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在选择配电电缆截面时，通常首先根据敷设条件确定电缆型号。接下来，按照发热条件来选择合适的电缆截面。最终，需要选出既符合载流量要求、又满足电压损失及热稳定要求的电缆截面。
若从经济效益角度出发，电缆的最佳截面应能最小化初投资与整个电缆经济寿命中的损耗费用之和。在确定电缆截面时，通常会在满足发热条件的基础上，人为地增加4～5级截面，这一增加后的截面被视为最佳截面。通过加大电缆截面，不仅提高了其载流能力，从而延长了使用寿命，还能有效降低线路电阻和压降，进而提升供电质量、减少电能损耗和运行费用。
接下来，我们将通过总拥有费用法来进一步证明，在常规选型基础上增加4～5级截面是必要的。以一个陶器烘干器为例，其三相功率为70kW，供电电压为400V，电流为101A，线路长度为100m。在满足敷设要求的前提下，我们选用YJLV型1kV三芯电力电缆进行直埋敷设。按照发热条件，我们选定了电缆截面S为25mm2，该截面所允许的截流量为125A。此时，总拥有费用C由设备初投资和年电能损耗费PV值组成。其中，设备初投资包括电缆价格及敷设综合造价。不同截面的电力电缆在长度为100m时的初投资情况如表1所示。
电缆的初投资由电缆单价与电缆长度以及敷设综合造价共同决定。而总拥有费用则包括功率损耗、年电能损耗和电能损耗费。其中，功率损耗的计算公式为P＝3Ｉ2r0l×10－3(kW)，这里I代表电流，l代表线路长度。年电能损耗A则等于功率损耗P乘以年最大负荷损耗小时数τ，通常τ取值为4500h。电能损耗费Cf则是年电能损耗A与电能电价的乘积，以东北工业电能电价0.398元/kWh为例。
接下来，我们利用现值PV值来进一步评估电缆的经济性。现值PV值等于年电能损耗费Cf与现值系数Q的乘积。现值系数Q的计算公式为Q＝｛1-〔(1+a)/(1+i)〕n｝/(i-a)，其中i代表年利率，a代表年通货膨胀率，n代表使用年限。以年利率7%和使用年限20年为例，代入Q公式得到Q＝｛1-〔1/(1+0.07)〕20｝/0.07＝10.59。
最终，我们发现配电电缆的最佳经济截面为120mm2，此时的总拥有费用最低。值得注意的是，随着电价的上涨，配电电缆的最佳截面可能会进一步增大。
① 用途：导线的载流量（即安全电流）是电路设计中至关重要的参数。虽然可以从手册中查找，但利用口诀配合简单的心算，可以更便捷地直接计算出结果，无需查表。导线的载流量受到多种因素的影响，包括载面、材料、型号、敷设方法和环境温度等，因此计算过程相对复杂。
10下五，100上二。25，35，四三界。70，95，两倍半。穿管温度，八九折。裸线加一半。铜线升级算。
② 说明：口诀主要针对铝芯绝缘线在环境温度25度时的明敷情况。若条件不同，口诀会有相应说明。绝缘线涵盖各种型号的橡皮或塑料绝缘线。口诀并非直接给出载流量（电流，安），而是通过“截面乘上一定倍数”的方式来表示。因此，需要先熟悉导线截面的排列，如1.5、2.5、4、6等。
以明敷铝芯绝缘线、环境温度25度为例，我们来进行一些计算演示：
【例1】对于6平方毫米的导线，按照“10下五”的口诀，其载流量为30安。
【例2】对于150平方毫米的导线，则采用“100上二”的规则，载流量为300安。
【例3】对于70平方毫米的导线，由于介于70和95之间，我们采用“两倍半”的规则，其载流量为175安。
从上述排列中，我们可以观察到，随着导线截面的增大，其对应的倍数逐渐减小。在倍数转变的关键点，如25与35的交界处，由于接近转变点，计算结果可能存在轻微误差。例如，在25平方毫米的截面处，虽然口诀中规定为四倍，即载流量为100安，但实际上可能略低于四倍（手册中给出的数值为97安）。
而35平方毫米的导线则相反，口诀中规定为三倍，即载流量为105安，但实际上却高达117安。尽管存在这种轻微差异，但对其实际使用影响并不显著。当然，如果能够心中有数，在选择导线截面时，对于25平方毫米的导线，我们通常不会让其满载到100安，因为那样可能导致过大的电能损耗。手册中一般只标出12安作为其最大载流量。
接下来，口诀中提到了穿管和温度对载流量的影响。穿管敷设，包括槽板等带有保护套层的敷设方式，其载流量需按①计算后打八折。若环境温度超过25度，则需再打九折进行计算。这里的环境温度是指夏天最热月的平均最高温度，虽然实际温度会有所变动，但只在某些高温车间或较热地区超过25度时才需考虑这些折扣。
此外，对于裸铝线的载流量，口诀指出需加一半。这意味着同样截面的铝芯绝缘线与铝裸线相比，其载流量可增加一半。例如，16平方毫米的裸铝线在25度时的载流量为96安，而在高温环境下则为86安。
对于铜导线，口诀则指出需按截面排列顺序升级后进行计算。例如，35平方毫米的裸铜线在25度时的载流量可升级为50平方毫米裸铝线的载流量进行计算，即225安。
【例二】对于16平方毫米的铜绝缘线，在25度环境下，我们可以参照25平方毫米铝绝缘线的条件进行计算，得出其载流量为100安，即25乘以4。
【例三】而对于95平方毫米的铜绝缘线，在相同的25度环境下且穿管敷设时，我们可以按照120平方毫米铝绝缘线的条件进行计算。考虑到穿管敷设的折扣因素，最终得出其载流量为192安，即120乘以2再乘以0.8。 |
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发表于 2026-1-20 01:19:22
