广泛应用于20kV 高压配电网络中的关键供电回路（如区域变电站出线、大型商业中心主干线路、重要公共设施供电系统）。其导体截面的选择并非由电压直接设定，而是通过电压等级所决定的绝缘结构、电场分布特性及系统运行可靠性三大技术维度，间接构建截面选型的边界条件与设计框架。具体可从 “电压对截面的间接约束机制” 和 “截面确定的核心技术依据” 两个层面进行系统阐述：
一、本质逻辑：电压不直接指定截面，但确立选型的 “技术基线”
20kV 电压等级本身并不规定电缆必须采用某一特定截面（如 95mm² 或 120mm²），但会通过以下两个关键路径为截面选择设定不可逾越的“技术前提”，确保电缆在高电压环境下的长期安全稳定运行：
1. 电压等级决定绝缘结构，形成截面选择的 “几何边界”
YJLHV-20kV 电缆采用交联聚乙烯（XLPE）作为主绝缘材料，其绝缘厚度由系统电压直接决定 —— 根据《GB/T 12706.2-2020》中压挤包绝缘电缆标准，20kV 等级电缆的 XLPE 绝缘标称厚度应不小于 5.5mm（实际设计中常取 5.8~6.0mm 以留有裕度）。这一厚度是保障电缆能承受 20kV 相电压及瞬态过电压的基本要求。
由于绝缘层厚度由电压等级锁定，电缆的整体外径 = 导体直径 + 绝缘层 + 护套层，因此导体截面的选择实际上受到“空间包络”的限制：
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在密集电缆桥架或预埋穿管敷设场景中，电缆外径直接影响敷设可行性与散热效率；
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若选用过大截面导体，在绝缘厚度固定的前提下，整体外径显著增加，可能导致无法穿管或桥架拥堵；
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反之，若空间受限，需优先选择较小外径的电缆组合，进而反向约束导体截面的上限。
因此，20kV 电压通过“强制设定绝缘厚度”，间接限定了导体截面的可选范围，使截面选择必须在“电气安全”与“物理安装”之间寻求最优平衡。
2. 电压等级制约电场分布，设定截面的 “最小安全阈值”
在20kV 中压系统中，电缆内部的电场分布极为关键，尤其在导体表面附近，电场强度集中程度与导体几何形状密切相关。根据电磁场理论，导体表面电场强度与曲率半径成反比，即截面越小、导体越“细”，表面电场越强。
XLPE 绝缘材料允许的长期工频电场强度一般不超过 7.5kV/mm。若导体截面过小（如低于 50mm²），其等效曲率半径减小，导致局部电场强度超过材料耐受极限，可能引发：
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局部放电（Partial Discharge）：在电场集中区域产生微小放电，逐步侵蚀绝缘；
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水树/电树老化：加速绝缘材料劣化，缩短电缆寿命；
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最终击穿风险上升：尤其在潮湿、污秽等恶劣环境下，隐患更为突出。
因此，20kV 系统对导体截面设定了隐性下限 —— 即便负载电流较小，也不宜选用过细导体。通常工程实践中，20kV 电缆导体截面不应小于 50mm²（铝芯），以确保电场强度处于安全区间，避免因“小截面+高电压”组合带来的绝缘失效风险。
二、核心依据：截面选择的真正决定因素 —— 负载、温升与经济性
在电压设定的技术基线之上，导体截面的最终确定，需回归到实际运行需求，综合考虑以下三大核心因素：
1. 持续载流量要求（负载能力）
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需根据线路最大持续工作电流，查表或计算其在不同环境温度、敷设方式下的允许载流量；
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当前主流设计中，20kV YJLHV 电缆常用截面包括 50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm² 等，均需通过《GB/T 16895.15》载流量标准校核；
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若线路末端短路电流较大，还需进行热稳定校验，防止故障电流导致导体过热损坏。
2. 电压降与线路损耗控制
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在长距离供电线路中（如超过 1km），导体电阻引起的电压降不可忽视；
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电压降应控制在系统额定电压的 ±5% 以内（即 20kV 系统压降不超过 1kV）；
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小截面导体电阻大，压降显著，可能导致末端设备无法正常启动；
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同时，电阻越大，线路功率损耗（I²R）越高，影响系统能效。
3. 经济电流密度与全生命周期成本
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从经济性角度出发，存在“经济截面”概念：即综合考虑初始投资（电缆成本）与长期运行损耗成本后的最优截面；
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根据《DL/T 5222-2021 导体和电器选择设计技术规定》，20kV 系统推荐采用经济电流密度法进行截面优选；
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虽然大截面电缆初期投资高，但运行中损耗低、温升小、寿命长，长期更具性价比。
4. 机械强度与敷设条件
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铝芯电缆虽轻便、成本低，但机械强度低于铜芯，尤其在架空敷设或易受外力区域，需适当增大截面以提升抗拉能力；
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对于直埋敷设，还需考虑土壤热阻系数，必要时采用更大截面以改善散热。
