浅谈电力电缆长期允许的载流量计算方法

徐岩

（龙煤双鸭山分公司，黑龙江 双鸭山 155100）

1 引言

在我们供电设计及配电安装中，常常涉及到一个问题就是:这根电缆能“跑”多大电流?这就是电缆长期允许的载流量，也即我们常说的经济电流，合理的电流密度关系到电缆的使用寿命及供电安全等。所以在供电系统中电缆的载流量必须在长期允许的载流量范围之内，根据使用条件需要对电缆的材质选型、根据容量对电缆截面选择等等，选择合理的型号、截面的电缆，实现电缆的最佳使用效能，是我们追求的最大的经济目的，也就是首先考虑电缆的长期允许的载流量。常用的电缆长期允许的载流量可以在一些书籍中查找到，现简单谈一下电缆长期允许的载流量的计算方法。

2 长期允许载流量

电力电缆的载流量是指电缆在最高允许温度下，电缆导线允许通过的最大电流。选用电缆时，应使用电缆各部分损耗产生的热量不会使电缆温度超过其最高允许温度。在大多数情况下，电缆的传输容量是由它的最高允许温度确定的。电缆的最高允许温度，主要取决于所用绝缘材料的热老化性能，因为电缆工作温度过高，绝缘材料老化会加速，电缆寿命大大缩短。如果电缆在最高允许温度下运行，电缆将长期安全可靠工作。

当电缆通过长期负载电流达到稳态后，电缆各结构部分中间生的损耗热量（包括导线、介质、护层和铠装层的损耗等），继续向周围媒质散发。由于电缆各结构部分及周围媒质都存在热阻，热流将使这些部分温度升高。当各部分温度升高而使导线的温度等于电缆最高允许长期工作温度时，该负载电流称为电缆的长期允许载流量。电缆的等值热路如图1所示。

图1

式中:θ—电缆最高长期工作温度（℃）；

θa—环境温度（℃）；

Wc—每厘米电缆每相线芯的导线损耗Wc=I2r，（W/cm）；

r—每厘米电缆的导线交流电阻（Ω/cm）；

Wd—每厘米电缆每相的介质损耗；

λ1Wc、λ2Wc—每厘米电缆金属护套及铠装层的损耗（W/cm）；

λ1、λ2—电缆金属护套及铠装层的损耗系数；

T1、T2、T3、T4—每厘米电缆的绝缘热阻、衬垫热阻、外被层及外部部热阻。

这里ρ11、ρ12、ρ13、ρ14分别是电缆绝缘、衬垫层、外被层及土壤得热阻系数（℃·cm/W）；

Dc、Di、DB、Db、DA、De:分别为电缆的导线、绝缘、护层、衬垫层、铠装及电缆的外径（cm）；

h:电缆表面散热系数（根据电缆直径的大小取值1.7～7，电缆直径越大取值越小，反之越大）；

ΔθB:电缆表面实际温升；

n—电费的芯数。

因为wc=I2r，所以电缆的长期允许载流量I为:

3 结束语

以上计算方法仅供煤矿供电系统技术人员电缆选型参考。该方法适用于500mm2以上高压电缆，其长期允许的载流量可按以上介绍的方法进行计算。