关于高压接地电缆截面的选择与计算

关于高压接地电缆截面的选择与计算

摘要：随着年用电量的逐年增加，高压电缆以自身强大的技术优势，广泛应用于电网中的输电系统。但是，高压电缆输电必须注意一些问题，特别是接地电缆截面的选择与计算问题。只有根据科学的截面计算，才能选择出最优截面，保证高压电缆输电线路安全、稳定、可靠的运行。为此，本文基于高压电缆技术优势，简要分析了高压接地电缆截面的选择方法，提出采用按经济电流选择高压接地电缆截面的方法，并探讨了这一方法下的高压接地电缆截面选择计算问题，以期本文的论述能够为高压接地电缆截面选择提供借鉴。

关键词：高压接地电缆；接地电缆截面；选择方法；经济选型；技术优势

近年来，我国社会经济迅猛发展，工业化、城市化、城镇化进程日益加快，用电需求越来越大，急需进一步调整和改造当前电网的输电系统，提高输电线路的供电能力及安全性，满足社会经济发展和人们日常生活的用电需求。在这样情况下，高压电缆以其供电可靠、输电走廊占地小、节省地面空间、运行维护费用低、美化城市及对人身安全危害小等显著的技术优势，广泛应用于高压输电系统之中。为了保证高压输电线路运行安全，必须采用科学方法进行电缆截面选择计算，并以其结果为依据，作出高压接地电缆截面选择决策，以提高高压接地电缆截面选择的科学性。

一、高压接地电缆截面的选择方法

在高压电缆输电系统设计中，接地电缆截面选择一直是一个十分受到关注的问题，因为它直接关系着电气设计。一般而言，进行高压接地电缆截面选择时要充分考虑以下条件。

第一，考虑电缆正常运行情况下的缆芯温度，要求最大工作电流下的缆芯温度不宜过高；

第二，考虑最大短路电流作用下的热效应因素，要求满足热稳定条件；

第三，考虑连接电路回路情况下的电压降问题，要求不得超过电路回路允许的数值；

第四，考虑长距离输电情况下的项目经济性问题，要求优先选择经济截面，避免资金浪费。

在满足以上条件的前提下，采用适宜的方法进行高压接地电缆截面的选择计算。目前，我国高压接地电缆截面的选择方法主要分为两大类：一是按技术体选择，包括按允许发热条件选择、按允许电压巡视校验等方法；二是按经济电流选择高压接地电缆截面的经济选型方法。考虑到以上四项条件，这里提倡采用按经济电流选择高压接地电缆截面的经济选型方法，不仅满足供电需求，也便于减少资金支出。

按经济电流选择高压接地电缆截面时，既要计算初步投资，也要考虑经济寿命内导体损耗费用，极大的节约了高压输电系统运行的总费用，同时，还能保证电力运行的安全性，有着长远的经济效益。如图1所示，电缆截面与电力运行总费用间有着密切的关系。从图1中可以看出，当电缆截面越来越大时，初始费用随之变大，但是电能耗损费用却随之减少。这样看来，实际应用中即使采用了较大截面的接地电缆，也可以通过电能耗损费用实现抵消，降低总费用。只是随着高压接地电缆截面的增大，电能耗损费用的降低幅度变小，能够抵消的费用也变小，需要找到总费用的最低点。根据图1中线路的显示，初始费用线和电能耗损费用线的交叉点，是总费用最低的时候，高压接地电缆截面约为80mm2。由此我们知道高压接地电缆的经济截面区间为75-80mm2。经过上述内容分析，采用经济

选型方法进来选择高压接地电缆截面是可行的，经济效益明显。

注释：1表示总费用，2表示初始费用，3表示电能损耗费用

二、高压接地电缆截面的选择计算

按经济电流选择高压接地电缆截面的经济选型方法，实际上遵循的是总费用最小法则。总费用公式如公式1所示。

CT=CI+CJ 公式1

注释：CT表示总费用，CI表示初始费用（附件费用、主材等费用），CJ表示电能损耗费用。

在总费用计算中，电能损耗费用的计算公式如公式2所示。

CJ=Imax2•Rn•G 公式2

注释：Imax表示最大负载电流，Rn表示计算各种因素（护层电流、邻近效应等）后的实际交流电阻值，G表示综合系数（回路数、电价、导体数量、复合增长率等）。

在确定Imax数值情况下，可以在此基础上利用小时和电缆材质，查找出经济电流的密度（K），便可以通过公式3得到高压接地电缆的经济截面（S）。

S=Imax/K 公式3

三、结语

综上所述，按经济电流选择高压接地电缆截面的经济选型方法是可行的。在采用此种方法进行高压接地电缆截面选择的实践应用中，要尤为注重电能损耗费用计算和最大负载电流确定问题，它们是决定高压接地电缆截面选择决策科学与否、经济效益高低的关键因素。

参考文献：

[1]夏炜.选择导线和电力电缆截面的可靠性计算[J].电子世界，2014（14）.

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