目录
二.围.. 一.概述 2-3 2三参考标准及参数取值依据 3四.符号说明. 3-4五IEC287-3-2/1995标准电力电缆截面经济最佳化计算方法的应用4-11 六，电力电缆经济截面最佳化数据查找的使用方法 11-12七.电缆经济截面与发热截面总费用比较及投资回收年计算 12-15八经济截面的校验条件 16-17附录2电缆造价类别的平均A值. 附录1铜芯电力电缆综合造价统计表 18-19附录3 电缆型号与电缆造价类别对照表 20 20附录4-1铜芯电力电缆经济电流围（I-A类别) 21-23附录4-2铜芯电力电缆经济电流围（11-A类别) 24-26附录4-3铜芯电力电缆经济电流围（III-A类别 附录4-4铜芯电力电缆经济电流围（IV-A类别 .7-29 -3032附录4-5铜芯电力电缆经济电流围（V-A类别） 33-35附录5铜芯电力电缆经济电流密度计算数据及图表（不同电价) 36-40附录6电缆导体交流电阻及感抗 4142附录8损耗费用辅助量F-Tmax-P关系的统计值 附录7铜芯电力电缆允许载流量表. 43 42附录9最大负载利用小时Tmax与最大负载损耗小时和cosΦ的关系43附录10不同行业的年最大负载利用小时Tmax.(h) 44九.参考资料 44
一.概述
升、机械强度及电压降要求等）得到控制或改善时，往往是经济电流密度起着支配作用，实践 导体的经济电流密度是选择导体的必要条件之一.当选择导体的诸多技术条件（如发热温证明，经济电流密度对于选择导体进而节省能源，改善环境，提高电力运行可靠性有着重要的技术经济意义，过去，在计划经济的条件下，工程设计往往偏重技术、轻视经济：重视初投资，忽视长期运行的经济性，工程建设也因此付出过沉重代价，当前，我国已经进人到社工程建设整体的、长远的合理性，倡导基建优化设计.而导体的经济电流密度正是这种优化 会主义市场经济的发展时期，工程投资方和经营方都越来越注重投资效益和运营效益，追求设计的容之一，传统的设计方法按载流量选择导体截面时只计算初始投资，导体的截面选择过小，将增加电能的损耗：选择的过大，则增加初始投资，研究和确定导体电流密度的目的，就是在已知负荷的情况下，选择最佳的导体截面：或是在已选定导体截面的情况下，确定经 济的负荷围，以寻求投资的最优方案，取得最理想的经济效益.
本实用手册应用IEC287-3-2/1995《电力电缆尺寸的经济最佳化》标准和方法，采用我国常用的铜芯聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套（PVC绝缘）和交联聚乙稀绝缘聚氯乙稀护套（XLPE绝缘）中低压电力电缆数据，统计和汇集了为计算电缆系列截面的经济电流围、经济截面和电缆经济电流密度所需资料，可供电气设计人员和运行人员选择电缆导体经济截面参考.
电力知识星球 二围
1.本实用手册适用于电压为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
电缆芯数包括：根据产品目录有等截面的三芯、四芯及五芯，非等截面的四芯及五芯.
2.按照IEC287-3-2/1995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 公众关的损耗，也不包括诸如维修等因素.
三.参考标准及参数取值依据
国际电工委员会标准IEC287-3-2/1995《电力电缆截面的经济最佳化》.
国家标准GB/T16895.15-2002等效于IBC60364-5-523:1999建筑物电气装置电气设备的选择和安装布线系统载流量》以及GB50217-94《电力工程电续设计规》
金融贴现率，电价年增长率等按照近年来国家电力公司经济研究中心提供的数据，低压电力电缆出厂价格根据《工程造价信息》2001年第2期，中压电力电缆价格及中低压电缆敷设综合费用根据西北电力1981年及东北电力2001年的专题报告《导体的经济电流密度》资料.
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四.符号说明
本手册使用的符号及其量值说明如下：
A 与导体截面有关的单位长度成本的可变部分（造价费用斜率）元/m.mm2B c 邻近效应、集肤效应的综合系数一 与敷设条件等有关的单位长度成本的不变部分元/mCT 电缆系统总成本（总费用）元Imax 最大负载电流AL 电缆截面某段长度mN CJ 电缆使用的经济寿命期年 年期间电缆导体发热损耗费用的现值元Np 每回路相导体数目--Nc 传输同型号电缆和负载值的回路数目-P D 电价，电度电费元/kWh 每年最大需量电费元/kW年F 由公式（6）定义的辅助量（线损辅助量）元/WQ 由公式（4)定义的辅助量--r 由公式（5）定义的辅助量--b a Imax的年增长率% 电价P的年增长率，不计及通货膨胀%i 计算现值用贴现率%CI 拟确定某段长度的标准截面规格的初始费用 元CI1 最接近某段长度较小标准截面规格的初始费用元 最接近某段长度较大标准截面规格的初始费用元R C12 拟确定电缆截面规格的单位长度交流电阻0/kmR1 最接近较小标准截面规格的单位长度交流电阻QΩ/kmR2 最接近较大标准截面规格的单位长度交流电阻0/km 最大负载利用小时hTmax 最大负载损耗小时hS T 电缆导体截面mm2Sec 电缆导体的经济截面mm2p20 α20 导体20C下的电阻率Q.m 导体20℃下的电阻温度系数0m 导体平均运行温度“C 1/"CK 温度及B系数的综合系数T 投资回收年年
五.IEC287-3-2/1995标准电力电缆截面经济最佳化计算方法的应用
1.电续的总费用.总拥有费用法（TOC，TotalOwningCost）是全面评价电气装置能效费用的
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方法，包含：初始投资（采购及安装费用）及其寿命期运行费用的两个部分，其表达式如下：
式中： CI所安装的电缆造价（初始投资），包括电缆购置费及敷设安装费用（元）
值元） CJ等效于电缆购买时的线路损耗费用，即电缆N年经济寿命期发热损耗费用现
1.1电缆初始投资CI
包括电缆出厂价及敷设费用（附录1)，敷设费用以综合造价系数来折算，综合造价系数计及电缆的运输，敷设安装及电缆构筑物等费用，综合造价系数随电缆截面增大面降低，以下 用单位长度和截面有关系的投资费用斜率A来表示，又叫做投资费用的可变部分A值.各种类型电缆的A值因价格不同而异，为求得各类型电缆截面与投资的线性关系，其斜率A（以下简称A值按下式计算：
A-（截面S2电缆的初始投资-截面S1电缆的初始投资》截面S2-S1）
/m.mm2)
对于每一种型号电缆，都存在各自变化幅度不大的系列截面斜率A.本手册共统计28种型号电缆的A值，将其之间误差小于10%的A合并为同一类平均A值，平均A值由小到大分成五组以I-A II-A II-A.IVA，V-A类别标志，见附录2.电缆造价类别与电缆型号对照表 见附录3.
五个组的平均A值代表型号数量不等的电续单位造价，它们之间的偏差为18~125%.为了使电缆导体截面围建立较好的线性关系，以平均A值对相应型号电缆的初始造价做线性调整.采用平均A值比用自身A值计算经济截面和经济电流密度所得结果只有小于3%很小的误差.
1.2电缆在N寿命年期间发热损耗现值CJ
这是计算电缆造价以外的运行费用，它与负载大小、年运行时间、电价、电缆截面、使用寿命期及资金贴现率等因素有关. 球
（1）电缆在N经济寿命年运行的电能损耗费，折算到电缆购买日的现值：
CJ=(I2max × R × L ×Np × Nc /1000) ×( × PD) × [Q /(1 i/100)]
式中：Q为计及N年负载增长、电价增长和贴现率的系数，
Q=(1-rN)
(1r)
(2)为方便于以后对不同截面损耗费用的一系列计算，将(3）式中除导体电流和电阻以外的参数以线损辅助量F来表示，
-()000T/(%）/O]×(×）xON×dN= -(6)
F总括了回路相数Np和Nc、电价P、D、最大负载损耗小时和现值系数[Q/(1i%)].
此处采用我国常用的最大负载损耗小时（）法来计算线损.因此最大负载损耗小时需由已知的年最大负载利用小时Tmax和功率因数cosΦ关系表中查出，见附录9.功率因数cosΦTmax=1000h至8500h围取下值作为计算用数.按公式（6)便可算得Tmax/围的线损辅助量 对经济电流围和经济截面的计算结果影响很小，本手册采用该关系表的中间值cos=0.9，在F（见附录8它在经济电流围和经
济电流密度计算过程是经常使用的中间量值.在绘制经济电流密度j曲线中习惯用Tmax而不用来表示，不同行业的Tmax可从现成统计资
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料查出（见附录10).公式（6）的线损辅助量F算式中现值系数IQ/(1i%]的参数：ab i.和N均系根据国家电力公司经济研究中心近年提供的数据，即a-0.b=2%，i-10%，N=30年，按公式（5）算出r=0.927，进而算得Q和现值系数Q/（1i%）]-11.2.这样，总费用的计算式简化为：
---(2) CT= 12max x ()---- R x F
2.系列标准截面中每一导体经济电流围的算法
原理：电缆系列截面的经济电流围是在总费用相等和敷设条件相同的 条件下取得，
路电阻等参数来计算电流围（IEC表达方式），另一种是通过输人单位造价平均A值，电缆截面S和导体电阻率等参数替代第一种公式原形计算.
2.1第一种计算的表达式：每一线芯截面都有一个经济电流围，按电缆相邻线芯截面总费用相等为条件，其低限值和高限值分别由下列公式给出：
Imax(低限值)=[(CI - CI1)(F ×L ×(R1-R)]0.5-- =-(8)Imax(高限值)=[(CI2 - CI)/(F ×L×(R-R2)]0.5--
式中：
CI拟确定某段长度电续截面规格的初始费用，（元） R拟确定电缆截面规格的单位长度交流电阻，（Q/km）CI1最接近某段长度较小标准截面规格的初始费用，（元）R1最接近较小标准截面规格的单位长度交流电阻，（Q/km）CI2最接近某段长度较大标准截面规格的初始费用，（元）R2最接近较大标准截面规格的单位长度交流电阻，（Q/km） L确定电缆截面规格某段长度，(km）
2.2第二种表达式：为便于对每一线芯截面经济电流围的计算，原理不变，将电缆造价平均A值替代CI以及电阻率除以截面替代电阻R来表达.
因交流电阻 R=p 20×B×[1α20（θm-20)]×106/S （Ω/m)
令K=B[1α20（θm-20]于是交流电阻R=p20×K×106/S，（Ω/m)式中：
p20为铜导体直流电阻率，p20=18.35×10-9 （Ω.m）
B为综合邻近效应、集肤效应的系数，取VV型和YJV型电缆的B平均值-1.006.
α20为铜线20C的电阻温度系数等于0.00393 （/"℃）
0m为导体温度，在经济电流运行时导体温度可降低，8m=40℃.（IEC推荐）
代人相关参数，取得K=1.085.将A、S和p20替换（8X9）式中的CI与R.公式经整理后，可得经济电流围高低限值的另一表达式：
Imax(低限值)=[ A(S1×S)/ F × 0.0199]0.5 -- --(10)Imax(高限值)=[ A(S2 × S)/ F × 0.0199]0.5 - ---(11)
3.给定负载电流下经济截面的算法
原理：计算以给定负载电流下电缆总费用为最小时的截面，公式演算如下.
电缆总费用按公式（7）可写成以导体截面S为函数的表达式： CT(S)=CI(S) I2max × R(S) × L × F (元)---- (12)
3.1CI(S)以上述不同电缆类型初始投资推导为线性模型的A值表示：
CI(S)= L(A × SC)
式中：A---成本的可变部分（元/m.mm2)，各型电缆可取平均A值：
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