大截面高压电缆导体结构设计选型
2021-09-15李磊
李 磊
(苏州特雷卡电缆有限公司,江苏 苏州215131)
0 引 言
随着国民经济的发展,城市用电负荷逐年攀升,大量高压电缆投入使用,根据国家标准要求[1-3],800 mm2以上大截面高压电缆导体需要采用分割结构,以降低导体的集肤效应,从而降低导体交流电阻和损耗,提高高压电缆输送容量。
目前,国内企业对于高压电缆分割导体主要采用5分割或6分割结构[4-5],导体一般采用裸铜线或铝线,并通过反向绞合进行分割导体制造。国内同时对大截面高压电缆导体交流电阻优化进行了研究[6-7],包括不同的导体类型、导体表面处理和不同的绞合方式对导体交流电阻的影响,以及集肤效应因数的验证等。但是,目前国内对于大截面高压电缆导体交流电阻及载流量的计算多依据JB/T 10181.11—2014,该 标 准 等 同 于IEC 60287-1-1:2006,由于IEC 60287-1-1在2014年进行了修订[8],从而造成JB/T 10181.11滞后于IEC 60287-1-1。同时,绝缘单丝分割导体电缆已经在国外工程中得到了很多应用,其中我公司生产的绝缘单丝铜分割导体的230 kV 2 500 mm2和138 kV 2 500 mm2高压电缆已经成功应用于菲律宾输电项目。
本工作根据IEC 60287-1-1:2014修订版标准,分别对220 kV 800 mm2和2 500 mm2不同导体类型的高压电缆进行导体交流电阻和载流量的计算,从而助力于国内大截面高压电缆导体的优化。
1 导体交流电阻
根据IEC 60287-1-1,导体交流电阻计算如下:

式中:R为导体在最高工作温度时的交流电阻;R′为导体在最高工作温度时的直流电阻;ys为集肤效应因数;yp为邻近效应因数。

式中:R0为导体20℃时的直流电阻;α20为20℃时的铜电阻率温度系数,为0.003 93 K-1;θ为导体最高工作温度,由于国内高压电缆多采用交联聚乙烯绝缘,因此θ值取90℃。……
