618566361398898472590565596452525460613300697397579921702921495018587250548645556733附录1铜芯电力电缆综合造价统计表(2)电说社 元c. 7YJV- YJV-(3xS +2XS/2JYJV-(4xS +1 xS/2)叫(3xS|丫吩 (*X$丫必-YJVI3XS+ixS/2)YJ*(3xS+2xS/2J叫-(4* S+l xS/2)YJ-6KVVJZ.-ICKV1.516770192512421119682315902.518368215272715221572345314207652494131564232082908834920244072884438943271223911462396129493374462698833640394722818733396448253167443666103035338597492103454842744485763574742500565894077852770163994152253668564588856400622324708756156742355443466426806352554323727379332562898768848271664097766401007047491886910101119129476137376357030395497122735817989964410547682997994001301149767810967012387914545615335650942731296371668501101481337841396161113471335401742291318181438101580191694261773267012623317515722567014794817930418513614914717906023304917733818933020353920138620928695166183232057299195195198236204242036196397235960306574234238246230260439241336249236120206133288957372720242448293104298936243647292860380099291138303130317339281286289186150254073357237460950299148361384367216300347361140468329359418371410385619329226337126185310003436897563885365298441044446876366497440800571264439078451070465279385156393056240397893562077725640469248566224572056471602565980733019564258576250590459473046480946300568926576826说明1 低压电缆价格费用中.出厂价格根据北京工程造价信息1200141).敷设裁根据西北电力设计院1981年及东北电力设计院2000年资料.2 中压电缆(Y JV-6K V. YJV-10KV. YJV22-6KV. YJVA-IOK V)材料及敷设安装工程费根据东北电力设计院2000年资料.3,价格已按平均A值进行线性化调整价格单位 元/km.附录2电缆造价类别的平均A （造价费用斜率）表（A的单位：元/口 mm2）造价类别I-AII AIII-AIV-AV-A平均A值1.3051.5981.8902.2762.941附录3电缆型号与电缆造价类别对照表序号电缆型号（芯数汉裁面S）造价类别序号电缆型号（芯数况裁面S）造价类别1W-lkV-(3 x 5)I A15YJV IkV x S)n-A2W-lkV-(4 x S)n-A16YJV-lkV-(4 x S)IV-A3W-lkV-(5 x S)IVA17YJV-lkVX5 x S)V-A4W-lkV-(3 x Stl x Sft)I A18YJV4kVv3 x S+l x 羽m-A5W-lkV-(3 x S+2 x S/2)in-A19YJV-lkV-(3 xxS/2)IV-A6W-lkV-(4 xxS/2)m-A20YJV-lkVX4xS+lx5Z2)IV-A7WA-lkV OxS)I A21YJVA-lkV-O x S)m-A8W 审 12(4x5)n-A22YJVAlkV-(4 x S)IV-A9W 小 kV (5 x S)IVA23YJVA-lkV-(5 x S)V-A10W $ IkV (3 x S4-1 xS/2)n-A24YJV22-lkV-(3 x S+l x S2)IV-A11W 况lkV (3xS+2x2)m-A25YJV：,-lkVO x Sf2 x Sf2)IV-A12WA4kV-(4xS+-1 xSJ2)IV-A26YJVA-lkV-(4xS+lxS/2)IV-A13YJV t kV x S)n-A27YJkV (3 x 5)n-A14YJV40kV3 x S)n-A28YJVA-10kVT=1000hT=2000hT=3000hT=4000hT=5000hT=6000hT=7000hT=8000