光伏电缆的选型2013

光伏电站电缆选型第 1 页 共 18 页光伏电站系统电缆选型课题研讨报告编制人员： XXXX 日 期： XXXX 光伏电站电缆选型第 2 页 共 18 页目 录一 概述 3二 范围 4三 参考标准 4四 光伏电缆 41 应用 42 结构 53、印字 64、载流量 . 65、电性能 . 6五 动力电缆选型 91、电缆的型号组成与顺序 . 93、电缆型号选型注意事项 . 104、电缆截面估算方法 先估算负荷电流 . 115、电压降的估算 . 126 、根据电流来选截面 . 15六 结束语 18光伏电站电缆选型第 3 页 共 18 页一 概述现代经济快速发展，带来居民生活水平的提高，同时也带来了环境与生态，尤其对不可再生能源是很大的挑战。 因此， 人们迫切需要一种清洁能源代替现有不可再生能源，为此，太阳能诞生，解决了环境与生态问题，又解决了不可再生能源枯竭制约了国民经济的发展，一举二得。太阳能可利用总量丰富，在所有可再生能源中的比重超过 90%，因此是可再生能源利用中的主要课题， 而太阳能实际已经在日常生活与生产中被普遍利用。太阳能的人工利用形式多种多样，基本可以分为以下几类： 1）直接利用于照明 2）太阳能直接转化为化学能， 如光合作用。 3）太阳能转换为热能如热水器 4） 太阳能转换为电能，目前转换为电能有两种，一种是光热，二是光伏。不论是那种电能的转换，都离不开电气设备， 尤其是电缆在电站中的大量应用，电缆选用是否得当直接关系到了电网运行的安全性，经济性等，所以光伏电站中电缆的选用显得尤为重要，电缆的选择主要考虑到以下因素：1) 电缆的绝缘性能；2) 电缆的耐热阻燃性能；3) 电缆的防潮，防光；4) 电缆的敷设方式；5) 电缆芯的类型（铜芯，铝芯）；6) 电缆的大小规格。本论文针对于光伏电站直流电缆与交流动力电缆的选用注意事项与要点逐一说明，由于作者水平有限，错误之处还望读者予以改正。光伏电站电缆选型第 4 页 共 18 页二 范围2.1 本论文适用于光伏专用直流电缆与电压为 6/6kV, 8.7/10kV 及 0.6/1.0kV 中低压等级铜芯电力电缆的经济选择。 电缆类型为铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(VV 型 ) ，铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 (VV22 型 ) ，以及交联铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 (YJV 型 ) ，交联铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 (YJV22 型 ) 。电缆芯数包括：根据产品目录有等截面的二芯、三芯、四芯及五芯，非等截面的四芯及五芯。2.2 按照 IEC 287-3-2/1995 国际标准，导体截面经济选择只计及发热损耗，不考虑电压有关的损耗 , 也不包括诸如维修等因素。三 参考标准国际电工委员会标准 IEC 287-3-2/1995 《电力电缆截面的经济最佳化》。 国 家 标准 GB/T16895.15-2002 IEC 60364-5-523:1999 《 建筑物电气装置电气设备的选择和安装布线系统载流量》GB 50217-94《电力工程电缆设计规范》。四 光伏电缆1 应用广泛应用于室内外太阳能装置设备电气安装用线。特性：低烟无卤、优良的耐寒、耐紫外线、耐臭氧和耐气候性。阻燃、耐切痕、耐穿透。光伏电站电缆选型第 5 页 共 18 页线缆保护级别Ⅱ级。环境温度： -40℃～ +90℃；导体最高温度： 120℃（允许 5s 内短路温度 200℃）；额定电压： AC0.6/1kV DC1.8kV 设计寿命： 25 年2 结构导体：镀锡铜线 2.5 、 4、 6 、 10、 16mm2 PV1-F 18 、 16、 14、 12、 10、 8、 6、 4、 2mm2 PV wire 绝缘：低烟无卤材料 厚度﹥ 0.5mm，并符合客户给定的限值。护套：低烟无卤材料 厚度﹥ 0.5mm 采用 150℃无卤阻燃光伏电缆辐照绝缘料（因为最高温度为 120℃，必须高于它），是以无卤无毒改性聚烯烃树脂为主要原料，加入无卤无毒阻燃剂、热稳定剂、消烟剂、防霉剂等助剂，不含卤素（欧洲特别强调）、重金属、磷元素。且符合 ROHS，浸水后绝缘电阻变化小。 下表为典型结构：截面 mm2 导 电 线芯绝缘 护套根 数 /直径 mm 标 称 厚度 mm 外径 mm 标 称 厚度 mm 外径 mm 2.5 51/0.254 0.78 3.60 1.10 5.80 4.0 56/0.300 0.84 4.20 1.10 6.40 6.0 84/0.300 0.90 4.90 1.20 7.30 10.0 84/0.400 0.90 5.90 1.20 8.30 16.0 126/0.400 1.00 7.00 1.30 9.60 光伏电站电缆选型第 6 页 共 18 页3、 印字内容为“ 2Pfg 1169 PV1-F 1 3 4.0mm2 天津六〇九电缆有限公司”，两组印字间距（前一个字符串最后一个字符至后一个字符串第一个字符之间距离）不大于550mm。4、 载流量4.0mm2电缆载流量：（环境温度： 60℃，导体最高温度： 120℃）单根电缆对空气： 55A；单根电缆在物体表面： 52A；多根电缆整体在物体表面： 44A。不同环境温度下载流量的温度转化因数见下表：不同环境温度下载流量的变化系数环 境温度（℃）≤60 70 80 90 100 110 变 化系数1.00 0.91 0.82 0.71 0.58 0.41 5 、 电性能5.1. 直流电阻成品电缆 20℃时导电线芯直流电阻不大于 5.09 Ω /km。5.2 浸水电压试验成品电缆 （ 20m） 在 （ 20± 5） ℃水中浸入时间 1h 后经 5min 电压试验 （交流 6.5kV或直流 15kV）不击穿。5.3 长期耐直流电压样品长 5m，放入（ 85± 2）℃的含 3%氯化钠 (NaCl) 的蒸馏水中（ 240± 2） h，两端露出水面 30cm。线芯与水间加直流 0.9kV 电压（导电线芯接正极，水接负极）。取出试样后进行浸水电压试验，试验电压为交流 1kV，要求不击穿。5.4 绝缘电阻成品电缆 20℃时绝缘电阻不小于 1014Ω 2 cm，成品电缆 90℃时绝缘电阻不小于 1011Ω 2 cm。5． 5 护套表面电阻成品电缆护套表面电阻应不小于 109Ω 。6、其他性能6.1 高温压力试验（ GB/T 2951.31-2008 ）光伏电站电缆选型第 7 页 共 18 页温度（ 140± 3）℃，时间 240min， k=0.6 ，压痕深度不超过绝缘与护套总厚度的 50%。并进行 AC6.5kV、 5min 电压试验，要求不击穿。6.2 湿热试验样品在温度 90℃、相对湿度 85%的环境下放置 1000h，冷却至室温后与试验前相比，抗拉强度变化率≤ -30%，断裂伸长率的变化率≤ -30%。6.3 耐酸碱溶液试验（ GB/T 2951.21-2008 ）两组样品分别浸于浓度为 45g/L 的草酸溶液和浓度为 40g/L 的氢氧化钠溶液中， 温度为23℃，时间 168h，与浸溶液前相比，抗拉强度变化率≤± 30%，断裂伸长率≥ 100%。6.4 相容性试验电缆整体经 73 24h，（ 135± 2）℃老化后，绝缘老化前后抗拉强度变化率≤± 30%，断裂伸长率变化率≤± 30%；护套老化前后抗拉强度变化率≤ -30%，断裂伸长率变化率≤± 30%。6.5 低温冲击试验（ GB/T 2951.14-2008 中的 8.5 ）冷却温度 -40 ℃，时间 16h，落锤质量 1000g，撞击块质量 200g，下落高度 100mm，表面不应有目力可见裂纹。6.6 低温弯曲试验（ GB/T 2951.14-2008 中的 8.2 ）冷却温度（ -40 ± 2）℃，时间 16h，试棒直径为电缆外径的 4～ 5 倍，绕 3～ 4 圈，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。6.7 耐臭氧试验试样长度 20cm， 干燥器皿内放置 16h。 弯曲试验所用试棒直径为电缆外径的 （ 2± 0.1 ）倍，试验箱：温度（ 40± 2）℃，相对湿度（ 55± 5） %，臭氧浓度（ 200± 50）3 10-6%，空气流量： 0.2 ～ 0.5 倍试验箱容积 /min 。样品放置试验箱 72h，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。6.8 耐气候性 / 紫外线试验每个周期：洒水 18min，氙灯干燥 102min，温度（ 65± 3）℃，相对湿度 65%，波长300～ 400nm条件下的最小功率： （ 60± 2） W/m2。持续 720h 后进行室温下弯曲试验。试棒直径为电缆外径的 4～ 5 倍，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。6.9 动态穿透试验室温条件下，切割速度 1N/s，切割试验数： 4 次，每次继续试验样品须向前挪动 25mm，并顺时针旋转 90°后进行。记录弹簧钢针与铜线接触瞬间的穿透力 F，所得均值≥1502 Dn1/2 N(4mm2 截面 Dn=2.5mm) 6.10 耐凹痕取 3 段样品，每段样品上相隔 25mm，并旋转 90°处共制作 4 个凹痕，凹痕深度 0.05mm且与铜导线相互垂直。 3 段样品分别置于 -15℃、室温、 +85℃试验箱内 3h，然后在各自相应的试验箱内卷绕于芯轴上，芯轴直径为（ 3± 0.3 ）倍电缆最小外径。每个样品至少一个刻痕位于外侧。进行 AC0.3kV 浸水电压试验不击穿。6.11 护套热收缩试验（ GB/T 2951.13-2008 中的 11）样品切取长度 L1=300mm，在 120℃烘箱内放置 1h 后取出至室温冷却，重复 5 次这样的冷热循环，最后冷却至室温，要求样品热收缩率≤ 2%。6.12 垂直燃烧试验成品电缆在（ 60± 2）℃放置 4h 后，进行 GB/T 18380.12-2008 规定的垂直燃烧试验。6.13 卤素含量试验PH 及导电率样品置放： 16h，温度（ 21～ 25）℃，湿度（ 45～ 55） %。试样二个，各（ 1000± 5） mg，光伏电站电缆选型第 8 页 共 18 页碎至 0.1mg 以下的微粒。空气流量（ 0.0157 2 D2） l 2 h-1 ± 10%，燃烧舟与烧炉加热有效区边缘之间距≥ 300mm，燃烧舟处的温度须≥ 935℃，离燃烧舟 300m处（顺空气流动方向）温度须≥ 900℃。试验样品所产生气体通过含有 450ml（ PH值 6.5 ± 1.0 ；导电率≤ 0.5 μ S/mm）蒸馏水的气体洗瓶收集，试验周期： 30min。要求： PH≥ 4.3 ；导电率≤ 10μ S/mm。Cl 及 Br 含量样品置放： 16h，温度（ 21～ 25）℃，湿度（ 45～ 55） %。试样二个，各（ 500～ 1000）mg，碎至 0.1mg。空气流量（ 0.0157 2 D2） l 2 h-1 ± 10%，样品被均匀加热 40min 至（ 800± 10）℃，并保持 20min。试验样品所产生气体通过含有 220ml/ 个 0.1M 氢氧化钠溶液的气体洗瓶吸取； 将两个气体洗瓶的液体注入量瓶，同时应用蒸馏水清洗气体洗瓶及其附件并注入量瓶加至1000ml， 冷却至室温后， 用吸管将 200ml 被测溶液滴入量瓶中， 加入浓硝酸 4ml， 20ml 0.1M硝酸银， 3ml 硝基苯，然后搅拌至白色絮状物沉积；加入 40%硫酸铵水溶液及几滴硝酸溶液予以完全混合，用磁性搅拌器搅拌，加入硫氢酸铵滴定溶液。要求：两个样品测试值的均值： HCL≤ 0.5%； HBr≤ 0.5%；每个样品测试值≤两个样品测试值的均值± 10%。F 含量25～ 30mg样品材料放入 1L 氧气容器中， 滴 2～ 3 滴烷醇， 加入 5ml 0.5M 氢氧化钠溶液。使样块燃尽，将残留物通过轻微的冲洗倒入 50ml 的量杯中。将 5ml 缓冲液混合于样品溶液及冲洗液中，并达到标线。绘制校准曲线，侧得样品溶液的氟浓度，通过计算获得样品中的氟百分比含量。要求：≤ 0.1%。6.14 绝缘、护套材料机械性能老化前绝缘抗拉强度≥ 6.5N/mm2，断裂伸长率≥ 125%，护套抗拉强度≥ 8.0N/mm2，断裂伸长率≥ 125%。（ 150± 2） ℃、 73 24h 老化后， 绝缘及护套老化前后抗拉强度变化率≤ -30%，绝缘及护套老化前后断裂伸长率变化率≤ -30%。6.15 热延伸试验20N/cm2 负重下，样品经（ 200± 3）℃、 15min 的热延伸试验后，绝缘及护套伸长率的中间值应不大于 100%， 试件从烘箱内取出冷却后标记线间距离的增加量的中间值对试件放入烘箱前该距离的百分比应不大于 25%。6.16 热寿命根据 EN 60216-1 、 EN60216-2 阿列纽斯曲线进行，温度指数为 120℃。时间 5000h。绝缘及护套断裂伸长率保留率：≥ 50%。之后进行室温下弯曲试验。试棒直径为电缆外径的 2 倍，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。要求寿命： 25 年。光伏电站电缆选型第 9 页 共 18 页五 动力电缆选型1、电缆的型号组成与顺序1: 类别、用途 2: 导体 3: 绝缘 4: 内护层 5: 结构特征 6: 外护层或派生 7: 使用特征1-5 项和第 7项用拼音字母表示，高分子材料用英文名的第位字母表示，每项可以是1-2 个字母；第 6项是 1-3 个数字。型号中的省略原则： 电线电缆产品中铜是主要使用的导体材料， 故铜芯代号 T 省写，但裸电线及裸导体制品除外。裸电线及裸导体制品类、电力电缆类、电磁线类产品不表明大类代号， 电气装备用电线电缆类和通信电缆类也不列明， 但列明小类或系列代号等。第 7项是各种特殊使用场合或附加特殊使用要求的标记， 在 “ - ” 后以拼音字母标记。有时为了突出该项，把此项写到最前面。如 ZR-( 阻燃 ) 、 NH-(耐火 ) 、 WDZ-(低烟无卤、企业标准 ) 、 -TH( 湿热地区用 ) 、 FY-( 防白蚁、企业标准 ) 等。数字标记 铠装层 外被层或外护套0 无 --- 1 联锁铠装 纤维外被2 双层钢带 聚氯乙烯外套3 细圆钢丝 聚乙烯外套4 粗圆钢丝5 皱纹 ( 轧纹 ) 钢带6 双铝 ( 或铝合金 ) 带8 铜丝编织9 钢丝编织2、电缆的型号表示含义1、用途代码－不标为电力电缆， K 为控制缆， P 为信号缆 ; 2、绝缘代码－ Z 油浸纸， X橡胶， V聚氯乙烯， YJ交联聚乙烯3、导体材料代码－不标为铜， L 为铝 ; 4、内护层代码－ Q铅包， L 铝包， H橡套， V聚氯乙烯护套5、派生代码－ D不滴流， P干绝缘 ; 6、外护层代码7、特殊产品代码－ TH湿热带， TA 干热带 ; 8、额定电压－单位 KV 光伏电站电缆选型第 10 页 共 18 页3、电缆型号选型注意事项1、 SYV：实心聚乙烯绝缘射频同轴电缆2、 SYWV(Y)：物理发泡聚乙绝缘有线电视系统电缆，视频（射频）同轴电缆（ SYV、SYWV、 SYFV）适用于闭路监控及有线电视工程SYWV（ Y）、 SYKV 有线电视、宽带网专用电缆 结构：（同轴电缆）单根无氧圆铜线 +物理 发泡聚乙烯（绝缘） +（锡丝 +铝） +聚氯乙烯（聚乙烯）3、信号控制电缆（ RVV护套线、 RVVP屏蔽线）适用于楼宇对讲、防盗报警、消防、自动抄表等工程RVVP：铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆 电压 300V/300V 2-24 芯用途：仪器、仪表、对讲、监控、控制安装4、 RG：物理发泡聚乙烯绝缘接入网电缆 用于同轴光纤混合网（ HFC）中传输数据模拟信号5、 KVVP：聚氯乙烯护套编织屏蔽电缆 用途：电器、仪表、配电装置的信号传输、控制、测量6、 RVV（ 227IEC52/53 ） 聚氯乙烯绝缘软电缆 用途：家用电器、小型电动工具、仪表及动 力照明7、 AVVR 聚氯乙烯护套安装用软电缆8、 SBVV HYA 数据通信电缆（室内、外）用于电话通信及无线电设备的连接以及电话配线网的 分线盒接线用9、 RV、 RVP 聚氯乙烯绝缘电缆10、 RVS、 RVB 适用于家用电器、小型电动工具、仪器、仪表及动力照明连接用电缆11、 BV、 BVR 聚氯乙烯绝缘电缆 用途：适用于电器仪表设备及动力照明固定布线用12、 RIB 音箱连接线（发烧线）13、 KVV 聚氯乙烯绝缘控制电缆 用途：电器、仪表、配电装置信号传输、控制、测量14、 SFTP 双绞线 传输电话、数据及信息15、 UL2464 电脑连接光伏电站电缆选型第 11 页 共 18 页16、 VGA 显示器线17、 SYV 同轴电缆 无线通讯、广播、监控系统工程和有关电子设备中传输射频信号（含综合用同轴电缆）18、 SDFAVP、 SDFAVVP、 SYFPY 同轴电缆，电梯专用19、 JVPV、 JVPVP、 JVVP 铜芯聚氯乙烯绝缘及护套铜丝编织电子计算机控制电缆4、电缆截面估算方法先估算负荷电流4.1 用途这是根据用电设备的功率（千瓦或千伏安）算出电流（安）的口诀。电流的大小直接与功率有关，也与电压、相别、力率（又称功率因数）等有关。一般有公式可供计算。由于工厂常用的都是 380/220 伏三相四线系统，因此，可以根据功率的大小直接算出电流。4.2 口诀低压 380/220 伏系统每千瓦的电流，安。千瓦、电流，如何计算？电力加倍，电热加半。 ①单相千瓦， 4.5 安。 ②单相 380，电流两安半。 ③4.3 说明口诀是以 380/220 伏三相四线系统中的三相设备为准，计算每千瓦的安数。 对于某些单相或电压不同的单相设备，其每千瓦的安数，口诀另外作了说明。① 这两句口诀中，电力专指电动机。在 380 伏三相时（力率 0.8 左右） , 电动机每千瓦的电流约为 2 安 . 即将” 千瓦数加一倍” ( 乘 2) 就是电流，安。这电流也称电动机的额定电流。【例 1】 5.5 千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为 11 安。【例 2】 40 千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为 80 安。电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相 380 伏的电热设备，每千瓦的电流为 1.5 安。即将“千瓦数加一半”（乘 1.5 ）就是电流，安。【例 1】 3 千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为 4.5 安。【例 2】 15 千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为 23 安。这句口诀不专指电热，对于照明也适用。虽然照明的灯泡是单相而不是三相，但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体平衡也可这样计算。此外，以千伏安为单位的电器 （如变压器或整流器） 和以千乏为单位的移相电容器 （提高力率用） 也都适用。即时说，这后半句虽然说的是电热，但包括所有以千伏安、千乏为单位的用电设备，以及以千瓦为单位的电热和照明设备。【例 1】 12 千瓦的三相（平衡时）照明干线按“电热加半”算得电流为 18 安。【例 2】 30 千伏安的整流器按 “电热加半” 算得电流为 45 安 （指 380 伏三相交流侧） 。【例 3】 320 千伏安的配电变压器按“电热加半”算得电流为 480 安（指 380/220 伏低压侧）。光伏电站电缆选型第 12 页 共 18 页【例 4】 100 千乏的移相电容器（ 380 伏三相）按“电热加半”算得电流为 150 安。②在 380/220 伏三相四线系统中， 单相设备的两条线， 一条接相线而另一条接零线的 （如照明设备）为单相 220 伏用电设备。这种设备的力率大多为 1，因此，口诀便直接说明“单相（每）千瓦 4.5 安”。计算时，只要“将千瓦数乘 4.5 ”就是电流，安。同上面一样， 它适用于所有以千伏安为单位的单相 220 伏用电设备， 以及以千瓦为单位的电热及照明设备，而且也适用于 220 伏的直流。【例 1】 500 伏安（ 0.5 千伏安）的行灯变压器（ 220 伏电源侧）按“单相千瓦、 4.5 安”算得电流为 2.3 安。【例 2】 1000 瓦投光灯按“单相千瓦、 4.5 安”算得电流为 4.5 安。对于电压更低的单相，口诀中没有提到。可以取 220 伏为标准，看电压降低多少，电流就反过来增大多少。 比如 36 伏电压，以 220 伏为标准来说，它降低到 1/6 ， 电流就应增大到 6 倍，即每千瓦的电流为 6*4.5=27 安。比如 36 伏、 60 瓦的行灯每只电流为0.06*27=1.6 安， 5 只便共有 8 安。③在 380/220 伏三相四线系统中， 单相设备的两条线都是接到相线上的，习惯上称为单相 380 伏用电设备 （实际是接在两相上）。 这种设备当以千瓦为单位时，力率大多为 1，口诀也直接说明：“单相 380，电流两安半”。它也包括以千伏安为单位的 380 伏单相设备。计算时，只要“将千瓦或千伏安数乘 2.5 ”就是电流，安。【例 1】 32 千瓦钼丝电阻炉接单相 380 伏，按“电流两安半”算得电流为 80 安。【例 2】 2 千伏安的行灯变压器，初级接单相 380 伏，按“电流两安半”算得电流为 5安。【例 3】 21 千伏安的交流电焊变压器，初级接单相 380 伏，按“电流两安半”算得电流为 53 安。估算出负荷的电流后在根据电流选出相应导线的截面 , 选导线截面时有几个方面要考虑到一是导线的机械强度二是导线的电流密度 ( 安全截流量 ), 三是允许电压降5、电压降的估算5. １ 用途根据线路上的负荷矩，估算供电线路上的电压损失，检查线路的供电质量。5. ２ 口诀提出一个估算电压损失的基准数据，通过一些简单的计算，可估出供电线路上的电压损失。压损根据“千瓦．米”， 2.5 铝线 20— 1。截面增大荷矩大，电压降低平方低。三相四线 6 倍计，铜线乘上 1.7 。感抗负荷压损高， 10 下截面影响小，若以力率 0.8 计， 10 上增加 0.2 至 1。5. ３说明电压损失计算与较多的因素有关 , 计算较复杂。估算时，线路已经根据负荷情况选定了导线及截面，即有关条件已基本具备。电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的。口诀主要列出估算电压损失的最基本的数据，多少“负荷矩”电压损失将为 1%。当负荷矩较大时，电压损失也就相应增大。因些，首先应算出这线路的负荷矩。所谓负荷矩就是负荷（千瓦）乘上线路长度（线路长度是指导线敷设长度“米”，即导线走过的路径，不论线路的导线根数。），单位就是“千瓦．米”。对于放射式线路，负荷矩的计算很简单。如下图 1，负荷矩便是 20*30=600 千瓦．米。但如图 2 的树干式线路，便麻烦些。对于其中 5 千瓦光伏电站电缆选型第 13 页 共 18 页设备安装位置的负荷矩应这样算：从线路供电点开始，根据线路分支的情况把它分成三段。在线路的每一段，三个负荷（ 10、 8、 5 千瓦）都通过，因此负荷矩为：第一段： 10*（ 10+8+5） =230 千瓦．米第二段： 5*（ 8+5） =65 千瓦．米第三段： 10*5=50 千瓦．米至 5 千瓦设备处的总负荷矩为： 230+65+50=345千瓦．米下面对口诀进行说明：①首先说明计算电压损失的最基本的根据是负荷矩：千瓦．米接着提出一个基准数据：2 .5 平方毫米的铝线，单相 220 伏，负荷为电阻性（力率为 1），每 20“千瓦．米”负荷矩电压损失为 1%。这就是口诀中的“ 2 .5 铝线 20— 1”。在电压损失 1%的基准下，截面大的，负荷矩也可大些，按正比关系变化。比如 10 平方毫米的铝线，截面为 2 .5 平方毫米的 4 倍，则 20*4=80 千瓦．米，即这种导线负荷矩为 80 千瓦．米，电压损失才 1%。其余截面照些类推。当电压不是 220 伏而是其它数值时，例如 36 伏，则显灰出 36 伏相当于 220 伏的 1/6 。此时，这种线路电压损失为 1%的负荷矩不是 20 千瓦．米，而应按 1/6 的平方即 1/36来降低， 这就是 20*（ 1/36 ） =0 .55 千瓦．米。即是说， 36 伏时，每 0 .55 千瓦．米（即每 550 瓦．米），电压损失降低 1%。“电压降低平方低” 不单适用于额定电压更低的情况， 也可适用于额定电压更高的情况。这时却要按平方升高了。例如单相 380 伏，由于电压 380 伏为 220 伏的 1 .7 倍，因此电压损失 1%的负荷矩应为 20*1 .7 的平方 =58 千瓦．米。从以上可以看出： 口诀 “截面增大荷矩大， 电压降低平方低” 。 都是对照基准数据 “ 2 .5铝线 20— 1”而言的。【例 1】 一条 220 伏照明支路，用 2 .5 平方毫米铝线，负荷矩为 76 千瓦．米。由于76 是 20 的 3 .8 倍（ 76/20=3 .8 ），因此电压损失为 3 .8% 。【例 2】 一条 4 平方毫米铝线敷设的 40 米长的线路，供给 220 伏 1 千瓦的单相电炉 2只，估算电压损失是：先算负荷矩 2*40=80 千瓦． 米。 再算 4 平方毫米铝线电压损失 1%的负荷矩， 根据“截面增大负荷矩大”的原则， 4 和 2 .5 比较，截面增大为 1 .6 倍（ 4/2 .5=1 .6 ），因此负荷矩增为20*1 .6=32 千瓦．米（这是电压损失 1%的数据）。最后计算 80/32=2 .5 ，即这条线路电压损失为 2 .5% 。②当线路不是单相而是三相四线时， （这三相四线一般要求三相负荷是较平衡的。它的电压是和单相相对应的。 如果单相为 220 伏， 对应的三相便是 380 伏， 即 380/220 伏。 ）同样是 2 .5 平方毫米的铝线， 电压损失 1%的负荷矩是①中基准数据的 6 倍， 即 20*6=120千瓦．米。至于截面或电压变化，这负荷矩的数值，也要相应变化。当导线不是铝线而是铜线时， 则应将铝线的负荷矩数据乘上 1 .7 ， 如 “ 2 .5 铝线 20— 1”改为同截面的铜线时，负荷矩则改为 20*1 .7=34 千瓦．米，电压损失才 1%。【例 3】 前面举例的照明支路，若是铜线，则 76/34=2 .2 ，即电压损失为 2 .2%。对电炉供电的那条线路，若是铜线，则 80/ （ 32*1 .7 ） =1 .5 ，电压损失为 1 .5% 。【例 4】 一条 50 平方毫米铝线敷设的 380 伏三相线路，长 30 米，供给一台 60 千瓦的三相电炉。电压损失估算是：先算负荷矩： 60*30=1800 千瓦．米。再算 50 平方毫米铝线在 380 伏三相的情况下电压损失 1%的负荷矩：根据“截面增大荷光伏电站电缆选型第 14 页 共 18 页矩大”，由于 50 是 2 .5 的 20 倍，因此应乘 20，再根据“三相四线 6 倍计”，又要乘6，因此，负荷矩增大为 20*20*6=2400 千瓦．米。最后 1800/2400=0 .75 ，即电压损失为 0 .75% 。③以上都是针对电阻性负荷而言。对于感抗性负荷（如电动机），计算方法比上面的更复杂。但口诀首先指出：同样的负荷矩——千瓦．米，感抗性负荷电压损失比电阻性的要高一些。它与截面大小及导线敷设之间的距离有关。对于 10 平方毫米及以下的导线则影响较小，可以不增高。对于截面 10 平方毫米以上的线路可以这样估算： 先按①或②算出电压损失， 再 “增加 0 .2至 1”，这是指增加 0 .2 至 1 倍，即再乘 1 .2 至 2。这可根据截面大小来定，截面大的乘大些。例如 70 平方毫米的可乘 1 .6 ， 150 平方毫米可乘 2。以上是指线路架空或支架明敷的情况。 对于电缆或穿管线路，由于线路距离很小面影响不大，可仍按①、②的规定估算，不必增大或仅对大截面的导线略为增大（在 0 .2 以内）。【例 5】 图 1 中若 20 千瓦是 380 伏三相电动机， 线路为 3*16 铝线支架明敷， 则电压损失估算为： 已知负荷矩为 600 千瓦．米。计算截面 16 平方毫米铝线 380 伏三相时， 电压损失 1%的负荷矩： 由于 16 是 2 .5 的 6 .4倍， 三相负荷矩又是单相的 6 倍， 因此负荷矩增为： 20*6 .4*6=768 千瓦． 米 600/768=0 .8 即估算的电压损失为 0 .8%。但现在是电动机负荷，而且导线截面在 10 以上，因此应增加一些。根据截面情况，考虑 1 .2 ，估算为 0 .8*1 .2=0 .96 ，可以认为电压损失约 1%。以上就是电压损失的估算方法。最后再就有关这方面的问题谈几点：( 一 ) 线路上电压损失大到多少质量就不好？一般以 7~8%为原则。（较严格的说法是：电压损失以用电设备的额定电压为准（如 380/220 伏） ，允许低于这额定电压的 5%（照明为 2 .5%） 。 但是配电变压器低压母线端的电压规定又比额定电压高 5%（ 400/230 伏） ，因此从变压器开始至用电设备的整个线路中，理论上共可损失 5%+5%=10%，但通常却只允许 7~8%。 这是因为还要扣除变压器内部的电压损失以及变压器力率低的影响的缘故。 ）不过这 7~8%是指从配电变压器低压侧开始至计算的那个用电设备为止的全部线路。 它通常包括有户外架空线、户内干线、支线等线段。应当是各段结果相加，全部约 7~8%。( 二 ) 估算电压损失是设计的工作，主要是防止将来使用时出现电压质量不佳的现象。由于影响计算的因素较多 （主要的如计算干线负荷的准确性，变压器电源侧电压的稳定性等），因此，对计算要求很精确意义不大，只要大体上胸中有数就可以了。比如截面相比的关系也可简化为 4 比 2 .5 为 1 .5 倍， 6 比 2 .5 为 2 .5 倍， 16 比 2 .5 倍为 6倍。这样计算会更方便些。（三） 在估算电动机线路电压损失中，还有一种情况是估算电动机起动时的电压损失。这是若损失太大，电动机便不能直接起动。由于起动时的电流大，力率低，一般规定起动时的电压损失可达 15%。这种起动时的电压损失计算更为复杂，但可用上述口诀介绍的计算结果判断，一般截面 25 平方毫米以内的铝线若符合 5%的要求，也可符合直接起动的要求： 35、 50 平方毫米的铝线若电压损失在 3 .5%以内，也可满足； 70、 95 平方毫米的铝线若电压损失在 2 .5%以内， 也可满足； 而 120 平方毫米的铝线若电压损失在 1 .5以内。才可满足。这 3 .5% ， 2 .5%， 1 .5 .% 刚好是 5%的七、五、三折，因此可以简单记为：“ 35 以上，七、五、三折”。（四） 假如在使用中确实发现电压损失太大，影响用电质量，可以减少负荷（将一部分负荷转移到别的较轻的线路，或另外增加一回路），或者将部分线段的截面增大（最好增大前面的干线）来解决。对于电动机线路，也可以改用电缆来减少电压损失。当电动机无法直接启动时，除了上述解决办法外，还可以采用降压起动设备（如星 - 三角起光伏电站电缆选型第 15 页 共 18 页动器或自耦减压起动器等）来解决6 、 根据电流来选截面6.1 ．用途各种导线的截流量 ( 安全用电 ) 通常可以从手册中查找。 但利用口诀再配合一些简单的心算，便可直接算出，不必查表。导线的截流量与导线的截面有关， 也与导线的材料 （铝或铜） 、 型号 （绝缘线或裸线等） 、敷设方法 （明敷或穿管等） 以及环境温度 （ 25℃左右或更大） 等有关， 影响的因素较多，计算也较复杂。平方级： 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 ．．．．．．．6.2 ．口诀估算口诀： （铜线方法载流量与铝线加大一个线号的载流量。如 16mm’铜线的载流量按25mm2铝线计算。 ）二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是 2． 5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的 9 倍。如 2． 5mm’导线，载流量为 2． 53 9＝ 22。 5(A) 。从 4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减 l ，即 43 8、63 7、 103 6、 163 5、 253 4。“三十五乘三点五，双双成组减点五” ，说的是 35mm”的导线载流量为截面数的 3． 5倍，即 353 3． 5＝ 122． 5(A) 。从 50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减 0． 5。即 50、 70mm’导线的载流量为截面数的 3 倍； 95、 120mm”导线载流量是其截面积数的 2． 5 倍，依次类推。铝心绝缘线截流量与截面的倍数关系： S （截面） =0.785*D( 直径 ) 的平方10 下 5， 100 上二， 25、 35，四三界， 70、 95，两倍半。 ①穿管、温度，八九折。 ②裸线加一半。 ③铜线升级算。6.3 说明口诀是以铝芯绝缘线、明敷在环境温度 25℃的条件为准。若条件不同，口诀另有说明。绝缘线包括各种型号的橡皮绝缘线或塑料绝缘线。口诀对各种截面的截流量（电流，安）不是直接指出，而是用“截面乘上一定倍数”来表示。为此，应当先熟悉导线截面（平方毫米）的排列：1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 ．．．．．．．生产厂制造铝芯绝缘线的截面通常从 2.5 开始 , 铜芯绝缘线则从 1 开始；裸铝线从 16开始，裸铜线则从 10 开始。①这口诀指出：铝芯绝缘线截流量，安，可以按“截面数的多少倍”来计算。口诀中阿拉伯数字表示导线截面 （平方毫米） ， 汉字数字表示倍数。 把口诀的 “截面与倍数关系”排列起来便如下：．．． 10*5 16 、 25*4 35 、 45*3 70 、 95*2.5 120*2 ．．．．．．现在再和口诀对照就更清楚了，原来“ 10 下五”是指截面从 10 以下，截流量都是截面光伏电站电缆选型第 16 页 共 18 页数的五倍。“ 100 上二”是指截面 100 以上，截流量都是截面数的二倍。截面 25 与 35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“ 25、 35 四三界”。而截面 70、 95 则为二点五倍。从上面的排列可以看出：除 10 以下及 100 以上之处，中间的导线截面是每每两种规格属同一种倍数。下面以明敷铝芯绝缘线，环境温度为 25℃，举例说明：【例 1】 6 平方毫米的，按“ 10 下五”算得截流量为 30 安。【例 2】 150 平方毫米的，按“ 100 上二”算得截流量为 300 安。【例 3】 70 平方毫米的，按“ 70、 95 两倍半”算得截流量为 175 安。从上面的排列还可以看出：倍数随截面的增大而减小。在倍数转变的交界处，误差稍大些。 比如截面 25 与 35 是四倍与三倍的分界处， 25 属四倍的范围， 但靠近向三倍变化的一侧， 它按口诀是四倍， 即 100 安，但实际不到四倍（按手册为 97 安） ， 而 35 则相反，按口诀是三倍，即 105 安，实际则是 117 安，不过这对使用的影响并不大。当然，若能“胸中有数” ， 在选择导线截面时， 25 的不让它满到 100 安， 35 的则可以略为超过 105安便更准确了。同样， 2.5 平方毫米的导线位置在五倍的最始（左）端，实际便不止五倍（最大可达 20 安以上），不过为了减少导线内的电能损耗，通常都不用到这么大，手册中一般也只标 12 安。②从这以下，口诀便是对条件改变的处理。本名“穿管、温度，八、九折”是指：若是穿管敷设（包括槽板等敷设，即导线加有保护套层，不明露的），按①计算后，再打八折（乘 0.8 ）。若环境温度超过 25℃，应按①计算后再打九折（乘 0.9 ）。关于环境温度，按规定是指夏天最热月的平均最高温度。实际上，温度是变动的，一般情况下， 它影响导体截流并不很大。