电力电缆截面选择原则与影响因素

"导线截面选择" 在电力系统设计中，导线截面的选择是一项至关重要的任务，它直接影响到电力系统的安全、效率和经济性。本文主要探讨了选择导线截面的一些基本原则和考虑因素。 首先，电力电缆缆芯截面的选择需遵循几个基本要求。第一条，缆芯在最大工作电流下的温度不应超过根据电缆预期使用寿命所设定的允许值。这意味着，电缆的设计必须确保其在长时间运行中的温升不会导致过早老化或损坏。第二条，考虑短路电流的影响，电缆必须能够承受短时间内热效应而不受损，以满足热稳定条件。第三条，回路在正常工作电流下的电压降应保持在允许范围内，以保证供电质量。对于长距离大电流回路或35kV以上的高压电缆，选择经济截面至关重要，这通常涉及到最小化年费用支出，以实现整个系统的最优运行成本。此外，铝芯电缆的截面不应小于4mm²，这是为了避免因截面过小导致的机械强度不足，而可能发生的损伤或断裂问题。对于水下电缆，若需要缆芯承受拉力，截面选择应基于抗拉强度的要求。 导线截面的选择不仅要考虑电气性能，还要满足机械强度的需求。例如，导线应能承受自身重量、风力、冰雪等自然因素带来的负荷而不发生断裂。此外，导线必须能够承载正常工作时的最大电流，同时保持电压降在允许值内，通常为额定电压的5%以内。电缆缆芯的持续工作温度对其绝缘材料的寿命有着直接影响，过高的温度会缩短电缆的使用寿命。例如，交联聚乙烯电缆的工作温度每提高8℃，其载流量增加7%，但同时寿命将减少一半。 短路电流对电缆产生的热效应是另一个需要考虑的关键因素，必须确保这种热效应不会破坏电缆的绝缘性能，影响电缆接头的可靠性，以及在分相统包电缆中防止电动力可能导致的结构损坏。在进行经济分析时，通常采用"年费用支出最小"原则，即投资与年运行费用的总和最小化，这涉及到对电缆生命周期成本的全面评估。 限制铝芯电缆最小截面的使用，主要是由于过去的经验表明，截面小于4~6mm²的铝芯电缆容易受到损伤和断裂。而对于35kV及以上的高压系统，电缆截面的选择则更加复杂，需要综合考虑电气性能、机械强度和经济性等多个方面。 导线截面选择是一个多因素平衡的过程，需要兼顾安全、性能和经济性，通过精确计算和科学分析，确保电力系统的稳定和高效运行。在实际操作中，设计师还需要结合工程的具体情况和相关标准规范进行细致的计算和判断。