载流量/短路电流/膨胀系数计算书一、电缆长期载流量计算电缆导体上所通过的电流叫做电缆的载流量，有时也叫做电缆的“负载”或“负荷”。
电缆允许连续载流量是指电缆的负载为连续恒定电流(100%负载率)时的最大允许量。
电缆的载流量问题通常遇到的有两类：一类是已知电缆的结构及敷设情况，求允许的载流量；另一类是已知需要传输的负载，求电缆的导体面积。
本节介绍载流量的一般计算方法。
为了供使用方便，电缆的生产或使用部门常就一定的条件(如环境温度，电缆最大温度，敷设条件等)，对各种规格的电缆计算出载流量，并列成“载流量表”，为了扩大其应用范围，这种表还给出了当环境温度、导体温度、敷设条件变化时的校正系数。
当已知需要传输的负载设计所需的电缆时，往往给出的是负载的“功率”(或“容量”)。
输电线路的功率又分视在功率、有功功率、无功功率三种量，如果线路的电流为I(A)，线路电压为U l (kV)，负载功率因数为cos ϕ，则有如下关系：功率因数—cos ϕSP =ϕcos功率名称 单相电路中三相电路中视在功率 UI S =22Q P S +=有功功率 ϕcos UI P =ϕcos 3UI P = 无功功率I U Q I U Q C C L L ==或ϕsin UI Q =线路电流I 的计算：ϕϕsin 3cos 33L qL LsU P U PU P I ===电缆长期载流量计算方法电缆允许连续载流量，可用导体高于环境温度的稳态温升推导出来，从电缆的等效热路按热路欧姆定律。
电缆的等值热路图Taθθθ-=∆dW cW cW cW 1T 2T 3T 4T dW dW aθWcn 1λWcn 2λ公式1： a＝θθθ∆或公式2：()[]()[]()43d21c211＋n ＋＋＋1＋＋＋1＋12＋T T W W nT W W T W W dc d c λλλθ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆式中：1θ 电缆(导体)的最高允许长期工作温度(℃) θa环境温度(℃)2 R I W 2c ＝每厘米电缆的每相导体损耗(W/cm) d W每厘米电缆每相的介质损耗(W/cm) I 电缆的允许连续工作电流(连续载流量)(A)R 在允许长期工作温度下每厘米电缆每相的导体交流有效电阻(Ω/cm) T 1 T 2 T 3 T 4 每厘米电缆的绝缘热阻、衬垫热阻、护层热阻及外部热阻(℃.cm/W) n电缆芯数λ1 λ2电缆的护套及铠装损耗系数因为W c =I 2R ，所以电缆的长期允许载流量I 为：()()()()[]{}43212114321d ＋＋＋1＋＋1＋＋＋＋21－－＝T T T n T r T T T n T W I λλλθθ⎥⎦⎤⎢⎣⎡式中r 每厘米电缆的导线交流电阻（Ω/cm ）从公式可以看出，决定电缆载流量的因素如下：电缆和各种损耗 电缆各部分的热阻电缆的最高允许长期工作温度 环境温度以下为公式中相关参数的计算公式 1、20℃导体直流电阻：()[]201'2020-+=θαR RR 20—20℃时导体最大直流电阻,Ω/km ； α20—导体电阻的温度系数,1/℃； θ—电缆长期最高工作温度,℃； R /—20℃时导体最大直流电阻,Ω/km ；2、90℃导体交流电阻：()()8.0110827.08.019218.1312.08.01928.019217244224444==⨯'=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+÷=++'=-p ss p p p c c pp p s s s p s k k k R fX X X s d s d X X Y X X Y Y Y R R πR /—90℃时导体最大直流电阻,Ω/km ；1 Y S —集肤效应因数 Y P —邻近效应因数 d S —线芯外径,mm ；s —同一回路中电缆中心间的距离,mm ； K s ,k p —常数；取1R —90℃时导体最大交流电阻,Ω/km ；3、热阻计算 3.1 绝缘层热阻：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=c T d t T 21ln 211πρ ρT1—绝缘层热阻系数, ℃.m/w ；取3.5 t 1—绝缘厚度，mm ； d S —导体外径,mm ；T 1—导体与护套间热阻，T Ω.m ；3.2 垫层热阻：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=s T D t T 2221ln 2πρ t 2—垫层厚度,mm ； D S —垫层外径,mm ；ρT —热阻系数 , ℃.m/w ；取3.5 T 2—垫层热阻, T Ω.m ；3.3 外护层热阻⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'+=a T D T t21ln 23πρ ρT4—热阻系数, ℃.m/w ；取3.5 t —护套厚度,mm ； D O /—外护层内径mm ； T 3—外护层热阻, T Ω.m ；3.4 外部热阻：电缆敷设在空气中，三角形排列空气中不受日光直接照射情况下的电缆周围热阻由下式给出：()4/141s e h D T θπ∆∙∙∙=E Zh Dg e+=式中h ——散热系数D c ——电缆外径，m ；Δθs ——温差表1 自由空气中电缆黑色表面时的Z ，E 和G 的常数值注①“单根电缆”数据也适用于一组，平面排列的电缆，间距不小于0．75De 。
