为什么穿管电线越多载流量越小（为什么电缆穿管后载流量会降低？）

电缆穿管后载流量会降低，这并不是“吓唬人”，本质原因是热量散不出去，温度升得太快，电缆绝缘吃不消。为了让你全面理解这个问题，下面我们来细聊一下！

一、电缆载流量本质：热平衡

电缆的载流量是指电缆在散热能力允许范围内，能够安全承载的最大电流。

1、发热量公式：电流通过电缆导体产生热量，主要来源于电阻损耗：

Q：电缆发热量，单位为瓦（W）。

I：电流，单位为安（A）。

R：电缆的导体电阻，单位为欧姆（Ω）

2、散热路径：电缆产生的热量必须通过以下路径散发出去：

对流：空气流动带走热量；

传导：热量从电缆表面通过管壁传递到外界；

辐射：热量以红外形式向外散发。

一旦发热量Q大于散热能力，电缆温度会持续升高，最终超过绝缘材料的耐热极限，导致电缆损坏。

二、 穿管后散热条件的变化

电缆穿管后，散热路径受到限制，热量更难散发出去，导致温升加剧。

1、管道内空气静止：穿管后，管内空气几乎不流动，原本依靠空气对流散热的能力大幅下降。

2、管壁增加热阻：管壁（如PVC、金属）会阻碍热量向外传导；PVC管的热导率较低，散热效果远不如直接敷设在空气中的电缆。

3、多根电缆热积聚：管内多根电缆同时工作，热量彼此叠加，温升进一步加快。

温升穿管后的电缆温度可以用以下公式估算：

T：电缆表面温度；

T环境：管外环境温度；

Q：发热量（由公式 Q=I2⋅R 计算）；

Rth：热阻，表示热量向外传递的难度。

穿管后热阻增大，导致温升 T 明显增加，必须降低载流量以控制温度。

三、电磁效应对载流量的影响

当多根电缆同时穿管时，不仅热积聚问题严重，还会受到电磁效应的影响，进一步降低载流量。

1、 集肤效应

当交流电通过导体时，电流密度会集中在导体表面，导体内部电流密度较低。这种现象增加了导体的等效电阻，导致发热量增大：R等效>R直流

影响：电阻增大，发热量 Q=I2 ⋅R 等效进一步上升。

2、邻近效应

多根电缆并排敷设时，相邻电缆的磁场会影响电流分布，导致电阻增大。邻近效应的影响随着电缆间距减小而增大。

在集肤效应和邻近效应作用下，导体的等效电阻 R等效 可以表示为：

K集肤：集肤效应增益系数；

K邻近：邻近效应增益系数。

多根电缆穿管时，这些效应会叠加增加发热，进一步降低载流量。

四、多环境案例分析

1、 空气敷设 vs. 穿管

假设单根电缆在空气中工作时，载流量为100A，发热量为：

穿管后热阻增加，假设总热阻增大1.5倍：

温升计算：

如温升超出绝缘材料耐热限值（如70℃），则需降低载流量。

2、多根电缆穿管

假设两根电缆同时穿管，每根电缆的初始载流量为80A：

若两根电缆热积聚，管内总发热量为：

热积聚效应和电磁效应导致温升进一步增加，实际载流量需要按折减系数调整。

五、 优化措施

1、分管敷设：多根电缆避免集中敷设在同一管道内，减少热积聚和电磁效应。

2、降低填充率：管内电缆截面积占比不超过40%，留足散热空间。

3、选用耐高温电缆：比如XLPE电缆，耐热等级更高（90℃或105℃）。

4、使用导热性能好的管材：金属管散热效果优于PVC管。

5、增加主动散热措施：在高负荷场景下增加强制通风或液冷装置。