电缆选型是电气工程设计和施工中至关重要的环节，直接关系到电力系统的安全、可靠和经济运行。选择合适的电缆需要综合考虑多种因素。以下将详细介绍电缆选型的步骤、原则、注意事项以及常用电缆类型：
一、电缆选型的主要参数
在选型之前，必须充分了解电缆的主要参数，这些参数通常标注在电缆本体或产品说明书上：
* 额定电压 (U0/U)：指电缆正常工作时所能承受的电压。U0 指导体与屏蔽或金属护套之间的额定电压，U 指导体之间的额定电压。常见的有 0.6/1kV、3.6/6kV、6/10kV、8.7/10kV、12/20kV、18/30kV、26/35kV 等。选择电缆的额定电压必须高于线路的额定电压。
* 额定电流 (I)：指电缆能够长期安全通过的最大电流，单位为安培 (A)。电缆的额定电流受其导体截面积、敷设方式、环境温度等因素影响。
* 导体截面积 (mm²)：指电缆导体横截面的面积，是决定电缆载流量的关键参数。常见的有 1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630 等。
* 绝缘材料：电缆绝缘层使用的材料，常见的有聚氯乙烯 (PVC)、交联聚乙烯 (XLPE)、橡皮等。不同的绝缘材料具有不同的电气性能、耐温性能和机械性能。XLPE 绝缘的耐温性能和电气性能通常优于 PVC 绝缘。
* 导体材料：电缆导体常用的材料有铜和铝。铜的导电性能优于铝，但价格较高。在长距离输电中，为了降低成本，有时会采用铝芯电缆。
* 电缆结构：指电缆的组成部分，包括导体、绝缘层、填充物、内护层、铠装层、外护层等。不同的电缆结构适用于不同的敷设环境和使用要求。例如，直埋敷设通常需要铠装电缆以提供机械保护。
* 敷设方式：指电缆的安装方式，常见的有直埋、穿管、电缆沟、桥架、隧道等。不同的敷设方式影响电缆的散热和载流量。
二、电缆选型的步骤
* 确定使用场所和用途：首先要明确电缆的使用环境（如室内、室外、地下、水下、腐蚀性环境等）以及用途（如电力传输、控制信号传输、照明、通信等）。
* 计算负载电流：根据负载的功率和电压计算负载电流：
* 单相：I = P / U
* 三相：I = P / (√3 * U * cosφ)
* 其中，I 为电流，P 为功率（瓦特），U 为电压（伏特），cosφ 为功率因数。
* 选择额定电压 (U0/U)：电缆的额定电压应高于线路的额定电压。例如，用于 380V 三相系统的电缆应选择 0.6/1kV 或更高电压等级的电缆。
* 根据负载电流、敷设方式和环境温度选择导体截面积：这是电缆选型的核心步骤。需要查阅相关的电缆载流量手册或国家标准（如 GB/T 4706），根据计算出的负载电流、电缆的敷设方式（直埋、穿管、桥架等）和环境温度，选择合适的导体截面积。选择时要考虑以下因素：
* 环境温度：环境温度越高，电缆的载流量越低。需要进行载流量修正。
* 敷设方式：不同的敷设方式散热条件不同，影响电缆的载流量。例如，直埋敷设的散热条件比空气中敷设差，载流量要相应降低。
* 电缆数量：多根电缆并排敷设时，由于散热不良，需要降低载流量。
* 允许电压降：电缆长度越长，电压降越大。为了保证负载端电压在允许范围内，可能需要选择更大的截面积。电压降的计算公式为：ΔU = (√3 * I * L * (Rcosφ + Xsinφ)) / Un，其中 ΔU 为电压降，I 为电流，L 为电缆长度，R 为电阻，X 为电抗，Un 为额定电压。
* 经济电流密度：在满足载流量和电压降要求的前提下，可以根据经济电流密度来选择电缆截面，以降低运行损耗。
* 选择绝缘材料和导体材料：
* 绝缘材料：
* PVC：价格较低，适用于一般室内干燥环境。
* XLPE：耐温性能和电气性能优于 PVC，适用于室外、潮湿环境以及对电缆性能要求较高的场合。
* 橡皮：柔软性好，适用于移动设备或需要频繁弯曲的场合。
* 导体材料：
* 铜：导电性能好，但价格较高。
* 铝：价格较低，但导电性能不如铜，相同截面积的铝芯电缆载流量比铜芯电缆低。
* 选择电缆结构：根据敷设环境和机械保护要求选择合适的电缆结构：
* 铠装电缆：适用于直埋敷设或有机械损伤可能的场合，提供机械保护。常见的铠装类型有钢带铠装和钢丝铠装。
* 阻燃电缆：具有阻燃特性，能延缓火焰蔓延，减少火灾损失。
* 耐火电缆：在火焰燃烧情况下仍能保持一定时间的正常运行，适用于消防等重要回路。
* 防腐电缆：适用于腐蚀性环境。
* 校验：选择完成后，需要对电缆进行校验，包括：
* 载流量校验：确保电缆的实际载流量满足负载要求，并留有一定的裕量。
* 电压降校验：确保电缆末端的电压在允许范围内。
* 短路电流校验：确保电缆能够承受短路电流的热效应。
三、电缆选型的原则
* 安全可靠性：这是电缆选型的首要原则。电缆的各项性能指标必须满足使用要求，确保电力系统的安全可靠运行，防止发生电气事故。
* 经济性：在满足安全可靠性的前提下，应尽量选择价格合理的电缆，降低工程造价和运行成本。
* 适用性：电缆的类型、结构和敷设方式应与使用环境和工程条件相适应。
* 标准化：优先选用符合国家标准或行业标准的电缆产品，以保证产品质量和互换性。
四、电缆选型的注意事项
* 在选型时，应仔细阅读产品说明书和技术参数。
* 对于重要的工程或特殊的应用场合，建议咨询专业人士的意见。
* 选择正规厂家生产的合格产品，确保电缆质量。
* 在敷设和安装电缆时，应严格按照相关规范和要求进行，避免损坏电缆。
五、常用电缆类型
* 电力电缆：用于输送电能，常见的有 VV (聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆)、YJV (交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆)、ZR-VV (阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆)、ZR-YJV (阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆) 等。
* 控制电缆：用于传输控制信号，常见的有 KVV (聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆)、KVVP (聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套屏蔽控制电缆)、RVV (聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆) 等。
* 补偿电缆：用于热电偶温度补偿，常见的有 KX、EX、JX、NC 等。
* 通信电缆：用于传输通信信号，常见的有市内通信电缆、光缆等。
举例说明
假设需要为一台功率为100kW的三相电动机选择电缆，电源电压为380V，功率因数为0.85，敷设方式为电缆沟敷设，环境温度为30℃。
* 计算负载电流：I = P / (√3 * U * cosφ) = 100000W / (√3 * 380V * 0.85) ≈ 178A
* 选择额定电压：选择0.6/1kV的电缆。
* 选择导体截面积：查阅电缆载流量手册，根据电缆沟敷设方式和环境温度30℃，选择YJV-4×95mm²的电缆，其载流量约为200A，满足要求。
* 选择绝缘材料和导体材料：选择XLPE绝缘和铜导体。
* 选择电缆结构：选择无铠装的YJV电缆。
因此，可以选择YJV-4×95mm²的电缆。
通过以上步骤和原则，可以较为准确地选择合适的电缆。建议在实际操作中，由具备专业知识的电气工程师进行选型和安装。
