1.感抗

擰絞形多芯結構分支電纜的感抗很小，與普通多芯電纜的感抗值基本相同。單芯分支電纜采用并行排列安裝，線間有一定距離(一般為兩倍電纜外徑)，故感抗值較之普通多芯電纜和緊密母線要大一些，但與普通單芯電纜并行排列安裝時的感抗值相比是相同的。

例如：185mm2銅單芯交聯聚乙烯絕緣分支電纜，導體半徑8.2mm，電纜外徑24mm，三根電纜并行排列敷設(如圖示)，間距S為2倍的電纜外徑。

線芯半徑r=8.2mm

間距s=2×24=48mm

幾何均距DP=1.26s=1.26×48=60.48mm

每相感抗X0=0.1445lgDP/r+0.0157

=0.1445lg60.48/8.2+0.0157

=0.1411Ω/km

通過計算得出，單芯185mm2分支電纜按上圖尺寸敷設后，1公里長的電纜感抗值為0.1411歐姆。

常見的架空鋁絞線，線間距比單芯分支電纜的敷設間距大很多，感抗要大幾倍，輸電線路比分支電纜也要長得多，對供電質量并沒有什么影響。單芯分支電纜的感抗雖然比密集母線要大，但其直流電阻小，集膚效應系數小，線路容抗更小得多，這樣就使兩者的線路抗就更接近一些。由于單芯分支電纜敷設線與線之間有一定距離，允許最大載流量與普通多芯電纜和密集母線相比也要大一些。

由上可知，單芯分支電纜在感抗上與多芯電纜和密集母線的差異，對供電系統不會有大的影響，同時由于其具有的諸多優點，將會使供電系統在運行可靠性和經濟性等方面的指標大幅提高。

2.電壓降計算

負載電流流過線路，就會產生電壓降落。因負載具有電抗和電阻性質，電流與電壓存在相位差，其相位角Φ=cos-1X，即會產生有功和無功分量。線路阻抗也由電阻和電抗組成，阻抗角Φ=tg-1R/X。負載有功電流流過線路電阻產生橫向電壓降落，流過線路感抗產生縱向電壓降落;負載無功電流流過線路電阻產生縱向電壓降落，流過線路感抗產生橫向電壓降落。橫向和縱向電壓降落的矢量和構成總的電壓降落。配電干線電壓降和電壓損失在數量和物理意義上是相同的，僅是在工程計算中為了簡便，又不會引起工程上不允許的誤差，常將數值較小的電壓降落縱分量省略，僅取橫向分量，下面計算也同。

通常一些電工手冊上提供了以單位負荷矩百分數和單位電流矩百分數表示的電纜線路電壓損失百分值數據，以計算線路電壓損失。為了方便確定電纜線路的長度，分支電纜樣本多數提供了單位電壓降的參數，單位是V/A·m，該數據不同生產廠家略有出入。

前面說分支電纜即是將普通電纜現場制作接頭的工作轉移到工廠預制，其相關線路參數的計算與普通電纜是相同的，下面仍以185mm2銅單芯交聯聚乙烯絕緣電纜三相線路為例，通過計算說明負荷矩、電流矩、單位電壓降以及線路允許長度等參數。因電纜的容抗很小，計算中忽略不計。

①計算條件及公式中的物理量：

a.導體工作溫度60℃;

b.負載功率因數：cosΦ=0.8;

c.功率因數角正弦：sinΦ=sin�烝cos0.8　=0.6��

d.功率因數角正切：tgΦ=tg�烝cos0.8　=0.75��

e.導體溫度20℃時的直流電阻：R20=0.0991Ω/km��

f.電阻的溫度系數：a20=0.004��

g.導體溫度60℃時的直流電阻：R60=R20��1+α2060-20=0.1150Ω/km，因50Hz��240mm2電纜導體集膚效應系數為1，此時導體交流電阻R0≈R20;

h.感抗：X0=0.1411Ω/km;

i.線電壓：UL=0.38KV=380V��

j.額定(滿負荷)電流：I=530A��

k.滿負荷有功功率：P=1.732ULIcosφ=1.732×0.38×530×0.8=279.06KW��

l.計算電流(按額定電流80%計)：Ij=530×80%=424A��

m.計算有功功率：Pj=1.732ULIjcosφ=1.732×0.38×424×0.8=223.25KW��

n.電壓稱ΔU，單位KV或V;

o.線路電壓損失百分數ΔU%，單位%;

p.三相線路每1千瓦·公里的電壓損失百分數ΔUp%，單位%/KW·km��

q.三相線路每1安培·公里的電壓損失百分數ΔUa%，單位%/A·km��

r.負荷矩M=PL�焼挝籏W·km��

s.電流矩Me=IL�焼挝籄·km��

②按三相線路終端負荷矩計算。

ΔUP%=(R0+X0tgφ)/(10UL2)

=(0.1150+0.1411×0.75)/(10×0.38×0.38)=0.1529%/KW·km

由ΔU%=ΔUP%M=ΔUP%PL

得出L=ΔU%/ΔUP%/P

因三相線路允許電壓稱百分數ΔU%為5%

故三相線路允許長度L=ΔU%/ΔUP%/P=5%/0.1529%/279.06=0.117km=117m

也就是說185mm2銅單芯交聯聚乙烯絕緣電纜并行排列敷設三相線路(滿負荷運行時)長度小于117米時可以滿足允許電壓降的要求。

如果按計算負荷Pj計，將得出三相線路允許長度L=5%/0.1529%/223.25=146m

若分段計算，10個相同負荷時允許長度為146×1.82=266m

③按三相線路終端電流矩計算。

ΔUa%=1.732(R0cosφ+X0sinφ)/(10UL)

=1.732×(0.1150×0.8+0.1411×0.6)/(10×0.38(=0.0805%/A·km

由ΔU%=ΔUa%eMe=ΔUa%IL

得出L=ΔU%/ΔUa%/I　　�。熓�6-1

因三相線路允許電壓降百分數ΔU%為5%

故滿負荷電流時三相線路允許長度

L=ΔU%/ΔUa%/I=5%/0.0805%/530=0.117km=117m

如果按計算負荷Ij計，將得出三相線路允許長度L=5%/0.0805%/424=146m

④按三相線路單位電壓降計算。

分支電纜樣本中多提供單位電壓降參數作為計算線路允許長度的依據。所謂單位電壓降(有的廠商稱表內電壓降)，工具書中未見。經分析和推導，實際意義即為三相線路的相阻抗，只不過樣本中提供的單位電壓降是在未考慮縱向電壓降落時計算的，比實際阻抗要小。如果按全電壓降計算，單位電壓降與三相線路相阻抗相同。

ΔU=1.732I(R0cosφ+X0sinφ)=1.732×530×(0.1150×0.8+0.1411×0.6)=162.1V/km

V0=ΔU/1.732/I=162.1/1.732/530=0.177V/A·km=0.177×103V/A·m

取三相線路允許電壓降ΔUy=380×5%=19V

故三相線路允許長度L=19/1.732/0.177×103/530=117m

如果按計算負荷Ij計，將得出L=19/1.732/0.177×103/424=146m

⑤結論。

分支電纜配電干線部分設計參數，相同負荷時的分段系數，只要將該系數乘以按終端負荷得出的允許長度，即為分段時的允許長度。