單位長(zhǎng)度電纜的導(dǎo)直流電阻用下式計(jì)算:
式中:
R'——單位長(zhǎng)度電纜導(dǎo)體在θ℃溫度下的直流電阻;
A——導(dǎo)體截面積,如導(dǎo)體右n根相同直徑d的導(dǎo)線扭合而成,A=nπd2/4;
ρ20——導(dǎo)體在溫度為20℃時(shí)的電阻率,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軟銅 ρ20=0.017241Ω·mm2/m:對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)硬鋁:ρ20=0.02864Ω·mm2/m;
α——導(dǎo)體電阻的溫度系數(shù)(1/℃);對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軟銅:=0.00393℃-1;對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)硬鋁:=0.00403℃-1;
k1——單根導(dǎo)線加工過程引起金屬電阻率的增加所引入的系數(shù)。一般為1.02-1.07(線徑越小,系數(shù)越大);具體可見《電線電纜手冊(cè)》表3-2-2;
k2——用多根導(dǎo)線絞合而成的線芯,使單根導(dǎo)線長(zhǎng)度增加所引入的系數(shù)。對(duì)于實(shí)心線芯,=1;對(duì)于固定敷設(shè)電纜緊壓多根導(dǎo)線絞合線芯結(jié)構(gòu),=1.02(200mm2以下)~1.03(240mm2以上)
k3——緊壓線芯因緊壓過程使導(dǎo)線發(fā)硬、電阻率增加所引入的系數(shù)(約1.01);
k4——因成纜絞合增長(zhǎng)線芯長(zhǎng)度所引入系數(shù),對(duì)于多芯電纜及單芯分割導(dǎo)線結(jié)構(gòu),(約1.01);]
k5——因考慮導(dǎo)線允許公差所引入系數(shù),對(duì)于緊壓結(jié)構(gòu),約1.01;對(duì)于非緊壓型, k5=[d/(d-e)]2(d為導(dǎo)體直徑,e為公差)。
20℃導(dǎo)體直流電阻詳見下表(點(diǎn)擊放大):
以上摘錄于《10(6)kV~500kV電纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(Q∕GDW 371-2009 )。
在交流電壓下,線芯電阻將由于集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)而增大,這種情況下的電阻稱為有效電阻或交流電阻。
電纜線芯的有效電阻,國(guó)內(nèi)一般均采用IEC-287推薦的公式 :
R=R′(1+YS+YP)
式中:
R——最高工作溫度下交流有效電阻,Ω/m;
R′——最高工作溫度下直流電阻,Ω/m;
YS——集膚效應(yīng)系數(shù),YS=XS4/(192+0.8XS4),
XS4=(8πf/R′×10-7kS)2;
YP——鄰近效應(yīng)系數(shù),YP=XP4/(192+0.8XP4)(Dc/S)2{0.312(Dc/S)2+1.18/[XP4/(192+0.8XP4)+0.27]},XP4=(8πf/R′×10-7kP)2。
XS4——集膚效應(yīng)中頻率與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)影響作用;
XP4——鄰近效應(yīng)中導(dǎo)體相互間產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)影響作用;
f——頻率;
Dc——線芯直徑,m;
S——線芯中心軸間距離,m;
ks——線芯結(jié)構(gòu)常數(shù),分割導(dǎo)體ks=0.435,其他導(dǎo)體ks=1.0;
kp——線芯結(jié)構(gòu)系數(shù),分割導(dǎo)體kp=0.37,其他導(dǎo)體kp=
0.8~1.0;
對(duì)于使用磁性材料制做的鎧裝或護(hù)套電纜,Yp和Ys應(yīng)比計(jì)算值大70%,即:
R=R′[1+1.17(YS+YP)]