电线电缆的选择是电气工程设计和施工中的关键环节，直接关系到电路的安全性、稳定性和经济性。对于50千瓦（kW）的负载，正确选择合适的电线不仅能确保电路安全，还能优化成本并延长线路寿命。
一、50千瓦负载的电流计算
1. 功率与电流的关系
要确定50千瓦负载所需的电线平方数，首先需计算负载的电流。电流（I）由功率（P）、电压（U）和功率因数（cosφ）决定，公式为： I = P ÷ (U × cosφ)
在国内，电力系统通常为三相交流电（380V，线电压）或单相交流电（220V）。50千瓦负载多见于三相电路（如工业、商业或大型住宅），以下以三相电路为主分析。
• 功率（P）：50kW = 50,000W。
• 电压（U）：三相电路线电压为380V。
• 功率因数（cosφ）：普通负载（如电机、空调）为0.8-0.9，假设0.85。
三相电路电流公式： I = P ÷ (√3 × U × cosφ)
代入数据： I = 50,000 ÷ (√3 × 380 × 0.85) ≈ 89.6A
因此，50千瓦三相负载的电流约为90A。
2. 单相电路（补充）
若为单相220V电路（较少见于50kW负载），电流计算为： I = P ÷ (U × cosφ)I = 50,000 ÷ (220 × 0.85) ≈ 267.4A
单相90A电流远超家用线路容量（通常10-16A），故50千瓦负载几乎均为三相电路。以下分析以三相90A为主。
二、选择电线平方数
1. 电线平方数的含义
电线平方数指导体截面积（单位：mm²），如2.5mm²、10mm²。截面积越大，电线的载流量（安全电流）越高。家用和工业常用铜芯电线，因铜的导电性优于铝（电阻率：铜1.68×10⁻⁸ Ω·m，铝2.82×10⁻⁸ Ω·m）。
2. 铜芯电线的载流量
根据《低压配电设计规范》（GB 50054-2011），铜芯电线的载流量（穿PVC管敷设，环境温度25℃）如下：
• 6mm²：约40-50A。
• 10mm²：约50-70A。
• 16mm²：约70-90A。
• 25mm²：约90-120A。
• 35mm²：约120-150A。
• 50mm²：约150-180A。
对于90A电流，初步选择：
• 16mm²：载流量接近90A，适用于短距离（<30米）且负载稳定的场景。
• 25mm²：载流量90-120A，安全余量更大，推荐用于50千瓦负载。
3. 推荐电线平方数
综合考虑安全余量（电流不超过载流量的80%-90%）和经济性，50千瓦三相负载推荐使用：
• 25mm²铜芯电线，载流量约90-120A，满足90A需求，余量充足。
• 35mm²铜芯电线，若线路较长（>50米）或环境温度较高（>35℃），以降低电压降和发热。
• 铝芯电线（如YJLV）也可使用，但需更大截面积（约铜芯的1.5倍），如35mm²或50mm²，因铝的导电性较差且易氧化。
4. 电线类型
推荐电线类型：
• YJV：铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，耐温90℃，适合固定布线。
• WDZ-BYJ：低烟无卤阻燃电线，适合消防要求高的场所。
• BV：单芯硬线，需穿管，适合短距离布线。
三、简单计算电线平方数的方法
1. 经验公式
为简化计算，可使用经验公式估算铜芯电线的平方数： 截面积（mm²）≈ 电流（A）÷ 4（三相电路）
• 90A ÷ 4 ≈ 22.5mm²，向上取整为25mm²。
单相电路： 截面积（mm²）≈ 电流（A）÷ 2
• 267A ÷ 2 ≈ 133.5mm²，需更大截面积（如150mm²），但单相不适用50kW。
此公式适用于短距离（<30米）、环境温度25℃、铜芯电线，误差约±10%。
2. 载流量表格法
参考国家标准载流量表（如上文），根据电流选择截面积：
• 查找90A对应的截面积（16mm²-25mm²）。
• 优先选择25mm²，确保余量。
3. 在线计算工具
使用电气设计软件或在线计算器（如国家电网或电缆厂商提供的工具），输入功率（50kW）、电压（380V）、功率因数（0.85）、线路长度和敷设方式，自动输出推荐截面积。此方法适合复杂场景，精度高。
4. 校核电压降
长距离线路需校核电压降（建议<5%）： ΔU = I × L × R
• I：电流（90A）。
• L：线路长度（米，单程）。
• R：电线电阻（Ω/m，25mm²铜芯约0.000727 Ω/m）。
示例：
线路长度50米： ΔU = 90 × 50 × 0.000727 ≈ 3.27V电压降百分比 = 3.27 ÷ 380 × 100% ≈ 0.86%（<5%，合格）
若电压降超标，需增大截面积（如35mm²）。
四、影响电线平方数选择的因素
1. 线路长度
• 短距离（<30米）：25mm²足够，电压降和发热可忽略。
• 长距离（>50米）：需35mm²或更大截面积，降低电压降（计算如上）。
2. 环境温度
• 高温（>35℃）降低载流量约10%-20%，需增大截面积（如35mm²）。
• 低温（<10℃）对载流量影响较小，但需考虑电线脆化。
3. 敷设方式
• 穿管敷设：散热较差，载流量降低10%-15%，推荐25mm²或35mm²。
• 桥架敷设：散热较好，可用25mm²。
• 直埋：需考虑土壤热阻和腐蚀，优先35mm²并加护套。
4. 负载特性
• 连续负载（如电机）：需25mm²-35mm²，确保长期稳定性。
• 间歇负载（如间歇启动设备）：可适当减小截面积，但不低于16mm²。
• 启动电流：电机启动电流可达额定电流的5-7倍，需搭配软启动器或增大截面积。
5. 电线材质
• 铜芯：25mm²满足90A需求，性价比高。
• 铝芯：需35mm²-50mm²，成本低但接头需防氧化处理。
五、安装与选购注意事项
1. 电线选购
• 认证：选择标有“CCC”（中国强制认证）的电线，符合《电线电缆通用技术条件》（GB/T 5023-2008）。
• 品牌：推荐远东电缆、正泰、宝胜、南洋电缆等。
• 规格：确认标示为“YJV 0.6/1kV 3×25+1×16”（三相+地线）或类似。
• 外观：检查电线表面光滑，铜芯光亮，绝缘层均匀。
2. 安装规范
• 专业施工：由持证电工操作，遵循《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB 50303-2015）。
• 穿管保护：使用PVC管或镀锌钢管，管内电线占管径40%以下。
• 接头处理：采用铜接头压接，包裹绝缘胶带或热缩管，防止短路。
• 接地系统：地线（16mm²）连接至接地排，接地电阻<4Ω。
• 验收测试：安装后测量绝缘电阻（≥0.5MΩ）和回路通断。
3. 安全管理
• 断路器：搭配100A-125A三相空气开关，配备30mA漏电保护器。
• 负载监控：安装电流表或智能电表，实时监测电流，防止过载。
• 定期检查：每1-2年检查电线老化、接头松动或发热情况。
遵循国家标准，定期检查线路，能为50千瓦负载提供稳定、可靠的电力支持，满足工业、商业和住宅的用电需求。
