導(dǎo)線載流量的近似計(jì)算在輸配電線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，按載流量選擇或校驗(yàn)導(dǎo)線截面是一項(xiàng)重要內(nèi)容。導(dǎo)線的載流量是按導(dǎo)線的發(fā)熱條件計(jì)算的最大持續(xù)電流。所選的最大容許持續(xù)電流應(yīng)當(dāng)大于該線路在正?；蚬收虾罂赡芴峁┑淖畲蟪掷m(xù)電流。影響導(dǎo)線載流量的因素有多種，如架空裸導(dǎo)線的載流量就與導(dǎo)線的電阻、直徑、表面狀況、溫升和環(huán)境溫度、日照強(qiáng)度、風(fēng)速等因素有關(guān)，絕緣電線和電纜的載流量的影響因素除導(dǎo)線的電阻和敷設(shè)環(huán)境的散熱條件外，還要考慮絕緣層、外護(hù)層等的各種損耗和熱阻。因此，導(dǎo)線的載流量的計(jì)算過(guò)程是比較復(fù)雜的。為了應(yīng)用方便，通常都是根據(jù)不同型號(hào)和規(guī)格的導(dǎo)線的最高允許運(yùn)行溫度，選定一些環(huán)境條件，按照相關(guān)的計(jì)算公式計(jì)算制作成相應(yīng)的載流量表，以供需要時(shí)查用。比較全面的導(dǎo)線載流量表通常載于大型專業(yè)手冊(cè)中，為了減少備用資料的數(shù)量，可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的近似公式來(lái)計(jì)算導(dǎo)線的載流量。下面就從架空裸導(dǎo)線的載流量計(jì)算公式入手來(lái)尋找近似公式的基本形式。一、架空裸導(dǎo)線的載流量計(jì)算公式架空裸導(dǎo)線的載流量計(jì)算公式為（A）（1）/RFSTIP式中PR單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的輻射散熱功率，W/M；44856727310AADE（2）DD，D分別為以M和MM為單位計(jì)量的導(dǎo)線外徑；E導(dǎo)線表面的輻射散熱系數(shù)，光亮的新線為023040，舊線或涂黑色防腐劑的線為09095；導(dǎo)線表面的平均溫升，；ATA環(huán)境溫度，；導(dǎo)線允許最高工作溫度，；TPF對(duì)流散熱功率，W/M；（3）04857FFEPR導(dǎo)線表面空氣層的傳熱系數(shù)，W/M；2511FAE雷諾數(shù)，R3/0/ERVDDV垂直于導(dǎo)線的風(fēng)速，M/S；導(dǎo)線表面空氣層的運(yùn)動(dòng)粘度，M/S；25813961APS日照吸熱功率，W/M；PSSJSDSJSD103（4）S導(dǎo)線表面的吸熱系數(shù)，光亮的新線為035046，舊線或涂黑色防腐劑的線為09095；S日光對(duì)導(dǎo)線的日照強(qiáng)度，W/M。當(dāng)天晴、日光直射導(dǎo)線時(shí)，可采用1000W/M。JT每米導(dǎo)線的交流電阻，/M；R（5）12TRT每米導(dǎo)線的直流電阻，/M；2020MTTA20導(dǎo)電金屬線在20時(shí)的電阻系數(shù)，硬鋁線為0029MM/M；20導(dǎo)電金屬線在20時(shí)的電阻溫度系數(shù)，硬鋁線為0004031/；M平均絞入系數(shù)，硬鋁絞線7股為1012，19股為10205，37股為1022，61股為10245。鋼芯鋁絞線以鋁部計(jì)，6股為1014，7股為10154，24股為10235，28股為10247，30股為10251，54股為10245；A導(dǎo)電金屬線總截面，MM；2R1集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)增大的電阻，/M；R1YSRTYS集膚效應(yīng)系數(shù)，導(dǎo)線截面為400MM及以下時(shí)取00025，導(dǎo)線截面大于400MM時(shí)取001；R2磁滯損耗和渦流損耗增大的電阻，/M；2272180/MSFANTG頻率，HZ；AS鋼芯線總截面，M；鋼芯的綜合磁導(dǎo)率；磁損耗角，TG為磁損耗角正切；導(dǎo)電金屬絞線的總根數(shù)；NM單位長(zhǎng)度內(nèi)第M層導(dǎo)電金屬絞線的總?cè)?shù)，MM/M；NLM第M層導(dǎo)電金屬線的根數(shù)；NM第M層導(dǎo)電金屬線的扭絞節(jié)距，M。L各層導(dǎo)電金屬線對(duì)鋼芯產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度H可按下式計(jì)算1MIN式中H磁場(chǎng)強(qiáng)度，A/M；I導(dǎo)線上通過(guò)的電流，載流量的計(jì)算結(jié)果應(yīng)與該電流相等，A；I/N每根導(dǎo)電金屬線通過(guò)的平均電流，A；單位長(zhǎng)度內(nèi)導(dǎo)電金屬線對(duì)鋼芯產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度的有效總?cè)?shù)，因?yàn)榻g線中各相1MN鄰層的絞向相反，在鋼芯上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向也是相反的，故該有效總?cè)?shù)為奇數(shù)層與偶數(shù)層導(dǎo)電金屬絞線的總?cè)?shù)之差的絕對(duì)值。計(jì)算出磁場(chǎng)強(qiáng)度H值后，可從圖1的曲線上查得相應(yīng)的TG值。（圖1根據(jù)電機(jī)工程手冊(cè)1982年版中的圖26114改制）。二、鋁絞線的載流量計(jì)算從上述載流量的計(jì)算公式可以看出，鋼芯鋁絞線可能需要多次反復(fù)計(jì)算才能得出正確結(jié)果。比較電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中鋁絞線和鋼芯鋁絞線的載流量表可以發(fā)現(xiàn)，在其它條件都相同時(shí)，如果鋁線部分截面積相同，二者的載流量相差也不大。這點(diǎn)可以用上列計(jì)算載流量的公式來(lái)解釋，雖然鋼芯鋁絞線增加了磁滯損耗和渦流損耗增大的電阻，而在截面積相同時(shí)其直徑比鋁絞線大，散熱面積相應(yīng)增加。因此，在驗(yàn)算鋼芯鋁絞線的允許載流量時(shí)，為了減少磁滯損耗和渦流損耗增大的電阻的計(jì)算，可以用相同截面積的鋁絞線的允許載流量作為其近似值。當(dāng)環(huán)境溫度為40，導(dǎo)線的吸熱系數(shù)和散熱系數(shù)都為09，日照強(qiáng)度為1000W/M，風(fēng)速為05M/S，導(dǎo)線的允許溫度為70時(shí)，4415672730RAAPDE80927362D325048551191FAAV3250485530005734732642D745983D0485PSSJSD103091000103D09D將上述計(jì)算結(jié)果代入式（1）可得（6）0485793217/TIDR截面積400MM及以下硬鋁絞線的交流電阻為2（7）130349MMTRAA將式（7）代入式（6）并整理之，得（8）048523629/MID7股硬鋁絞線的外徑D與其截面積A的關(guān)系為，而1012，將這兩個(gè)條件代05431279DM入式（8），整理后得（9）1245153879IA如果已知電流I要從式（9）解出截面積A，可用切線法公式迭代求解（10）1245152100NNNI即先假設(shè)一個(gè)不等于零的數(shù)作為A0，將計(jì)算結(jié)果作為A1代入式（10）計(jì)算，重復(fù)這個(gè)計(jì)算過(guò)程直到計(jì)算結(jié)果的變化在允許范圍內(nèi)時(shí)，就以最后的結(jié)果作為所求的截面積A。按載流量選擇或校驗(yàn)導(dǎo)線截面所遇到的問(wèn)題通常是已知電流I求解截面積A，如果用式（10）進(jìn)行迭代計(jì)算，雖然能得到比較精確的結(jié)果，但計(jì)算工作量大。為了在保證有一定精度的條件下簡(jiǎn)化計(jì)算，需要找出一個(gè)近似公式。考察式（9）可以看出電流I與截面積A的小數(shù)次方呈正相關(guān)，因此設(shè)近似公式為BIA為了求得參數(shù)A和B，根據(jù)7股鋁絞線的標(biāo)稱截面積為1695MM，將16和95分別代入式（9），求得當(dāng)2A16時(shí)，I8333；當(dāng)A95時(shí)，I24657。由此列出方程組8316BA2459LN6L09B017/3A所求近似公式為或（11）06153IA164035I19股硬鋁絞線（標(biāo)稱截面積120240MM）的外徑D與其截面積A的關(guān)系為，20545129AD而10205，將這兩個(gè)條件代入式（4），整理后得M124515370976IA已知電流I用切線法迭代求解截面積的公式為12451521003NNNIA其近似公式為或（12）6I167937股硬鋁絞線（標(biāo)稱截面積300400MM）的外徑D與其截面積A的關(guān)系為，205471293AD而1022，將這兩個(gè)條件代入式（4），整理后得M1245153793IA已知電流I用切線法迭代求解截面積的公式為124515210076NNNIA其近似公式為或（13）I16798由近似計(jì)算公式（11）（12）（13）的計(jì)算結(jié)果與原式比較，誤差絕對(duì)值不超過(guò)1MM或1A。因其形2式簡(jiǎn)單，可以用普通的函數(shù)計(jì)算器根據(jù)已知條件迅速得出結(jié)果。驗(yàn)算鋼芯鋁絞線在大跨越的載流量時(shí)，取環(huán)境溫度為40，導(dǎo)線的吸熱系數(shù)和散熱系數(shù)都為09，日照強(qiáng)度為1000W/M，風(fēng)速為06M/S，導(dǎo)線的允許溫度為90時(shí)，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)分別代入式（2）（4）2求出結(jié)果后可得到（14）048534872/TIDR當(dāng)D的單位用MM并用D表示時(shí)，式（14）變成（15）0485013/TI截面積400MM及以下硬鋁絞線的交流電阻為2（16）91592037MMTRAA將式（16）代入式（15）并整理之，得（17）04852376/MID對(duì)7股硬鋁絞線，1012，將這兩個(gè)條件代入式（17），整理后得19（18）51245408IA如果已知電流I從式（18）解出截面積A，可用切線法公式迭代求解（19）15124510069796NNNI其近似公式為或（20）48I對(duì)19股硬鋁絞線，10205，將這兩個(gè)條件代入式（17），整理后得052DM1512457307IA已知電流I用切線法迭代求解截面積的公式NNIA其近似公式為或（21）639I1579A對(duì)37股硬鋁絞線，1022，將這兩個(gè)條件代入式（17），整理后得05DM1124578IA已知電流I用切線法迭代求解截面積的公式為1512451006363428NNNIA其近似公式為或（22）9I15729表1導(dǎo)線載流量近似計(jì)算公式的計(jì)算誤差比較表導(dǎo)線牌號(hào)鋁部截面積AMM載流量IAI16A06AIIAI（）A00096I167MMAAMMA（）LJ16LJ50LJ95LJ150LJ240LJ300LJ400LGJ16LGJ50LGJ95LGJ150LGJ240LGJ300LGJ4001594959331481236429763978153483942140822803175382483166244323427490583821612483154205115708411663243232104249487958078221639244731144158507256711103082021212302293336423829133018033095049043039024180133114100074051154490932148823722985399015146595714272307320138420505010708091202181519272618314101011047034030030131373159135118082047一般情況下，選擇導(dǎo)線都要留有余地，故截面積不大于400MM的鋁絞線和鋼芯鋁絞線的載流量，2可統(tǒng)一用下列近似公式計(jì)算導(dǎo)線的溫度達(dá)到70時(shí)或（23）061IA16709I導(dǎo)線的溫度達(dá)到90時(shí)或（24）34985式中I導(dǎo)線的載流量，A，A導(dǎo)線的鋁部截面積，MM。2為了考察近似計(jì)算公式的誤差，以式（23）和1982年版電機(jī)工程手冊(cè)的導(dǎo)線載流量表為例，選用部分牌號(hào)的導(dǎo)線計(jì)算結(jié)果如表1。從表1可以看出，用近似計(jì)算公式計(jì)算的載流量相對(duì)誤差不超過(guò)2，導(dǎo)線截面積相對(duì)誤差不超過(guò)4。以計(jì)算結(jié)果與導(dǎo)線的標(biāo)稱截面比較，很容易判斷出應(yīng)該選擇的導(dǎo)線牌號(hào)。因此，上列近似計(jì)算公式完全適用于工程計(jì)算。三、絕緣電線和電纜載流量的近似計(jì)算對(duì)于絕緣電線和電纜，若按上列計(jì)算程序用相關(guān)公式來(lái)求近似計(jì)算公式，計(jì)算過(guò)程更加繁復(fù)。因?yàn)閷?dǎo)線的發(fā)熱主要是電阻消耗的電能，而其電阻與導(dǎo)線的截面積的05次方成正比，故其近似計(jì)算公式的基本形式仍為和。根據(jù)載流量表的數(shù)據(jù)求參數(shù)A、B和C、D的計(jì)算公式為BIAADCI25LNMNIBA/BMAIA26LLNMDI/DCI式中，IM和IN是與線芯截面積AM和AN對(duì)應(yīng)的載流量。按照式（25）和（26），據(jù)一些資料所載的標(biāo)稱截面240MM及以下的電線電纜載流量表求得如下一些近似計(jì)算公式在空氣中明敷設(shè)，計(jì)算環(huán)境溫度C40絕緣線BLX型I118A064（E65）（27）156302IBX型I155A064（E65）（28）8ABLV型I106A064（E65）（29）BV型I137SA064（E65）（30）15637I護(hù)套線BLVV型二芯I80A07（E65）（31）429BVV型二芯I109A067（E65）（32）0BLVV型三芯I65A068（E65）（33）17IBVV型三芯I82A07（E65）（34）4295A電纜VLV型13KV三或四芯I90A063（E70）（35）5836VV型13KV三或四芯I116A063（E70）（36）17IYJLV型13KV三芯I108A061（E90）（37）90YJV型13KV三芯I161A062（E90）（38）63YJLV型10KV三芯I150A059（E90）（39）152IYJV型10KV三芯I194A059（E90）（40）9A有鋼鎧裝護(hù)套電纜在土中直埋，計(jì)算環(huán)境溫度C25VLV型13KV二芯I157A057（E70）（41）175408IVV型13KV二芯I202A057（E70）（42）VLV型13KV三或四芯I134A057（E70）（43）6VV型13KV三或四芯I173A057（E70）（44）1754IYJLV型13KV三芯I127A056（E90）（45）8AYJV型13KV三芯I192A056（E90）（46）602YJLV型10KV三芯I169A052（E90）（47）193IYJV型10KV三芯I218A052（E90）（48）7式中I按發(fā)熱條件計(jì)算的載流量，（A）；A導(dǎo)電線芯的截面積，（MM）；E導(dǎo)電線芯允許最高溫度，（）。當(dāng)已知計(jì)算用環(huán)境溫度C為，要求設(shè)計(jì)用環(huán)境溫度A時(shí)的載流量時(shí)，需將載流量乘以校正系數(shù)KT（49）EATCK當(dāng)電線或電纜穿塑料管時(shí)，載流量還應(yīng)乘一校正系數(shù)，一管內(nèi)穿二線為067，一管內(nèi)穿三線為061，一管內(nèi)穿四線為055。在土中直埋的電纜的載流量，還要根據(jù)不同土壤熱阻系數(shù)乘以相應(yīng)的校正系數(shù)。原載流量表中所用土壤熱阻系數(shù)為聚氯乙烯電纜（VLV、VV）12M/W，交聯(lián)聚乙烯電纜（YJLV、YJV）20M/W。對(duì)于聚氯乙烯電纜，當(dāng)土壤熱阻系數(shù)不等于12M/W時(shí)，其載流量校正系數(shù)可按表2選用。表2不同土壤熱阻系數(shù)時(shí)的載流量校正系數(shù)土壤熱阻系數(shù)（M/W）分類特征（土壤特性和雨量）校正系數(shù)08土壤很潮濕，經(jīng)常下雨，如濕度大于9的沙土；濕度大于10的沙泥土等10512土壤潮濕，規(guī)律性下雨，如濕度7但4但7的沙土；濕度為48的沙泥土等08730多石地帶，非