第四节 电力电缆的选择
电力电缆的选择包括：正确选择电缆的型号、电压等级和线芯截面等。这对电缆投入使用后能否确保安全运行十分重要。
一、电缆的型号及电压等级的选择
电力电缆的额定电压必须大于或等于其运行的网络额定电压；电缆的最高运行电压不得超过其额定电压的15%。这就是电力电缆电压等级选择的两个原则。
对电缆型号的选择，应在满足电缆敷设场合技术要求的前提下，兼顾我国电缆工业发展的技术政策。即：线芯以铝代铜、绝缘层以橡塑代油浸纸、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。综合以上诸多因素，电力电缆选择的一般原则如下。
（1）对有剧烈震动的柴油机房、空压机房、锻工车间等处以及移动机械的供电，应选用铜芯电缆；对其他地点应首先考虑选用铝芯电缆。
（2）地下直埋电缆，一般应选用裸塑料护套电缆，当电缆需要穿过铁路、公路，跨越桥梁、隧道等有可能受到机械损伤的处所时，应选用具有钢带铠装的电缆，必要处还应采取穿管等防护措施。
（3）在大型调度中心、通信中心、微机站等重要部门室内、夹层或易燃易爆场所敷设的电力电缆，应选用难燃或阻燃电缆。
（4）在电缆线路不可避免地要穿过具有化学腐蚀、直流泄漏区域时，应选用塑料电缆或具有裸塑料护套的电缆。
（5）在需要承受拉力的沼泽地带、水中或竖直敷设的电缆，应选用整根的、能承受拉
力的钢丝铠装电缆。但通过小溪流时，可选用一般具有铠装及外护层的电缆。
（6）当整个电缆线路在其周围具有几种完全不同的介质条件时，电缆的型号应按其中最不利的条件选择。
二、电缆截面的选择
电力电缆的截面，一般是按长期允许载流量选择电缆截面，然后对3kV以下的低压电缆校验其电压降，对3kV及以上的电缆校验其短路时的热稳定度。对于较长的高压电缆供电线路，应按经济电流密度选择电缆截面。
1.根据电缆长期允许载流量选择电缆截面
为了保证电缆的使用寿命，运行中的电缆导体温度不应超过其规定的长期允许工作温度。根据这一原则，在选择电缆截面时，必须满足下列条件：
Imax≤KI0
（146）
式中 Imax———通过电缆的最大持续负荷电流；
I0———指定条件下的长期允许载流量，见表149～表1413；K———电缆长期允许载流量的总修正系数。
在不同的敷设环境与条件下，总修正系数K可以是下列不同的组成：
（1）空气中并列敷设时：K=K1K2。
（2）空气中单根穿管敷设时：K=K1K3。（3）单根直埋敷设时：K=K1K4。
（4）并列直埋敷设时：K=K1K4K5。
上述各式中 K1———温度修正系数，见表1414；
K2———空气中并列修正系数，见表1417；K3———空气中穿管修正系数，见表1418；
K4———土壤热阻系数不同时的修正系数，见表1415；
K5———直埋并列修正系数，见表1416。
表1418
10kV及以下电缆穿管敷设载流量修正系数
【例145】一台1600kVA变压器，用型号为YJLV22 8.7/10kV三芯电缆直埋
敷设供电，土壤热阻系数为2.0K·m/W，土壤最高温度为35℃，试求该电缆的最小截面积。
解：（1）先求出电缆的长期载流量I，即
P=㊣3IU
I=㊣
3PU=㊣
316×080.7=106（A）
（2）选择电缆截面积，根据式（146）得
I0≥1KImax K=K1K4
查表1414得K1=0.92。查表1416得K4=0.87，则
K=0.92×0.87=0.8004 I0≥0.81004×106=132（A）
查表1412可知：3×35mm2和3×50mm2的长期允许载流量分别为125A和
155A，则这台变压器选择的电缆截面应不小于3×50mm2。
上例说明长期允许载流量修正计算的必要性。若不经过修正计算，只根据变压器容量计算长期载流量，则可能选用3×35mm2截面积的电缆，造成电缆长期过负荷，过早破坏与老化。
2.根据电缆短路时的热稳定性选择电缆截面
对于电压为0.6/1kV及以下的电缆，当采用自动开关或熔断器作网络的保护时，一般电缆均可满足短路热稳定性的要求，不必再进行核算。而对于3.6/6kV及以上电压等级的电缆，应按下列公式校核其短路热稳定性
Smin=I∞㊣t
（147）
C
式中 Smin———短路热稳定要求的最小截面积，mm2；
I∞———稳态短路电流，A；
t———短路电流的作用时间，s；
C———热稳定系数，见表1419。
表1419
热稳定系数 C
3.根据经济电流密度选择电缆截面
根据长期允许载流量选择电缆截面，只考虑了电缆的长期允许温度，若绝缘结构具有高的耐热等级，载流量就可以很高。由于功率损耗与电流的平方成正比。因此有时要从经济电流密度来选择电缆截面。
根据经济电流密度选择电缆截面时，首先应知道电缆线路中年最大负荷利用时间，从表中查得所选导电线芯材料的经济电流密度，然后再按下式计算导线截面
S=Imax
（148）
jn
式中 Imax———最大负荷电流，A；
jn———经济电流密度，A/mm2。
根据计算所得的导线截面值，通常选择不小于这个值、并最靠近这个值的标准电缆截面。
经济电流密度见表1420。
表1420
经济电流密度
单位：A/mm2
4.根据供电网络允许电压降校核电缆截面
当电力网络中无调压设备，而且电缆截面较小、线路较长时，为了保证供电质量，应按允许电压降校核电缆截面积。其校核公式如下。
在三相系统中
S≥㊣3IρL
（149）
UΔu%
在单相系统中
S≥ 2IρL
（1410）
UΔu%
式中 S———电缆截面积，mm2；
I———负荷电流，A；
U———网络额定电压（三相系统为线电压，单相系统为相电压），V；
L———电缆长度，m；
Δu%———网络允许电压降百分数；
ρ———电阻率，Ω·mm2/m。
铜芯电缆：ρ铜=0.0206Ω· mm2/m，（50℃）。铝芯电缆：ρ铝=0.035Ω· mm2/m，（50℃）。
根据我国实际情况，选择电缆截面的大小时，应首先考虑长期允许载流量，其次进行热稳定的校核，最后考虑经济电流密度和网络允许电压降。
理论上，无论根据哪种方法选择的电缆截面，都应该用其他方法去校核，亦即应根据各种方法分别求出最小截面积，然后从中选择最大值为最终选定值。