（1）系统短路时电缆的允许温度和热稳定性
电缆的选择还要考虑正常和短路时电缆最高允许温度，铜芯和铝芯电缆线路在系统正常和短路时电缆导体最高允许温度见表3。铝合金电缆在短路时最高允许温度低于铜芯电缆，在选择时需要考虑。
表3 电缆线路在系统正常和短路时电缆导体最高允许温度
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导体种类和材料 |
电缆导体最高允许温度（℃） |
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正常 |
短路 |
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10kV交联聚乙烯电力电缆 |
铜芯 |
90 |
230 |
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铝芯 |
90 |
220 |
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电缆的选择除应按照允许温度确定允许电流外，还应验算在短路情况下的热稳定性。当热稳定不足时，增大电缆截面直到适合为止。根据《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007，按短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的公式如下：
计算（本文略去计算过程），可得铜电缆热稳定系数C铜=137，铝合金电缆热稳定系数C铝合金=90，在通过相同的短路电流，并且短路持续时间相等的情 况下，铝合金电缆的截面必须为铜电缆截面的1.52倍及以上才可以满足热稳定的要求。另外，铝合金电缆短路时热稳定系数低于铜芯导线，在选用铝合金电缆时 一定要进行热稳定校核，确保其满足热稳定的要求。
(2)多根电缆并列的影响
多根电缆并列敷设时运行时产生的热量相对单根更难发散，载流量较单根要小些。并列敷设的越多则允许载流量就越小。由下表可以看出电缆并列敷设时间距最好 大于300cm（电缆直径5倍以上）来保证电缆散热和故障时减少对其他电缆的影响。多根电力电缆敷设在电缆沟道中或直埋在土壤中其载流量的计算公式如下：
KIN≥Ig
式中Ig——计算工作电流；
IN——电缆在标准敷设条件下的额定电流；
K—— 不同敷设条件下综合校正系数，空气中单根敷设时：K=Kt；在土壤中单根敷设：K=Kt•Kg；在土壤中多根敷设：K=Kt•Kg•K2； 在电缆通道中单层多根敷设时：K=Kt•K2•k2；在电缆通道中多层多根并列敷设时：K=Kt•K2•k3；
Kt ——环境温度校正系数；
Kg ——直埋电缆因土壤热阻不同的校正系数。
表4 电缆直埋时并列载流量修正系数Kg
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并列根数 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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电缆之间净距(mm) |
100 |
0.9 |
0.85 |
0.80 |
0.78 |
0.75 |
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200 |
0.92 |
0.87 |
0.84 |
0.82 |
0.81 |
|
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300 |
0.93 |
0.90 |
0.87 |
0.86 |
0.85 |
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表5空气中单层多根电缆并列敷设时电缆载流量校正系数K2
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并列根数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
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电缆中心距 |
S=d |
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0.9 |
0.85 |
0.82 |
0.80 |
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S=2d |
1.0 |
1.0 |
0.98 |
0.95 |
0.90 |
|
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S=3d |
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1.0 |
1.0 |
0.98 |
0.96 |
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注：S为电缆中心间距离，d为电缆外径。
表6电缆桥架上无间隔配置多层并列电缆载流量的校正系数K3
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叠置电缆层数 |
一 |
二 |
三 |
四 |
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桥架类别 |
梯架 |
0.8 |
0.65 |
0.55 |
0.5 |
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托盘 |
0.7 |
0.55 |
0.5 |
0.45 |
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注：呈水平状并列电缆小于7根。
在同样的环境温度和土壤热阻条件下，如果选用铝合金电缆，由于增大截面积后电缆之间净距就减少了.如240mm2的铜芯电缆其外径是83mm，选用 400mm2铝合金电缆外径为95mm，电缆之间净距缩小了21mm，近缩小了20%，相应的校正系数也降低。如400mm2的铜芯电缆，需选用两条 185mm2的铝合金电缆，这样增加了并列直埋电缆的根数，校正系数随之降低。由于采用铝合金电缆增大了电缆外径，会出现线间距离减少，电缆数量增加的情 况，这样会降低校正系数，也就是降低电缆载流量，为满足工作电流要求，可能还需要选择更大截面的导线。所以选用铝合金电缆还要考虑增大了截面降低了电缆间 距离，而降低允许通流量的问题。
（3）电缆电容电流的影响
电缆的电容电流随着电缆截面的增大而增加，选用铝合金电缆后电缆后电缆截面积增加两个规格，电缆的电容值也随之增加。我国大部分地区还是以消弧线圈补偿 为主，消弧线圈容量的确定，取决于电网中电容电流的大小，电网中电容电流的确定主要采用实测和理论估算两种方式，对于已经运行的电网还可以采用电容电流测 量的方式测量，但在设计和建设阶段，由于电网尚未形成，需要用理论方法进行估算。10kV交联聚乙烯电缆每公里电容量和电容电流见表7。
表7 8.7/10KV 交联聚乙烯电缆每公里电容量和电容电流
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电缆导体截面积(mm2) |
电缆电容 (μF/Km) |
电缆接地电容电流(A/Km) |
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70 |
0.217 |
1.24 |
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95 |
0.240 |
1.37 |
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120 |
0.261 |
1.49 |
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150 |
0.284 |
1.62 |
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185 |
0.312 |
1.78 |
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240 |
0.344 |
1.96 |
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300 |
0.376 |
2.14 |
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400 |
0.421 |
2.41 |
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500 |
0.461 |
2.63 |
在10kV采用240mm2铜电缆电容电流为1.96A/km，采用400mm2铝合金电缆时，电容电流为2.41A/km，采用铝合金电缆后电容电流 增加 123%。电力系统相关技术标准和规程规定：3kV～66kV系统，当单相接地故障电容电流不超过10A时，应采用不接地方式；当超过10A又需在 接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式 ；6kV～35kV主要由电缆线路构成的配电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用低电阻接地方式。 在中压电网系统大多数是采用消弧线圈接地方式，当选用铝合金电缆时会导致消弧线圈容量增加，相应的建设成本和运行成本也在增加。国内北京、上海、天津、广 州和深圳采用低电阻接地方式，低电阻接地方式对接地电流有限制值，当接地电容电流增大后也需要校核接地电流。
随着城市配电网的发展，负荷密度越来越高，电缆通道中敷设的电缆数量密度也随之增加。对于电缆通道资源紧缺，短路电流大的场合在选用铝合金电缆时就不能 只考虑铝合金电缆的的直接成本还有考虑综合成本，如选用铝合金电缆增加了电缆通道的尺寸，过密敷设使得通流量随着电缆间距减小而降低，电容电流增加需要增 加消弧线圈容量等建设和运行成本。另外，铝合金电缆的最高允许短路温度以及热稳定系数低于铜芯电缆，在设计时应该进热稳定校核，以保障电网安全可靠运行。
