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[摘 要]本文阐述分析了在配电线路中环境参数如土壤温度、空气温度等以及线路自身条件、敷设状况等因素会对导线载流量产生的影响，在此基础下，对配电线路提出简单的优化措施，希冀对相关的工程带来一些参考和借鉴。
[关键词]配电线路、载流量、影响因素
中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0228-01
0引言
电气设备容量的扩大和社会对电力需求的日益增加，对配电线路的可靠性要求也在不断提高。一部分在高空架设；大部分为地下配电线路，其特点是运行可靠，不容易受到外界的影响，不占地面。因此，电力配电线路在电力系统中的应用越来越广泛，目前是在电力传输方面的重要设备之一。但是影响电力配电线路运行的载流量的因素增加了变量因素的工作条件的复杂性。
1 配电线路本体结构
配电线路线路的导体材料和截面大小是载流量的决定要素，导体的外径、直流电阻和导体结构都会影响当前配电线路的载流量。很明显，在相同条件下，导体外径越大，其运输容量就更大； 20℃直流电阻越小，其损耗也就越小，配电线路载流就越大。虽然配电线路导体的截面与它的直流电阻成反比，如果截面增加一倍的情况下，由于集肤效应和邻近效应的影响和涡流损耗的影响，配电线路线路载流量的平方并不会增加一倍。
2 配电线路敷设安装条件
2.1敷设方式
敷设安装的配电线路包含直接埋地，空中架设、穿管的方式。不同敷设方式对线路的载流量的影响通过散热体现，其中空中架设的配电线路线路是依靠空气来散热的，这种情况下散热条件好，载流量高于土壤、管道敷设的情况；穿管和直埋都是敷设在土壤中的，当埋深、地温、土壤热阻系数、相间距相同的情况下，由于管道中热传导的速度慢并且缺少热循环介质，所以穿管敷设的方式不利于配电线路的散热。通常穿管敷设配电线路载流量通常小于直埋敷设的配电线路载流量。其他线路的外部条件同时，在使用穿管敷设时的载流量是最低的，直埋方式次之，空气敷设的是最高。
2.2线路深埋
散热条件会影响配电线路的载流量，当线路埋地深度越大，线路的散热条件将会越差，因此，当前的载流量也会越小。其他外部条件相同，随着埋深的增加，载流量就变得越小，数据图线轨迹类似于对数曲线。
配电线路埋深增加的情况下，配电线路载流量会有减小的趋势。主要成因在于：配电线路发热大多通过地表与空气之间的对流扩散到空气中。当配电线路埋深不同时，配电线路发热向空气扩散过程中所经过的土壤厚度不同，随着配电线路埋深的增加，在土壤热阻系数不变的情况下，土壤热阻将增大，因而载流量减小。
随着配电线路埋深的增加，配电线路载流量有减小的趋势。主要原因在于：配电线路发热大多通过地表与空气之间的对流扩散到空气中。当配电线路埋深不同时，配电线路发热向空气扩散过程中所经过的土壤厚度不同，随着配电线路埋深的增加，在土壤热阻系数不变的情况下，土壤热阻将增大，因而载流量减小。
2.3 配电线路回路数、接地方式、排列方式、间距
（1）“一字型”的方式排列、单端接地时，配电线路金属套没有环流，损耗很小，载流量较大；而双端接地时，金属套环流增大，金属套的损耗有着明显的增大，因此线路载流量显著降低。
三角形排列时，三相配电线路处于相互对称的位置，双端接地时配电线路金属套损耗增加不大，因而载流量降低不多。由于三角形排列方式时配电线路往往相互接触，比较紧密，因而不利于散热，载流量较一字型排列时明显减小。
当配电线路群密集敷设时，多回路配电线路将产生电磁和热的相互影响，因而损耗将增大，散热效果更差，载流量将随回路数的增多而减小。
（2）载流量随配电线路布置间距变化。
当其他条件不变时，配电线路间距对配电线路载流量的影响呈线性规律变化。
配电线路布置的间距也会影响载流量，配电线路水平轴间距的增加，其载流量将会增加，当达到一定距离后保持在一定值。在其他参数不变的情况下，配电线路载流量及其间距呈线性规律变化，在范围0.2 ～ 0.45 m的敷设距离范围内，相邻的配电线路敷设间距每增加0.071米，载流量就会提高约3.5A，当大于0.45m间距以后，因为敷设间距的增大，其对在流量的影响作用将会减小。
3 外部其他条件
3.1 空气温度的影响
空气温度高低也是影响配电线路载流量的重要因素之一。土壤的散热能力是随空气温度下降而逐渐上升；反之，土壤散热能力随空气温度上升而逐渐下降。配电线路载流量在空气不同的温度下达到稳定状态时的变化曲线如图2所示。
从图2可看出电力配电线路载流量随空气温度变化的趋势。当空气温度降低时，电力配电线路的载流量升高。在其他条件不变的情况下，空气温度下降1℃，电力配电线路载流量升高4A，这种影响呈线性规律变化。
3.2 载流量与土壤热阻的关系
地下配电线路通过周围土壤向地表散热，因此配电线路的载流量受土壤导热性能的影响较大。
载流量与土壤热阻的关系，土壤热阻大不利于配电线路热量的耗散，因此载流量减小。载流量与土壤热阻系数近似呈二次函数关系。
4 配电线路载流量的优化
在地下配电线路群中，当所有线路通过相同的电流时，由于各线路相互之间热效应的不同，导体温度也随之变化，载流量是以配电线路群中导体温度最高的配电线路来确定的。因此，优化地下配电线路群载流量，使各配电线路导体都运行在最高工作温度下，可以充分发挥配电线路的载流量。
（1）管内填充导热介质
排气管道敷设方式配电线路群中由于中间配电线路所受周围配电线路温度场的影响最大，因此，可以在中间相邻电线路排管中添加导热系数较高的凝胶剂，在边缘配电线路添加低导热系数的沙土，这样就可以改善配电线路的载流量，同时又能兼顾项目的成本，节约材料成本。
（2）添加回填土
配电线路排管敷设方式与直埋方式相比，由于排管中空气具有温度高，热阻大，散热性能较差的特点，因此配电线路载流量明显变小。为了提高排管内配电线路的载流能力，可在排管周围添加高热导率回填土，以增强配电线路的载流量。
5总结
通过详细的数据分析，从本质上讲，电缆载流量的影响因素包括电缆本体、电缆敷设安装条件、电缆运行条件及其它外部因素四类。在电力工程中，为了保证线路环境的安全，以及工程在实际使用过程中的最大经济效益，所以做好对配电线载流量影响因素的分析是十分重要的。
参考文献
[1] 刘英，曹晓珑.电力配电线路在线测温及载流量监测的研究进展与应用[J].输配电技术，2007，4（11）： 11一14.
[2] 梁永春，程学报，李延沐，李彦明等.利用模拟热荷法计算地下配电线路稳态温度场[J].中国电机工程学报2008， 28（16）： 129-134.
[3] 吴广宁.电气设备状态监测的理论与实践[M].北京：清华大学出版社，2005.
[关键词]配电线路、载流量、影响因素
中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0228-01
0引言
电气设备容量的扩大和社会对电力需求的日益增加，对配电线路的可靠性要求也在不断提高。一部分在高空架设；大部分为地下配电线路，其特点是运行可靠，不容易受到外界的影响，不占地面。因此，电力配电线路在电力系统中的应用越来越广泛，目前是在电力传输方面的重要设备之一。但是影响电力配电线路运行的载流量的因素增加了变量因素的工作条件的复杂性。
1 配电线路本体结构
配电线路线路的导体材料和截面大小是载流量的决定要素，导体的外径、直流电阻和导体结构都会影响当前配电线路的载流量。很明显，在相同条件下，导体外径越大，其运输容量就更大； 20℃直流电阻越小，其损耗也就越小，配电线路载流就越大。虽然配电线路导体的截面与它的直流电阻成反比，如果截面增加一倍的情况下，由于集肤效应和邻近效应的影响和涡流损耗的影响，配电线路线路载流量的平方并不会增加一倍。
2 配电线路敷设安装条件
2.1敷设方式
敷设安装的配电线路包含直接埋地，空中架设、穿管的方式。不同敷设方式对线路的载流量的影响通过散热体现，其中空中架设的配电线路线路是依靠空气来散热的，这种情况下散热条件好，载流量高于土壤、管道敷设的情况；穿管和直埋都是敷设在土壤中的，当埋深、地温、土壤热阻系数、相间距相同的情况下，由于管道中热传导的速度慢并且缺少热循环介质，所以穿管敷设的方式不利于配电线路的散热。通常穿管敷设配电线路载流量通常小于直埋敷设的配电线路载流量。其他线路的外部条件同时，在使用穿管敷设时的载流量是最低的，直埋方式次之，空气敷设的是最高。
2.2线路深埋
散热条件会影响配电线路的载流量，当线路埋地深度越大，线路的散热条件将会越差，因此，当前的载流量也会越小。其他外部条件相同，随着埋深的增加，载流量就变得越小，数据图线轨迹类似于对数曲线。
配电线路埋深增加的情况下，配电线路载流量会有减小的趋势。主要成因在于：配电线路发热大多通过地表与空气之间的对流扩散到空气中。当配电线路埋深不同时，配电线路发热向空气扩散过程中所经过的土壤厚度不同，随着配电线路埋深的增加，在土壤热阻系数不变的情况下，土壤热阻将增大，因而载流量减小。
随着配电线路埋深的增加，配电线路载流量有减小的趋势。主要原因在于：配电线路发热大多通过地表与空气之间的对流扩散到空气中。当配电线路埋深不同时，配电线路发热向空气扩散过程中所经过的土壤厚度不同，随着配电线路埋深的增加，在土壤热阻系数不变的情况下，土壤热阻将增大，因而载流量减小。
2.3 配电线路回路数、接地方式、排列方式、间距
（1）“一字型”的方式排列、单端接地时，配电线路金属套没有环流，损耗很小，载流量较大；而双端接地时，金属套环流增大，金属套的损耗有着明显的增大，因此线路载流量显著降低。
三角形排列时，三相配电线路处于相互对称的位置，双端接地时配电线路金属套损耗增加不大，因而载流量降低不多。由于三角形排列方式时配电线路往往相互接触，比较紧密，因而不利于散热，载流量较一字型排列时明显减小。
当配电线路群密集敷设时，多回路配电线路将产生电磁和热的相互影响，因而损耗将增大，散热效果更差，载流量将随回路数的增多而减小。
（2）载流量随配电线路布置间距变化。
当其他条件不变时，配电线路间距对配电线路载流量的影响呈线性规律变化。
配电线路布置的间距也会影响载流量，配电线路水平轴间距的增加，其载流量将会增加，当达到一定距离后保持在一定值。在其他参数不变的情况下，配电线路载流量及其间距呈线性规律变化，在范围0.2 ～ 0.45 m的敷设距离范围内，相邻的配电线路敷设间距每增加0.071米，载流量就会提高约3.5A，当大于0.45m间距以后，因为敷设间距的增大，其对在流量的影响作用将会减小。
3 外部其他条件
3.1 空气温度的影响
空气温度高低也是影响配电线路载流量的重要因素之一。土壤的散热能力是随空气温度下降而逐渐上升；反之，土壤散热能力随空气温度上升而逐渐下降。配电线路载流量在空气不同的温度下达到稳定状态时的变化曲线如图2所示。
从图2可看出电力配电线路载流量随空气温度变化的趋势。当空气温度降低时，电力配电线路的载流量升高。在其他条件不变的情况下，空气温度下降1℃，电力配电线路载流量升高4A，这种影响呈线性规律变化。
3.2 载流量与土壤热阻的关系
地下配电线路通过周围土壤向地表散热，因此配电线路的载流量受土壤导热性能的影响较大。
载流量与土壤热阻的关系，土壤热阻大不利于配电线路热量的耗散，因此载流量减小。载流量与土壤热阻系数近似呈二次函数关系。
4 配电线路载流量的优化
在地下配电线路群中，当所有线路通过相同的电流时，由于各线路相互之间热效应的不同，导体温度也随之变化，载流量是以配电线路群中导体温度最高的配电线路来确定的。因此，优化地下配电线路群载流量，使各配电线路导体都运行在最高工作温度下，可以充分发挥配电线路的载流量。
（1）管内填充导热介质
排气管道敷设方式配电线路群中由于中间配电线路所受周围配电线路温度场的影响最大，因此，可以在中间相邻电线路排管中添加导热系数较高的凝胶剂，在边缘配电线路添加低导热系数的沙土，这样就可以改善配电线路的载流量，同时又能兼顾项目的成本，节约材料成本。
（2）添加回填土
配电线路排管敷设方式与直埋方式相比，由于排管中空气具有温度高，热阻大，散热性能较差的特点，因此配电线路载流量明显变小。为了提高排管内配电线路的载流能力，可在排管周围添加高热导率回填土，以增强配电线路的载流量。
5总结
通过详细的数据分析，从本质上讲，电缆载流量的影响因素包括电缆本体、电缆敷设安装条件、电缆运行条件及其它外部因素四类。在电力工程中，为了保证线路环境的安全，以及工程在实际使用过程中的最大经济效益，所以做好对配电线载流量影响因素的分析是十分重要的。
参考文献
[1] 刘英，曹晓珑.电力配电线路在线测温及载流量监测的研究进展与应用[J].输配电技术，2007，4（11）： 11一14.
[2] 梁永春，程学报，李延沐，李彦明等.利用模拟热荷法计算地下配电线路稳态温度场[J].中国电机工程学报2008， 28（16）： 129-134.
[3] 吴广宁.电气设备状态监测的理论与实践[M].北京：清华大学出版社，2005.