导线允许载流量的计算

导线的温度与导线的载流量、环境温度、风速、日照强度、导线表面状态等有关，对于确定的环境条件，导线的允许载流量直接取决于其发热允许温度，允许温度越高，允许载流量越大。但是导线发热允许温度受导线载流发热后的强度损失制约，因此架空导线的允许载流量一般是按一定气象条件下导线不超过某一温度来计算的，目的在于尽量减少导线的强度损失，以提高或确保导线的使用寿命。
　　允许载流量的计算与导体的电阻率、环境温度、使用温度、风速、日照强度、导线表面状态、辐射系数及吸热系数、空气的传热系数和动态黏度等因素有关。导线的最高使用温度按各国的具体情况而定，日本、美国的导线最高使用温度允许到90℃，法国为85℃，德国、荷兰、瑞士等国允许到80℃，我国和前苏联允许到70℃。
　　架空导线载流量的计算公式很多，但其计算原理都是由导线的发热和散热的热平衡推导出来的，热平衡方程式为  

W_j+W_S=W_R+W_F

式中，W_j为单位长度导线电阻产生的发热功率,W/m；W_S为单位长度导线的日照吸热功率，W/m；W_R为单位长度导线的辐射散热功率，W/m；W_F为单位长度导线的对流散热功率，W/m。
　　各国在计算过程中考虑的各个因素有所不同，使其公式的系数不同，但计算结果相差不大。以英国摩尔根公式和法国的公式作比较，其计算值相差1%～2％。其中英国摩尔根公式考虑影响载流量的因素较多，并有实验基础。但摩尔根公式计算过程较为复杂。在一定条件下将其简化，可缩短计算过程，适用于当雷诺系数为100～3000时，即环境温度为40℃、风速为0.5m/s、导线温度不超过120℃时，可用于直径为4.2～100 mm的导线载流量的计算。载流量计算公式如下式中，θ为导线的载流温升，℃；v为风速，m/s；D为导线外径，m；ε为导线表面的辐射系数（光亮新线为0.23～0.46，发黑旧线为0.90～0.95）；S为斯蒂芬-包尔茨曼常数5.67×10-8W/m²；t_a为环境温度，℃；α_s为导线吸热系数，光亮新线为0.23～0.46，发黑旧线为0.90～0.95；k_t为t(t=θ+t_a)℃时的交直流电阻比;R_dt为t℃时直流电阻；I_s为日光对导线的日照强度，W/m²。我国现行标准导线载流量计算，采用的就是以上计算公式。

 我国现行标准导线载流量计算，采用的计算公式如下：

                                                                                                            1/2                                                                    

   （1/2表示：大括号外面的1/2次方）

式中，    θ为导线的载流温升，℃；      v为风速，m/s；     D为导线外径，m；

              ε为导线表面的辐射系数（光亮新线为0.23～0.46，发黑旧线为0.90～0.95）；

              S为斯蒂芬-包尔茨曼常数5.67×10-8W/m²；              t_a为环境温度，℃；

             α_s为导线吸热系数，光亮新线为0.23～0.46，发黑旧线为0.90～0.95；

             k_t为t(t=θ+t_a)℃时的交直流电阻比;                R_dt为t℃时直流电阻；

             I_s为日光对导线的日照强度，W/m²。