根据低压电缆末端电压降及有功损耗选择电缆

根据低压电缆末端电压降及有功损耗选择电缆

吴正毅

联创新锐设计顾问（武汉）有限公司 湖北武汉 430022

摘要：在社会和经济发展过程中，许多住宅小区采用传统的供电模式，在传统的供电模式中，还会使用到大量的低压电缆，低压电缆末端出现电压降的情况，会消耗较多的电力能源。此外低压电缆在供电过程中，需要较长距离的电缆，但是过长的电缆会进一步消耗电力资源。为提高电力能源的使用效率，本文围绕根据低压电缆末端电压降以及有功损耗选择电缆的方式展开讨论，为提高电力能源使用水平提供参考依据。

关键词：低压电缆供电；电压降；有功功率损耗；供电距离

我国许多住宅小区在建立供电线路过程中，根据低压供电电缆能耗以及电压降计算结果，一方面可以了解供电距离会影响到电能损耗，另一方面供电距离也会影响到电压损失。通过计算供电距离，将供电距离控制在合理的范围内，避免低压电缆出现严重的电压损失和电能损耗情况。

1. 电压降计算

根据笔者选取的Tmax为3000小时为例，如果cosθ选取为0.75，τ选取为2200小时，笔者采用TN-C-S系统，主要对四种供电电缆产生的电功损耗进行分析，在该系统中，四种供电电缆规格分别为4×240平方米毫米、4×185平方米毫米、4×150平方毫米以及4×120平方毫米。在增加上述四种规格电缆长度过程中，假设每种规格的电缆长度分别增加100米，每年电缆供电时产生的电压降、有功功率损耗、全年综合电费各不相同。下面对每种规格的电缆末端电压降、供电距离以及电流进行分析。在计算4×240平方毫米的规格电缆时，该规格电缆选用交联聚乙烯电缆，如果电缆内通过的电流设定为0.4A时，此时供电距离为200米，最终末端电压降为4.32%；如果电缆内通过的电流设定为0.35A时，此时供电距离为230米，最终末端电压降为4.35%。在计算4×185平方毫米的规格电缆时，该规格电缆选用交联聚乙烯电缆，如果电缆内通过的电流设定为0.35kA时，此时供电距离为200米，最终末端电压降为4.48%；如果电缆内通过的电流设定为0.30kA时，此时供电距离为230米，最终末端电压降为4.08%。在计算4×150平方毫米的规格电缆时，该规格电缆选用交联聚乙烯电缆，如果电缆内通过的电流设定为0.30kA时，此时供电距离为200米，最终末端电压降为4.26%；如果电缆内通过的电流设定为0.25kA时，此时供电距离为230米，最终末端电压降为3.82%。在计算4×120平方毫米的规格电缆时，该规格电缆选用交联聚乙烯电缆，如果电缆内通过的电流设定为0.25kA时，此时供电距离为200米，最终末端电压降为4.15%；如果电缆内通过的电流设定为0.20kA时，此时供电距离为230米，最终末端电压降为3.82%。

在对上述四种规格电缆的末端电压降进行分析时，每项计算过程完全按照《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92要求进行，使每种规格的电压降控制在±5%以内。此外对比交联聚乙烯电缆两种规格末端电压降过程中，通过设定不同的电流，分别为0.4kA和0.35kA，证明两种电缆有功功率损耗不会产生较大的损耗差。以计算规格为4×185平方毫米的交联聚乙烯电缆时，将电流设定为0.35kA，供电距离设定为200米，该规格的有功电耗产生的经济费用在1万元左右，如果采用八根规格相同的电缆进行供电时，将供电距离设定为200米，全年产生的有功电耗经济费用在8.4万元左右，产生的经济费用，会使用户生产成本进一步提升。

2. 不同供电电缆经济数据

对四种规格相同电缆的经济数据进行分析，在供电长度、供电电缆计算电流发生变化时，产生的电压损失如下：

一，规格为4×240平方毫米的铜芯电缆，将供电电缆计算电流设定为0.4kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为2.16%，供电电缆长度为200米，末端电压降为4.32%，供电电缆长度为230米，末端电压降为4.97%，供电电缆长度为260米，末端电压降为5.62%，供电电缆长度为300米，末端电压降为8.64%，供电电缆长度为400米，末端电压降为8.64%。

将供电电缆计算电流设定为0.35kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为1.89%，供电电缆长度为200米，末端电压降为3.78%，供电电缆长度为230米，末端电压降为4.35%，供电电缆长度为260米，末端电压降为4.91%，供电电缆长度为300米，末端电压降为5.67%，供电电缆长度为400米，末端电压降为7.56%；

二，规格为4×185平方毫米的铜芯电缆，将供电电缆计算电流设定为0.35kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为2.24%，供电电缆长度为200米，末端电压降为4.48%，供电电缆长度为230米，末端电压降为5.15%，供电电缆长度为260米，末端电压降为5.82%，供电电缆长度为300米，末端电压降为6.72%，供电电缆长度为400米，末端电压降为8.96%。

将供电电缆计算电流设定为0.3kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为1.92%，供电电缆长度为200米，末端电压降为3.84%，供电电缆长度为230米，末端电压降为4.42%，供电电缆长度为260米，末端电压降为4.49%，供电电缆长度为300米，末端电压降为5.76%，供电电缆长度为400米，末端电压降为7.68%；

三，规格为4×150平方毫米的铜芯电缆，将供电电缆计算电流设定为0.3kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为2.13%，供电电缆长度为200米，末端电压降为4.26%，供电电缆长度为230米，末端电压降为4.90%，供电电缆长度为260米，末端电压降为5.54%，供电电缆长度为300米，末端电压降为6.39%，供电电缆长度为400米，末端电压降为8.52%。

将供电电缆计算电流设定为0.25kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为1.78%，供电电缆长度为200米，末端电压降为3.55%，供电电缆长度为230米，末端电压降为4.08%，供电电缆长度为260米，末端电压降为4.62%，供电电缆长度为300米，末端电压降为5.33%，供电电缆长度为400米，末端电压降为7.10%；

四，规格为4×120平方毫米的铜芯电缆，将供电电缆计算电流设定为0.25kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为2.08%，供电电缆长度为200米，末端电压降为4.15%，供电电缆长度为230米，末端电压降为4.77%，供电电缆长度为260米，末端电压降为5.40%，供电电缆长度为300米，末端电压降为6.23%，供电电缆长度为400米，末端电压降为8.30%。

将供电电缆计算电流设定为0.2kA时，供电电缆长度为100米，末端电压降为1.66%，供电电缆长度为200米，末端电压降为3.32%，供电电缆长度为230米，末端电压降为3.82%，供电电缆长度为260米，末端电压降为4.32%，供电电缆长度为300米，末端电压降为4.98%，供电电缆长度为400米，末端电压降为6.64%。

结语：

综上所述，在对低压电缆末端电压降及有功损耗选择过程中，通过选用不同规格的电缆，在电缆内分别通入不同的电流，按照电缆有功损耗公式，可以计算出一根至多跟电缆全面综合电费，根据电费帮助用户选用合适的电缆，通过电缆构建低压供电网络，一方面提高低压网络的供电效率，实现资源的优化配置，另一方面缓解用户的供电压力，进一步减轻用户的经济负担，从而创造更多的经济效益。

参考文献：

[1]阎欣.浅析低压电缆线路维护[J].企业改革与管理. 2015(01)：123.