1. 設計電壓

電纜及附件的設計必須滿(mǎn)足額定電壓、雷電沖擊電壓、操作沖擊電壓和系統最高電壓的要求。其定義如下：

額定電壓額定電壓是電纜及附件設計和電性試驗用的基準電壓，用U0/U表示。U0——電纜及附件設計的導體和絕緣屏蔽之間的額定工頻電壓有效值，單位為kV；U——電纜及附件設計的各相導體間的額定工頻電壓有效值，單位為kV。

雷電沖擊電壓 UP——電纜及附件設計所需承受的雷電沖擊電壓的峰值，既基本絕緣水平BIL，單位為kV。 

操作沖擊電壓 US——電纜及附件設計所需承受的操作沖擊電壓的峰值，單位為kV。 

系統最高電壓 Um——是在正常運行條件下任何時(shí)候和電網(wǎng)上任何點(diǎn)最高相間電壓的有效值。它不包括由于故障條件和大負荷的突然切斷而造成的電壓暫時(shí)的變化，單位為kV。

定額電壓參數見(jiàn)下表：

2.導體電阻

2.1導體直流電阻

式中：

R＇——單位長(cháng)度電纜導體在θ℃溫度下的直流電阻；

A——導體截面積，如導體右n根相同直徑d的導線(xiàn)扭合而成，A=nπd2/4;

ρ20——導體在溫度為20℃時(shí)的電阻率，對于標準軟銅 ρ20=0.017241Ω·mm2/m：對于標準硬鋁：ρ20=0.02864Ω·mm2/m；

α——導體電阻的溫度系數（1/℃）；對于標準軟銅：=0.00393℃-1；對于標準硬鋁：=0.00403℃-1；

k1——單根導線(xiàn)加工過(guò)程引起金屬電阻率的增加所引入的系數。一般為1.02-1.07（線(xiàn)徑越小，系數越大）；具體可見(jiàn)《電線(xiàn)電纜手冊》表3-2-2；

k2——用多根導線(xiàn)絞合而成的線(xiàn)芯，使單根導線(xiàn)長(cháng)度增加所引入的系數。對于實(shí)心線(xiàn)芯，=1；對于固定敷設電纜緊壓多根導線(xiàn)絞合線(xiàn)芯結構，=1.02（200mm2以下）～1.03（240mm2以上）

k3——緊壓線(xiàn)芯因緊壓過(guò)程使導線(xiàn)發(fā)硬、電阻率增加所引入的系數（約1.01）；

k4——因成纜絞合增長(cháng)線(xiàn)芯長(cháng)度所引入系數，對于多芯電纜及單芯分割導線(xiàn)結構，（約1.01）；]

k5——因考慮導線(xiàn)允許公差所引入系數，對于緊壓結構，約1.01；對于非緊壓型， k5=[d/(d-e)]2（d為導體直徑，e為公差）。

20℃導體直流電阻詳見(jiàn)下表：

2.2 導體的交流電阻

在交流電壓下，線(xiàn)芯電阻將由于集膚效應、鄰近效應而增大，這種情況下的電阻稱(chēng)為有效電阻或交流電阻。電纜線(xiàn)芯的有效電阻，國內一般均采用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——集膚效應系數，YS=XS4/(192+0.8XS4)，

XS4=（8πf/R′×10-7kS）2；

YP——鄰近效應系數，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——集膚效應中頻率與導體結構影響作用。

XP4——鄰近效應中導體相互間產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)影響作用；

f——頻率；

Dc——線(xiàn)芯直徑，m；

S——線(xiàn)芯中心軸間距離，m；

ks——線(xiàn)芯結構常數，分割導體ks=0.435，其他導體ks=1.0；

kp——線(xiàn)芯結構系數，分割導體kp=0.37，其他導體kp=0.8~1.0；

對于使用磁性材料制做的鎧裝或護套電纜，Yp和Ys應比計算值大70%，即:

R=R′[1+1.17(YS+YP)]

3. 電纜的電感

3.1自感

則單位長(cháng)度線(xiàn)芯自感：

Li=2W/(I2L)=μ0/(8π) =0.5×10-7

式中：

Li——單位長(cháng)度自感，H/m；

μ0——真空磁導率，μ0=4π×10-7，H/m；

以上一般是實(shí)心圓導體，多根單線(xiàn)規則扭絞導體如下表：

因誤差不大，計算一般取Li=0.5×10-7H/m

3.2高壓及單芯敷設電纜電感

對于高壓電纜，一般為單芯電纜，若敷設在同一平面內（A、B、C三相從左至右排列，B相居中，線(xiàn)芯中心距為S），三相電路所形成的電感根據電磁理論計算如下：

對于中間B相：

LB=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7 ( H/m)

對于A(yíng)相：

LA=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7 -α(2ln2 )×10-7 (H/m)

對于C相：

LC=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7 -α2(2ln2 )×10-7 (H/m)

式中：

實(shí)際計算中，可近似按下式計算：

LA=LB=LC=Li+2ln(2S/Dc) ×10-7 ( H/m)

同時(shí)，經(jīng)過(guò)交叉換位后，可采用三段電纜電感的平均值，即：

L=Li+2ln(2×(S1S2S3)1/3/Dc) ×10-7 ( H/m)

=Li+2ln(2×21/3S/Dc) ×10-7 ( H/m)

對于多根電纜并列敷設，如果兩電纜間距大于相間距離時(shí)，可以忽略?xún)呻娎|相互影響。

3.3 三相電纜的電感

主要計算中低壓三相電纜三芯排列為“品”字形電纜。根據電磁場(chǎng)理論，三芯電纜工作電感為：L=Li+2ln(2S/Dc)×10-7

式中：

L——單位長(cháng)度電感，H/m；

S——電纜中心間的距離，m；

若三芯電纜電纜中心間的距離不等距，或單芯三根品字排列時(shí)三相回路電纜的電感按下式計算：

式中：

S1、S2、S3——電纜各相中心之間的距離，m

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