电缆截面基础知识

1.1 归还年限经济技能分析法

对工程经济效益的分析方法有很多种，如：

（1）归还年限法；

（2）等年度费用法；

（3）现值比较法等。

归还年限法是直接比较两个技能上可行的计划在多长时间内能够经过其年运转费的节省，将多支出的出资收回来，它的目的就是找出很佳计划。

如果计划1的出资F1低于计划2的出资F2，而计划1的年运转费Y1高于计划2的年运转费Y2。这时就要正确权衡出资和年运转费两个方面的因素，即应核算挑选出资高的计划的归还年限N。

N=（F2-F1）/（Y1-Y2）年  （3）

如果年值较小，如只有二、三年，则明显初出资高的计划经济。若N值较大，如十年左右，那就归还年限太长，出资长期积压，初出资高的计划就不经济了。因而，归还年限法的关键在于合理地确定规范的归还年限NH。一般我国的电力设计通常取5-6年。在计划比较时，把核算的归还年限N与规范归还年限NH作比较，若N=NH，则以为两个计划均可；若NNH，则相反。

1.2 使用归还年限法挑选电缆截面

现以380V动力配电电缆为例，取一些典型情况进行核算（实例见附录图纸《商铺导线挑选核算书》）。

设回路负荷P1、P2、P3、P4、P5的线路长度都为100m，核算电流（即线路长期经过的很大负荷电流）分别为7.5A、50A、100A、150A、210A，依据敷设要求，选用YJV电力电缆沿桥架敷设。

步：查阅相关资料，按常规方法，即按发热条件挑选电缆截面，并校验电压丢失，其初选结果如表4所示。为了简化核算，此表中数据是取功率因数0.8时核算得出的，实际上一般情况下用电设备的功率因数都低于0.8。所以，实际的电压丢失与核算值各有不同，但基本不影响对于截面的挑选。

             电缆参数初选结果           表4

上表中电缆截面是按发热条件选取的，所选截面均满足电压丢失小于5%的要求。这种挑选计划自然是技能上可靠，节省有色金属，初出资也是很低的。可是，因截面小而电阻较大，投入运转后，线路电阻年浪费电能较多，即年运转费用较高。那么，恰当的增大截面是否能改善这种情况呢？加大几级截面才很为经济合理呢？

第二步：多种计划比较。

首先，对P1回路恰当添加截面的几种计划进行比较：

计划1：按发热条件选截面，即3X2.5mm2。

计划2：按计划1再增大一级截面，即3X4 mm2。

接下来分别核算两种计划的出资与年运转费。为简化核算，仅比较其出资与年运转费的不同部分。就出资而言，因截面加大对直埋敷设，除电缆本身造价外，其它附加费用基本相同，故省去不计。年运转费用中的维护管理实际上也与电缆粗细无多大关系，能够忽略不计，折旧费也忽略不计，所以：

计划1的初出资F1=电缆单价X电缆长度=3500①元/kmX0.1/km=350元。

计划2的初出资F2=电缆单价X电缆长度=3800元/kmX0.1/km=380元。

计划1的年电能损耗费D1=年电能消费量X电度单价=△AkwhX0.8。

式中：△A=3I2JS*R0*L*τ10-3kwh

R0-线路单位长度电阻（YJV-0.6/1KV-2.5mm2 R0=9.16/km）；

L-线路长度；

IJS-线路核算电流；

τ-年很大负荷小时数，这里取3000h（按8小时核算）。

于是：

D1=△AX0.8=3X7.52*0.916*0.1*3000*0.8*10-3=37元

所以，计划1的年运转费Y1即是年电能损耗费37元。

按与上面相同的方法可求得计划2的年运转费（核算略）为30.7元。

明显，计划2出资高于计划1，但年运转费却低于计划1，其归还年限N为：

N=（F2-F1）/（Y1-Y2）=（380-350）/（37-30.7）=4.7年

可见，归还年限小于5年，说明计划2优于计划1，计划2的多余出资在3年左右就可经过节省运转费而回收。也就是说，人为添加一级截面是经济合理的。那么增大两或三级，乃至更多，其经济效果如何，是否更加经济？下面作类似核算比较。

现在依据表5的结果，将计划3与计划2比较，计划3的出资高于计划2，但年运转费用少，其归还年限为：

N’=（409-380）/（30.7-26）=6.17年

明显，因归还年限超过规范归还年限5年，故出资高的计划是

①因近来铜价不稳定，所以这里采用的是2004年铜价未涨时的电缆价格。

不合理的，即出资计划2优于计划3。

同样，计划4与计划3比较，计划4的归还年限远远高于计划3的：

N’’=（499-409）/（26-21）=18年

             P1回路电缆挑选计划比较   表5

经过以上分析核算，很终能够确定计划2（即按发热条件选出截面之后，再人为加大一级）是该回路挑选截面的很佳计划。对其它P2-P5线路经过上述核算方法均能够得出同样结论，这里不再一一赘述。

因而，我以为在挑选电缆截面时，按发热条件选出后，再人为加大一级，从经济学的角度看是明显有效益的；从技能角度看，增大电缆截面，线路压降减小，从而提高了供电质量，而且截面的增大也为系统的增容创造了有利的条件。

可是，当负荷电流较小（IJS<5A）时，经过核算能够发现：没有必要再加大截面。因为负荷电流较小，所产生的线路损耗也较小，增大截面而多出资的部分，需要5年以上才能回收，故此时只需按发热条件挑选即可。

1.3 总结

1.3.1 按出资年限法挑选电缆截面

首先，按发热条件选出允许截面，然后再加大一级，当负荷核算电流小于5A时就不用加大截面了。当然，电压丢失仍要核算，如丢失超过允许的5%时，能够增大一级。

1.3.2 线路长短与归还年限无关

前面核算过程中为简化核算而把电缆长度均设为100m，实际上，线路长度对比较结果是没有影响的，下面把归还年限公式展开：

N=[α2L/3I2JS*R10*L*τ*d10-3]-[ α1L/3I2JS*R20*L*τ*d10-3]

其间：

L-线路长度（km）；

R10、R20-两种电缆单位长度电阻（Ω/km）；

d-电度单价（元/kwh）。

公式的分母、分子都有线路长度L，明显能够消掉。因而，归还年限的核算结果与电缆长度无关。这一点很有意义，因为无论线路长短，都能够用该方法挑选电缆导线的截面。