電線電纜的載流量和經濟截面探討

 電線電纜過載或短路而引起的火災，并不少見，雖然設計師
在選擇電線電纜規格時考慮了裕量，但用電量的猛增卻往往超過
設計師的預見；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用而并不重視，使本來緊張的電力消耗在電
纜上過多。
　　本文結合GB/T 16895.15——2002《建筑物電氣裝置 第5部
分：電氣設備的選擇和安裝 第523節：布線系統載流量》，對有
關電線、電纜載流量的幾個問題加以討論。
1.影響載流量的因素
1.1絕緣材料的最高運行溫度
　　電線、電纜載流量與絕緣材料的最高運行溫度有關，導體的負荷在正常持續運行中產生的溫升不應超
過表1規定的溫度極限。
 表1 各類絕緣最高運行溫度
絕 緣 類 型 溫度限值（℃）
聚氯乙烯（PVC） 70（導體）
交聯聚乙烯（XLPE） 90（導體）
乙丙橡膠（EPR） 90（導體）
礦物絕緣（PVC護套或可觸及的裸護套）電纜 70（護套）
礦物絕緣（不允許觸及和不與可燃物相接觸的裸護
套電纜）
105（護套）
注：引自GB/T 16895.15——2002 表52-A。
 表1列出的是額定電壓不超過交流1KV或直流1.5KV無鎧裝電纜和絕緣導線的最高運行溫度。對電線的最
高運行溫度，是指導體的溫度，不是絕緣材料表面的溫度，絕緣材料表面的溫度低于導體的溫度，而且和
通風條件有關，通風越好，絕緣材料表面的溫度越低。
 電纜的最高運行溫度與電線不同，是指護套的溫度，護套主要是起保護絕緣作用，因此電纜絕緣護套
材料的最高運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關，只與通過的電流有關。在相同的截面下，通過的電
流越大，電線電纜的溫升越高。
1.2環境溫度校正系數
 顯然溫度越高，電線電纜的允許載流量越小。各種手冊提供的載流量是假定空氣溫度為30℃的；對直
埋在地中或敷設在地下管道中的電纜，則是假定溫度為20℃的情況下給出的。如果環境不同時，要乘上校
正系數。校正系數與環境溫度、絕緣材料的最高運行溫度有關。以工程中經常碰到的環境空氣溫度為例，
校正系數如表2所示。
 表2 環境空氣溫度不等于30℃時的校正系數
環境 絕 
溫度
（℃）
或EPR PVC外護層和易于接觸的裸護層 不允許接觸的裸護套
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30℃后，校正系數變小，即電纜的允許載流量減少，空氣溫度低于30℃
后，校正系數變大，即電纜的允許載流量增加。
 電纜所處的環境溫度應以一年中溫度最高的月份計算。當整根電纜各段所處的環境溫度不同時，應以
最高處的溫度計算。
 在大樓內敷設電纜，電纜所處的環境溫度通常比人活動的場所溫度高得多，而且通風條件也差，作為
物業管理人員發現某區域電纜普遍溫升較高時，必須立即采取通風措施；若個別電纜溫升特別高，則對此
電纜要減少負荷。
1.3 電纜敷設方式校正系數
 電纜敷設方式非常多，以橋架為例，可敷設在無孔托盤內、有孔托盤內、托架上、梯架上，有蓋或無
蓋。敷設方式不同，校正系數也不同，這里不再列舉。
 工程中發現大量采用有蓋無孔托盤式橋架，這對電纜散熱是不利的。在不需要電磁屏蔽、不需要防小
動物的場所，建議采用無蓋有孔托盤式橋架；當電纜垂直敷設時，則應采用梯架式橋架。
2.電纜的經濟截面
 電纜制造廠只提供電纜截面的數據，不提供電纜的額定電流數據，是正確的。因為電纜的額定電流與
環境、負載的工作持續率、電纜絕緣材料的允許工作溫度、電纜的允許壓降等參數有關，所以應該由電氣
設計人員做全面考慮后，選用合適的電纜截面。
 對電纜的經濟截面至今有人誤解。有些設計人員和業主認為：在溫升不超過標準規定的情況下，電纜
的最小截面即為經濟截面，這是錯誤的觀點，因為他忽略了電纜本身能耗產生的經濟損失。在相同的負荷
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，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。絕緣材料的工作溫度越高，則其壽命越短。
 電纜的經濟截面是一個綜合參數，涉及電纜的初期投資費用、電纜使用年限內的能耗費用、電纜的壽
命等。國內普遍認同的觀點是：電纜的經濟截面，是只考慮溫升時的截面的2倍。
　　目前，住宅建設中，投資商往往只考慮成本，忽視了經濟截面，使電纜裕量很小。這對能耗是不利
的；另一方面，隨著用戶的家用電器設備增加，對用電安全也帶來了隱患。
3.用多并方式增加電纜容量的方法不可取
 工程中經常發現，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，因為多并電纜連接時，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，其結果會造成多并電纜的電流分配不平衡。因此上海、北京等發達城市，對大容量的配電干線都采用
母線槽。雖然母線槽的價格比電纜高，但從性價比出發比較，母線槽以越來越受到設計人員和業主的青
睞