電線電纜的選擇是電氣工程設計和施工中的關鍵環節，直接關系到電路的安全性、穩定性和經濟性。對于50千瓦（kW）的負載，正確選擇合適的電線不僅能確保電路安全，還能優化成本并延長線路壽命。
一、50千瓦負載的電流計算
1. 功率與電流的關系
要確定50千瓦負載所需的電線平方數，首先需計算負載的電流。電流（I）由功率（P）、電壓（U）和功率因數（cosφ）決定，公式為： I = P ÷ (U × cosφ)
在國內，電力系統通常為三相交流電（380V，線電壓）或單相交流電（220V）。50千瓦負載多見于三相電路（如工業、商業或大型住宅），以下以三相電路為主分析。
• 功率（P）：50kW = 50,000W。
• 電壓（U）：三相電路線電壓為380V。
• 功率因數（cosφ）：普通負載（如電機、空調）為0.8-0.9，假設0.85。
三相電路電流公式： I = P ÷ (√3 × U × cosφ)
代入數據： I = 50,000 ÷ (√3 × 380 × 0.85) ≈ 89.6A
因此，50千瓦三相負載的電流約為90A。
2. 單相電路（補充）
若為單相220V電路（較少見于50kW負載），電流計算為： I = P ÷ (U × cosφ)I = 50,000 ÷ (220 × 0.85) ≈ 267.4A
單相90A電流遠超家用線路容量（通常10-16A），故50千瓦負載幾乎均為三相電路。以下分析以三相90A為主。
二、選擇電線平方數
1. 電線平方數的含義
電線平方數指導體截面積（單位：mm²），如2.5mm²、10mm²。截面積越大，電線的載流量（安全電流）越高。家用和工業常用銅芯電線，因銅的導電性優于鋁（電阻率：銅1.68×10?? Ω·m，鋁2.82×10?? Ω·m）。
2. 銅芯電線的載流量
根據《低壓配電設計規范》（GB 50054-2011），銅芯電線的載流量（穿PVC管敷設，環境溫度25℃）如下：
• 6mm²：約40-50A。
• 10mm²：約50-70A。
• 16mm²：約70-90A。
• 25mm²：約90-120A。
• 35mm²：約120-150A。
• 50mm²：約150-180A。
對于90A電流，初步選擇：
• 16mm²：載流量接近90A，適用于短距離（<30米）且負載穩定的場景。
• 25mm²：載流量90-120A，安全余量更大，推薦用于50千瓦負載。
3. 推薦電線平方數
綜合考慮安全余量（電流不超過載流量的80%-90%）和經濟性，50千瓦三相負載推薦使用：
• 25mm²銅芯電線，載流量約90-120A，滿足90A需求，余量充足。
• 35mm²銅芯電線，若線路較長（>50米）或環境溫度較高（>35℃），以降低電壓降和發熱。
• 鋁芯電線（如YJLV）也可使用，但需更大截面積（約銅芯的1.5倍），如35mm²或50mm²，因鋁的導電性較差且易氧化。
4. 電線類型
推薦電線類型：
• YJV：銅芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜，耐溫90℃，適合固定布線。
• WDZ-BYJ：低煙無鹵阻燃電線，適合消防要求高的場所。
• BV：單芯硬線，需穿管，適合短距離布線。
三、簡單計算電線平方數的方法
1. 經驗公式
為簡化計算，可使用經驗公式估算銅芯電線的平方數： 截面積（mm²）≈ 電流（A）÷ 4（三相電路）
• 90A ÷ 4 ≈ 22.5mm²，向上取整為25mm²。
單相電路： 截面積（mm²）≈ 電流（A）÷ 2
• 267A ÷ 2 ≈ 133.5mm²，需更大截面積（如150mm²），但單相不適用50kW。
此公式適用于短距離（<30米）、環境溫度25℃、銅芯電線，誤差約±10%。
2. 載流量表格法
參考國家標準載流量表（如上文），根據電流選擇截面積：
• 查找90A對應的截面積（16mm²-25mm²）。
• 優先選擇25mm²，確保余量。
3. 在線計算工具
使用電氣設計軟件或在線計算器（如國家電網或電纜廠商提供的工具），輸入功率（50kW）、電壓（380V）、功率因數（0.85）、線路長度和敷設方式，自動輸出推薦截面積。此方法適合復雜場景，精度高。
4. 校核電壓降
長距離線路需校核電壓降（建議<5%）： ΔU = I × L × R
• I：電流（90A）。
• L：線路長度（米，單程）。
• R：電線電阻（Ω/m，25mm²銅芯約0.000727 Ω/m）。
示例：
線路長度50米： ΔU = 90 × 50 × 0.000727 ≈ 3.27V電壓降百分比 = 3.27 ÷ 380 × 100% ≈ 0.86%（<5%，合格）
若電壓降超標，需增大截面積（如35mm²）。
四、影響電線平方數選擇的因素
1. 線路長度
• 短距離（<30米）：25mm²足夠，電壓降和發熱可忽略。
• 長距離（>50米）：需35mm²或更大截面積，降低電壓降（計算如上）。
2. 環境溫度
• 高溫（>35℃）降低載流量約10%-20%，需增大截面積（如35mm²）。
• 低溫（<10℃）對載流量影響較小，但需考慮電線脆化。
3. 敷設方式
• 穿管敷設：散熱較差，載流量降低10%-15%，推薦25mm²或35mm²。
• 橋架敷設：散熱較好，可用25mm²。
• 直埋：需考慮土壤熱阻和腐蝕，優先35mm²并加護套。
4. 負載特性
• 連續負載（如電機）：需25mm²-35mm²，確保長期穩定性。
• 間歇負載（如間歇啟動設備）：可適當減小截面積，但不低于16mm²。
• 啟動電流：電機啟動電流可達額定電流的5-7倍，需搭配軟啟動器或增大截面積。
5. 電線材質
• 銅芯：25mm²滿足90A需求，性價比高。
• 鋁芯：需35mm²-50mm²，成本低但接頭需防氧化處理。
五、安裝與選購注意事項
1. 電線選購
• 認證：選擇標有“CCC”（中國強制認證）的電線，符合《電線電纜通用技術條件》（GB/T 5023-2008）。
• 品牌：推薦遠東電纜、正泰、寶勝、南洋電纜等。
• 規格：確認標示為“YJV 0.6/1kV 3×25+1×16”（三相+地線）或類似。
• 外觀：檢查電線表面光滑，銅芯光亮，絕緣層均勻。
2. 安裝規范
• 專業施工：由持證電工操作，遵循《建筑電氣工程施工質量驗收規范》（GB 50303-2015）。
• 穿管保護：使用PVC管或鍍鋅鋼管，管內電線占管徑40%以下。
• 接頭處理：采用銅接頭壓接，包裹絕緣膠帶或熱縮管，防止短路。
• 接地系統：地線（16mm²）連接至接地排，接地電阻<4Ω。
• 驗收測試：安裝后測量絕緣電阻（≥0.5MΩ）和回路通斷。
3. 安全管理
• 斷路器：搭配100A-125A三相空氣開關，配備30mA漏電保護器。
• 負載監控：安裝電流表或智能電表，實時監測電流，防止過載。
• 定期檢查：每1-2年檢查電線老化、接頭松動或發熱情況。
遵循國家標準，定期檢查線路，能為50千瓦負載提供穩定、可靠的電力支持，滿足工業、商業和住宅的用電需求。
