不同敷设条件及环境温度下电缆载流能力分析

吴成才

摘要：电缆的载流能力关系到缆芯截面选择、电缆安全运行、经济效益等诸多方面，因此为了更加安全、合理、经济的选择电缆有必要对电缆的载流量在不同条件下的变化情况进行分析，以满足实际工作需要，进一步提高系统安全和节省开支。本文主要针对电缆的载流量与敷设条件及环境温度的关系进行分析，以求能够更准确的计算出XLPE电缆的额定载流量，为线路设计提供更有价值的参考。

关键词：XLPE电缆，载流量，电缆敷设，环境温度

1 電缆载流能力概述

电力电缆载流量是按电缆导体在通载一定电流下引起的温升不超过绝缘材料的最高允许温度确定的，对于150kV挤包绝缘电缆IEC840（88年）、IEC60840（1999年）均标明XLPE电缆持续运行允许最高温度θM为90℃。因此，到目前为止35kV以上XLPE的θM在工程上一般采用90℃或留有安全运行裕度。电缆导体的温度主要受电缆通载电流和电缆本体（电缆的绝缘层、外护套）的热阻及电缆运行环境的影响。国际电工委员会发布的电缆载流量计算标准（IEC60287）对一般的简单的运行状态的载流量可以进行理论计算。但是，由于计算中对相关参数的取值不同，计算出的结果有一定的差异，特别对于运行条件相对复杂的场合，如大量的排管敷设、直埋敷设，计算值的合理性还有待于大量试验数据的验证。

2 试验敷设方式

为了进一步验证理论计算值与实际运行时载流量的关系，进行了试验验证。试验电缆为红旗电缆厂YJLW-Z1×400、YJLW-Z1×500110kVXLPE电缆。敷设方式为穿水泥管、穿玻璃钢管。将所试电缆敷设在规定的运行条件下，在电缆导体和护套上布置测温传感器。排管内用热电偶管内测量，电缆中用钻孔固定方法，每根电缆在中心位置线芯处放置1个热电偶，电缆外护套上放置1个热电偶。沿中心向两端每隔1.0米、1.5米、2.0米在电缆外护套上放置热电偶，在距中心两侧3.5米电缆线芯处放置热电偶。其余热电偶按一定方式分布在排管和周围土壤各处。每个热电偶按规定绞好后，穿入塑料保护管中，热电偶端部焊在1×1cm铜片上，并编上号。热电偶制作好后与标准温度计校准后投入使用。，我们在敷设电缆时还在排管的上面和下面分别敷设了同样的管子，以更好的模拟现场情况，具体情况见图1。

5数据分析

对比以上数据发现土壤温度为15℃和5℃时有较大区别，后将电缆从土壤中挖出发现地温为15℃时，时间为一年中雨水最多的季节，整个管子已经被水淹没，因此电缆温度很难升到90℃。这表明如果电缆浸于水中则其散热能力变大，载流量将大幅度提高。

地温为5℃时的情况与一般现场运行条件相似，此时的理论计算值与查表数值基本相等，说明计算比较准确。试验所得数据与理论计算差别较大，400 mm2电缆水泥管和玻璃钢管分别增加32.0%和23.0%，500 mm2电缆水泥管和玻璃钢管分别增加30.8%和20.6%。

参考文献

[1].罗俊华等， 电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究. 高电压技术， 2007. 33（1）： 第169-172页.

[2].王学军与王浩川， 高压电力电缆接头温度无线检测控制系统设计. 核电子学与探测技术， 2009. 29（4）： 第887-891页.

[3]牛海清，周鑫，王晓兵，等.外皮温度监测的单芯电缆暂态温度计算与试验[J].高电压技术，2009，35（9）：2138-2143.

[4]杨庆新，陈海燕，徐桂芝，等.无接触电能传输技术的研究进展[J].电工技术学报，

[5]罗俊华，周作春，李华春，等.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].高电压技术，2007，33（1）：169-172.