GB50217-2007经济电流截面选用公式修正

厉兵 （温州新城建筑设计院，温州市，325000）

摘  要  从实际项目中电缆经济电流截面选择入手，发现《缆规》“电缆总成本核算公式”存在漏洞；通过理论推导，结合IEC原文分析，找出错误原因，并对该公式做出注释；同时给出电缆经济电流截面计算的修正。

关键词  节能；缆规；电缆；经济电流截面；公式；修正

0  引言

随着低碳经济的推崇和节能减排的重视，建筑电气设计行业的节能审查也越来越严格。笔者最近就有个项目，被节能审查公司要求，提供电缆经济电流截面选择的数据。在计算过程中，对《电力工程电缆设计规范》（以下简称《缆规》）GB50217-2007“附录B.10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法”存在两点疑惑。

1  实例分析

以笔者手头工程为例，其中最长一条商业用电电缆：布线长度140m，最大负荷电流36.5A；采用《工业与民用配电设计手册第三版》（以下简称《配三》）P533查表法，初选SCCV-5×25mm²。为进一步确定经济电流截面选用的准确数据，笔者用《缆规》附录B.0.1方法做电缆总成本核算。

先确定各个系数：

（B.0.1-4）

式中： i——年贴现率，取10%；

       a——负荷增长率（%），可忽略不计；

       b——能源成本增长率（%），取2%；

       r——由计算式（B.0.1-4）定义的辅助量。

（B.0.1-3）

式中： N——经济寿命，根据国家电力公司动力经济研究中心建议，取30年；

       Ф——由计算式（B.0.1-3）定义的辅助量。；

（B.0.1-2）

式中： N_p——每回路相线数目，取3；

       N_c——传输相同型号和负荷值的回路数，

       τ——最大负荷损耗时间（h），根据《配三》P531，商业用电取两班制2400h；

       P——电价（元/kW.h），取温州地区商业用电均价0.93元/kWh；

       D——由于线路损耗额外的供电容量的成本（元/kW.年），可取252元/kW.年；

       F——由计算式（B.0.1-2）定义的辅助量(元/kW)。

（B.0.1-1）电缆总成本:

式中： I_max——第一年导体最大负荷电流（A）；

       C_T——电缆总成本；

       C_I——电缆本体及安装成本（元），取笔者所在地区，温州威尔鹰电缆电线有限公司2014年4月份市场价(以下同)，SCCV-5×25mm²，80元/m；L=140m；    

1.1 这里出现第一个问题：

                  图1：《缆规》B.0.1参量R、L注解原文

既然R是单位长度电阻，单位应取Ω/m或者Ω/km才是；鉴于L取的是m，R的单位暂定Ω/m。依据《配三》P551表9-78，θ=80^。C值，R取0.870Ω/km=0.87×10^-3Ω/m。

1.2 这里出现第二个问题：

显然；没有可比性，是不是哪里出错了？在核对前后数据后，笔者发现问题出现在参量的单位上，用量纲来分析：

①为：（A)²×(Ω/m)×(m)＝W；

②

其中为年值折算现值系数、，均无量纲；

    为电缆年消耗费用值，所以D实际上是1年×252元/kW.年；

那么：

    为：（h）×（元/kW.h）+（年）×（元/kW.年）＝元/kW；

    即，F为：元/kW。

结果：=(W)×(元/kW）？单位无法匹配。

为此，笔者用(元/W)来替换F(元/kW)；原公式

改为:

    ；两数据具有可比性。

SCCV-5×25mm²，市场价80元/m，R=0.870×10^-3Ω/m；

同样算得：

SCCV-5×16mm²，市场价52元/m，R=1.359×10^-3Ω/m；

SCCV-5×35mm²，市场价110元/m，R=0.622×10^-3Ω/m；

显然SCCV-5×25mm²电缆总成本最低，最符合经济电流截面要求。

2  印证

笔者翻阅了原版IEC287-3-2/1995《电力电缆截面的经济最佳化》，证实了此结论。

图2：IEC287-3-2/1995原文1

图3：IEC287-3-2/1995原文2

图4：IEC287-3-2/1995原文3及笔者注解

原来IEC和我国的国情不一样，IEC采用的是W.h计量用电，而我们采用的是kW.h(度)来计量用电；

图5：《缆规》B.0.1参量F注解原文

图6：《缆规》B.0.1参量P、D注解原文

这就造成了带入相同的公式，得出不同的数量级结果。笔者翻阅了《配三》P530第四节按经济电流选择电缆截面，公式（9-3）、（9-7）、（9-8）也存在这样的量纲问题，同样需要修改：

图7：《配三》(9-3)公式原文

改为：

图8：《配三》(9-7)、（9-8）公式原文

（9-7）改为：

（9-7）改为： 。

3  结论

《缆规》附录B.0.1，需作以下修正：

①

R,L的单位应分别为Ω/m与m；

②

（B.0.1-1）应改为: “   ”

如此，运用于电缆经济截面选择计算，才能得出正确结果。

参考文献

[1]  工业与民用配电设计手册/中国航空工业规划设计研究院等编.-3版.-北京:中国电力出版社,2005 ISBN 978-7-5083-3034-1.

[2] 电力工程电缆设计规范 GB50217-2007. 中国计划出版社 2008年3月第1版，2013年1月第5次印刷.