某电站采用1×400mm2 YJV32 交联聚乙烯绝缘电缆15根，每相5跟并联。（先不分析其选择电缆型号是否合理。）试运行后发现载流能力远小于设计的载流能力。用户提出是否是钢丝铠装损耗太大的缘故。故提出要做试验进行验证。本文就是针对该工程对单芯钢丝铠装电缆进行了载流量试验。用试验数据和现场测试数据来说话。重点从铠装材质和运行方面来探讨为今后电缆结构合理设计提供资料。
2．试验和现场测试资料
2．1 试验与计算资料
模拟某电缆线路工程进行试验。8.7/15 kV 1×400 mm2 YJV32 交联聚乙烯绝缘单芯钢丝铠装电缆。其试样结构尺寸列于表2-1。
注: 导体屏蔽层厚度为0.8 mm.绝缘屏蔽层厚度为0.6 mm.铜带厚度0.2mm。包带厚度0.2mm。
钢丝直径φ2.5mm 4根等直径的铜丝均匀分开作为隔磁。
空气中敷设，不同的排列方式下载流量试验数据及相关参数列于表2-2中。
注：* 根据测量表面的部位不同，温度相差较大。
** s – 相邻电缆轴心之间距。 De – 电缆外径
按照IEC 60287标准根据试样尺寸对单芯钢丝铠装电缆进行了载流量计算，计算结果列于表2-3。
注：* 工作温度下的导体的交流电阻（Ω/m） .
** 铠装钢丝损耗（根据试验时铠装损耗推算值计算而得）。
平面排列，电缆中心间距为2根电缆外径(De)。
2．2 现场资料
某工程现场电缆排列如图2-1所示。测试资料经过整理汇总如下。根据＃1～＃2机组电流分配数据计算出电缆线芯和表面的温度列于表2-4和表2-5。计算线芯温度和表面温度所采用的参数如下：
根据测量电流而推算出线芯温度和表面温度。采用的参数是YJV32电缆的计算参数值(如交流电阻和热阻)和试验参数(如钢丝损耗等)。
图 2-1 电缆排列示意图
表 2-4 ＃1机组 31 MW 1800 A
* 每一线路由三根单芯电缆呈三角形排列，彼此之间有一间隙。
* 由于阻抗引起电流分配不均。
* 每一线路由三根单芯电缆呈三角形排列，彼此之间有一间隙。
* 由于阻抗引起电流分配不均。
3.1 载流量下降
首先探讨单芯钢丝铠装电缆在相同工作温度和相同环境条件下为什么载流量要比非铠装电缆载流量要小得多？其中主要原因是铠装钢丝损耗太大。在三角形排列情况下钢丝的磁滞和涡流损耗是线芯损耗的3倍多。平面排列是线芯损耗的2倍多。即使是分离敷设（电缆中心之间距大于2倍的电缆外径），钢丝损耗也是线芯损耗的2倍多。载流量是非钢丝铠装单芯电缆载流量的57%（相互接触三角形排列）和64%（间隙为1个电缆外径平面排列）。从热阻方面考虑，有于钢丝电缆比同截面的非钢丝铠装电缆外径大得多（大约1.2倍）。空气中敷设时其外部热阻要比非钢丝铠装电缆小（大约是0.80%）。虽然钢丝铠装多了内衬层热阻，其增加有效值与外部热阻的减小几乎相抵消。所以说铠装损耗在这里起着有效作用。这是载流量降低的主要原因。
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