電線電纜的載流量和經(jīng)濟(jì)截面探討

 電線電纜過(guò)載或短路而引起的火災(zāi)，并不少見，雖然設(shè)計(jì)師
在選擇電線電纜規(guī)格時(shí)考慮了裕量，但用電量的猛增卻往往超過(guò)
設(shè)計(jì)師的預(yù)見；電纜最佳截面選擇的宣傳雖然也不少，但用戶通
常為減少初期投資費(fèi)用而并不重視，使本來(lái)緊張的電力消耗在電
纜上過(guò)多。
　　本文結(jié)合GB/T 16895.15——2002《建筑物電氣裝置 第5部
分：電氣設(shè)備的選擇和安裝 第523節(jié)：布線系統(tǒng)載流量》，對(duì)有
關(guān)電線、電纜載流量的幾個(gè)問(wèn)題加以討論。
1.影響載流量的因素
1.1絕緣材料的最高運(yùn)行溫度
　　電線、電纜載流量與絕緣材料的最高運(yùn)行溫度有關(guān)，導(dǎo)體的負(fù)荷在正常持續(xù)運(yùn)行中產(chǎn)生的溫升不應(yīng)超
過(guò)表1規(guī)定的溫度極限。
 表1 各類絕緣最高運(yùn)行溫度
絕 緣 類 型 溫度限值（℃）
聚氯乙烯（PVC） 70（導(dǎo)體）
交聯(lián)聚乙烯（XLPE） 90（導(dǎo)體）
乙丙橡膠（EPR） 90（導(dǎo)體）
礦物絕緣（PVC護(hù)套或可觸及的裸護(hù)套）電纜 70（護(hù)套）
礦物絕緣（不允許觸及和不與可燃物相接觸的裸護(hù)
套電纜）
105（護(hù)套）
注：引自GB/T 16895.15——2002 表52-A。
 表1列出的是額定電壓不超過(guò)交流1KV或直流1.5KV無(wú)鎧裝電纜和絕緣導(dǎo)線的最高運(yùn)行溫度。對(duì)電線的最
高運(yùn)行溫度，是指導(dǎo)體的溫度，不是絕緣材料表面的溫度，絕緣材料表面的溫度低于導(dǎo)體的溫度，而且和
通風(fēng)條件有關(guān)，通風(fēng)越好，絕緣材料表面的溫度越低。
 電纜的最高運(yùn)行溫度與電線不同，是指護(hù)套的溫度，護(hù)套主要是起保護(hù)絕緣作用，因此電纜絕緣護(hù)套
材料的最高運(yùn)行溫度比電線的絕緣材料高。
 電線電纜的溫升與施加在電線電纜上的電壓無(wú)關(guān)，只與通過(guò)的電流有關(guān)。在相同的截面下，通過(guò)的電
流越大，電線電纜的溫升越高。
1.2環(huán)境溫度校正系數(shù)
 顯然溫度越高，電線電纜的允許載流量越小。各種手冊(cè)提供的載流量是假定空氣溫度為30℃的；對(duì)直
埋在地中或敷設(shè)在地下管道中的電纜，則是假定溫度為20℃的情況下給出的。如果環(huán)境不同時(shí)，要乘上校
正系數(shù)。校正系數(shù)與環(huán)境溫度、絕緣材料的最高運(yùn)行溫度有關(guān)。以工程中經(jīng)常碰到的環(huán)境空氣溫度為例，
校正系數(shù)如表2所示。
 表2 環(huán)境空氣溫度不等于30℃時(shí)的校正系數(shù)
環(huán)境 絕 
溫度
（℃）
或EPR PVC外護(hù)層和易于接觸的裸護(hù)層 不允許接觸的裸護(hù)套
20 1.12 1.08 1.14 1.07
25 1.06 1.04 1.07 1.04
30 1.00 1.00 1.00 1.00
35 0.94 0.96 0.93 0.96
40 0.87 0.91 0.85 0.92
45 0.79 0.87 0.77 0.88
 由表2可以看出：空氣溫度超過(guò)30℃后，校正系數(shù)變小，即電纜的允許載流量減少，空氣溫度低于30℃
后，校正系數(shù)變大，即電纜的允許載流量增加。
 電纜所處的環(huán)境溫度應(yīng)以一年中溫度最高的月份計(jì)算。當(dāng)整根電纜各段所處的環(huán)境溫度不同時(shí)，應(yīng)以
最高處的溫度計(jì)算。
 在大樓內(nèi)敷設(shè)電纜，電纜所處的環(huán)境溫度通常比人活動(dòng)的場(chǎng)所溫度高得多，而且通風(fēng)條件也差，作為
物業(yè)管理人員發(fā)現(xiàn)某區(qū)域電纜普遍溫升較高時(shí)，必須立即采取通風(fēng)措施；若個(gè)別電纜溫升特別高，則對(duì)此
電纜要減少負(fù)荷。
1.3 電纜敷設(shè)方式校正系數(shù)
 電纜敷設(shè)方式非常多，以橋架為例，可敷設(shè)在無(wú)孔托盤內(nèi)、有孔托盤內(nèi)、托架上、梯架上，有蓋或無(wú)
蓋。敷設(shè)方式不同，校正系數(shù)也不同，這里不再列舉。
 工程中發(fā)現(xiàn)大量采用有蓋無(wú)孔托盤式橋架，這對(duì)電纜散熱是不利的。在不需要電磁屏蔽、不需要防小
動(dòng)物的場(chǎng)所，建議采用無(wú)蓋有孔托盤式橋架；當(dāng)電纜垂直敷設(shè)時(shí)，則應(yīng)采用梯架式橋架。
2.電纜的經(jīng)濟(jì)截面
 電纜制造廠只提供電纜截面的數(shù)據(jù)，不提供電纜的額定電流數(shù)據(jù)，是正確的。因?yàn)殡娎|的額定電流與
環(huán)境、負(fù)載的工作持續(xù)率、電纜絕緣材料的允許工作溫度、電纜的允許壓降等參數(shù)有關(guān)，所以應(yīng)該由電氣
設(shè)計(jì)人員做全面考慮后，選用合適的電纜截面。
 對(duì)電纜的經(jīng)濟(jì)截面至今有人誤解。有些設(shè)計(jì)人員和業(yè)主認(rèn)為：在溫升不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情況下，電纜
的最小截面即為經(jīng)濟(jì)截面，這是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，因?yàn)樗雎粤穗娎|本身能耗產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。在相同的負(fù)荷
下，電纜截面越大，即電纜的電流密度越小，電纜的能耗越小。
 電纜的溫升和電流密度有關(guān)，電流密度越大，則溫升越高。絕緣材料的壽命又與絕緣材料的工作溫度
有關(guān)。絕緣材料的工作溫度越高，則其壽命越短。
 電纜的經(jīng)濟(jì)截面是一個(gè)綜合參數(shù)，涉及電纜的初期投資費(fèi)用、電纜使用年限內(nèi)的能耗費(fèi)用、電纜的壽
命等。國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)是：電纜的經(jīng)濟(jì)截面，是只考慮溫升時(shí)的截面的2倍。
　　目前，住宅建設(shè)中，投資商往往只考慮成本，忽視了經(jīng)濟(jì)截面，使電纜裕量很小。這對(duì)能耗是不利
的；另一方面，隨著用戶的家用電器設(shè)備增加，對(duì)用電安全也帶來(lái)了隱患。
3.用多并方式增加電纜容量的方法不可取
 工程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，由于受到電纜截面的限制，為了增加容量。電纜采用雙并、甚至三并的做法。這種
方法不可取，因?yàn)槎嗖㈦娎|連接時(shí)，連接處存在接觸電阻不同而此接觸電阻又往往與電纜本身的電阻可比
擬，其結(jié)果會(huì)造成多并電纜的電流分配不平衡。因此上海、北京等發(fā)達(dá)城市，對(duì)大容量的配電干線都采用
母線槽。雖然母線槽的價(jià)格比電纜高，但從性價(jià)比出發(fā)比較，母線槽以越來(lái)越受到設(shè)計(jì)人員和業(yè)主的青
睞