交流架空线导线截面的选择

电力线路结构及导线的截面选择摘要：导体（线芯）、绝缘层以及保护层等作为电力线路的重要组成部分，其中导线作为其最主要的原件，其截面的大小与电力网的经济和技术指标有着紧密的联系。

对于35KV以上的架空线路而言，在选择导线截面时首先要考虑经济的因素，然后按照截流量、电晕、机械强度等来对其进行校验。

对于35KV以下的电力网则按照电压损耗率的最大限度来选择导线的截面，校验可以通过载流量以及机械强度来校验。

关键词：电力线路；导线截面架空线路和电缆线路作为电力线路中常见的线路种类，其中架空线路通常情况下设置在露天的杆塔上，而电缆线路则直接埋设在地下或者是设置于电缆沟。

架空线路和电缆线路相比较，其中架空线路的建设费用要比电缆线路低、且施工时间短、运检维修方便，因此架空线路的使用远比电缆线路多。

一般情况下，电缆线路通常应用于负荷密度大、人口稠密等中心城市的繁华地段的建设中。

一、电力线路结构架空线路的组成部分有杆塔、绝缘子、导线、避雷线以及金具等部分，不同的部分发挥的作用也存在区别，其中传输电流、输送电能的为导线，而将雷电引入大地从而保护线路的为避雷线。

而作为导线和避雷线支撑体为杆塔。

绝缘子的主要作用是让导线和杆塔之间无法通电，绝缘子能够承受线路最高运行的电压和各种过电压。

而金具则是将导线与杆塔连接安装以及固定。

上文介绍到导体（线芯）、绝缘层以及保护层是构成电力线路的组成部分，这些部分的作用分别是，导体负责传递电能，而绝缘层其主要隔离不同的线芯、和保护层，因此绝缘层需要具有较好的绝缘性能和耐热性能；而保护绝缘层的部分就是保护层，其能够在电缆运输、储存以及敷设和运行的过程中，保护绝缘层不受到外力的伤害。

对于架空线路而言，由于各个主要元件经常暴露在露天的情况下，常常受到风吹雨淋，同时也极容易受到气温、天气等变化的影响，因此线路会出现退化或者腐蚀的情况。

这就对导线的质量提出了更高的要求。

导线应当具备较好的导电性能、良好的机械强度以及抗腐蚀的能力。

一.架空送电线路导线截面选择和校验架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕，机楔强度以及事故情况下的发热条件进行校验。

必要时通过技术经济比较确定。

但对超高压线路，电晕往往成为选择导线截面的决定因素。

1.按经济电流密度选择导线截面按经济电流密度选择导线截面用的饿输送容量，应考虑线路投入运行后5~10年的发展。

在计算中必须采用正常运行方式下经常重复出现的最高负荷，但在系统发展还不明确的情况下，应注意勿使导线截面顶得过小。

导线截面的计算公式如下式中S---导线截面（MM）P---送电容量U---线路额定电压J---经济电流密度我国1956年电力部颁布的经济电流密度如表7-7所示。

经济电流密度的确定，涉及到电力和有色金属部门的供应，分配和发展等国民经济情况，目前有待统一修订标准。

2.按电晕条件校验导线截面在高压输电线中，导线周围产生很强的电场，当电场强度达到一定数值时，导线周围的空气就发生游离，形成放电，这种放电现象就是电晕。

在高海拔地区，110~220KV线路及330KV 以上电压线路的导线截面，电晕条件往往起主要作用。

导线产生电晕会带来两个不良后果：①增加了送电线路的电能损失；②对无线电通信和载波通信产生干扰。

至于电晕对导线的腐蚀，从我过东北系统154KV升压至220KV线路的实际运行情况来看，没有明显的影响，可暂不考虑。

关于电晕损失，若直接计算出送电线路的电晕损失，其优点是数量概念很清楚，缺点是计算较繁。

目前已很少采用这种方法。

现在趋向于用导线最大工作电场强度Em（单位为/cm）与全国电晕临界电场强度E。

之比植来衡量。

许多国家（如瑞典，前苏联等）认为，三相平均的导线表面最大工作电场强度与全国电晕电场强度之比若小于0.9，即，则认为是经济的。

前苏联“330~750KV线路年平均电晕损失计算导则”中提出，当时，电晕损失是非常小的，可以忽略不计。

我国东北系统的升压线路，刘天关330KV线路在人工气候室的试验表明：当时，起始电晕放电；当0.9< <1时，有较大的电晕放电；当>1时，则全面电晕放电。

导线截面积的选择和电缆的铺设方法一导线截面积的选择输电线路导线截面积的选择对电网的技术经济性能有很大的影响，导线截面的选择首先满足最基本的技术要求，如不发生电晕，保证一定的机械强度，满足热稳定条件，电压损耗不超过容许值。

其次，还要考虑经济方面的问题，如截面的选择不应使功率损失过大，不应使投资过大以及降低有色金属的消耗等等。

因而导线截面积的选择不是一个孤立的问题，需要在设计时从各个方面去综合考虑，通过方案比较找出最优的方案。

1.1导线截面选择的技术条件选择导线的技术条件是指电晕放电，机械强度，发热温度及容许电压损耗等条件。

高压输电线路产生的电晕会引起电能损耗和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小，根据理论分析及试验所得的结果，各级电压下的按电晕条件所规定的导线最小外径如下表所示：架空线路的导线在运行时要承受各种机械负载，如导线的自重，风压，冰重等，此外，还要有具有适应外界偶然负载的过载能力，这就要求导线截面不能过小，否则就难以保证应有的机械强度。

架空线路根据其重要程度一般可分为三个等级，通常35KV以上线路为I类线路，1~35KV 为II类线路，1KV以下为III类线路。

电流通过到现实，在导线上的电阻会缠身有功功率损耗，导线的有功功率损耗将转换为热能使导线的温度上升。

当损耗的热能与周围发散的热能相等时，温升达到稳定值。

在一定的容许条件下，各种型号的导线容许通过的电流时不同的。

总所周知，当线路上输送的功率一定时，导线截面积小则线路的电阻，电抗愈大，从而线路的电压损耗也愈大，电压损耗过大会给调压带来困难。

为了保证电压损耗在容许范围之内，通常可按容许电压损耗选择导线截面，这一点对地方电网尤为重要。

1.2导线截面积选择的经济条件为了节约投资降低线路的造价及折旧维修费用，导线截面应愈小愈好。

但当导线截面愈小时，在输送功率相同的条件下又会使电能损耗增大，从而增加发电厂的投资，燃料消耗以及整个系统的运行费用支出。

交流电缆标准截面交流电缆是电气工程中常用的一种导线材料，用于将交流电能传输到各个电器设备中。

在选择交流电缆时，标准截面是一个重要的考虑因素。

本文将介绍交流电缆标准截面的相关知识，并探讨其在电气工程中的应用。

一、交流电缆标准截面的定义交流电缆标准截面指的是交流电缆导体截面的标准尺寸。

导体截面的大小直接影响到电流传输的能力和电缆的功率承载能力。

通常情况下，较大的导体截面可以传输更大的电流，使得电缆能够承受更高的功率负载。

二、交流电缆标准截面的选择原则在选择交流电缆标准截面时，需要考虑以下几个原则：1. 电流负载：根据电路中的电流负载大小，选择满足要求的交流电缆标准截面。

过小的截面会导致电缆过热、损坏甚至引发安全事故，而过大的截面则浪费资源。

2. 电压降：根据电缆的长度和电路的电压，计算出电缆的电压降。

选择合适的交流电缆标准截面可以降低电缆的电压降，提高电路的效率和稳定性。

3. 环境条件：考虑交流电缆所处的环境条件，如温度、湿度、腐蚀性气体等。

根据环境条件选择符合要求的电缆外径和绝缘材料。

4. 经济性：在满足电气性能和安全要求的前提下，选择经济合理的交流电缆标准截面。

过度追求大截面会增加成本，而过小的截面则可能带来额外的维护和更换费用。

三、交流电缆标准截面的应用领域交流电缆广泛应用于各个领域的电气工程中，包括建筑、工业、交通、能源等方面。

不同的应用领域对交流电缆标准截面的要求也各不相同。

1. 建筑领域：在建筑电气系统中，交流电缆用于供电、照明等方面。

常见的标准截面为2.5mm²、4mm²、6mm²等，根据电流负载来选择合适的截面。

2. 工业领域：工业生产中的电气设备通常对电缆要求较高。

一般会选择较大的标准截面，如16mm²、25mm²、35mm²等。

3. 交通领域：交通信号灯、地铁、电车等交通设施需要使用交流电缆进行供电。

标准截面的选择要根据设备功率、电压降等因素进行合理搭配。

导线及电缆截面选择在电气工程中，导线及电缆的截面选择是非常重要的一项任务。

适宜的导线及电缆截面可以确保电流传输的平安和可靠，同时还可以减少能量损耗和本钱开支。

本文将介绍导线及电缆截面选择的相关知识和方法。

1. 电流载荷导线及电缆截面选择的首要考虑因素是电流载荷。

根据电路的要求，我们需要确定导线或电缆可以承受的最大电流。

一般来说，电流载荷可以通过计算得到，但也可以通过实际测试来确定。

在确定电流载荷后，我们可以根据一定的平安系数选择适宜的导线或电缆截面。

2. 电压降电压降是指电流在导线或电缆中流动时，电压沿着导线或电缆长度方向的降低量。

电压降与导线或电缆的电阻有关，电阻越大，电压降越大。

在导线及电缆截面选择时，我们需要考虑电压降是否满足电路要求。

通常情况下，电压降应该控制在一定的范围内，以确保电路正常工作，同时防止能量损耗。

3. 导线或电缆材料导线或电缆的材料也是选择截面的重要考虑因素之一。

常见的导线或电缆材料包括铜和铝。

铜具有良好的导电性能和机械强度，但价格较高。

铝的导电性能略低于铜，但价格较低。

在选择导线或电缆截面时，我们需要根据不同的要求和预算，选择适宜的导线或电缆材料。

4. 环境条件不同的环境条件对导线及电缆截面选择也有一定影响。

例如，高温环境下，导线或电缆的温度可能会升高，因此需要选择能够承受高温的导线或电缆截面。

同样，潮湿环境下，我们需要选择能够耐潮湿的导线或电缆。

因此，在选择导线或电缆截面时，我们需要充分考虑环境条件，以确保其可靠性和平安性。

5. 系统的经济性在导线及电缆截面选择时，还需要考虑整个系统的经济性。

换句话说，我们需要找到既能满足电流载荷和电压降要求，又能有效降低本钱的截面选择。

在此过程中，我们可以通过比拟不同截面的价格和性能来做出决策。

6. 截面选择方法导线及电缆截面选择的方法主要有经验法和计算法。

经验法是根据以往的经验和类似案例来选择导线或电缆截面。

这种方法简单直观，但可能不是最优的选择。

导线截面选择原则一、按经济电流密度选择从能量损耗的角度考虑，希望导线的截面越大越好，因此时导线阻抗变小，使电能损耗和电压损失都减小。

但从线路投资和维护考虑，又希望导线截面小一些好，同此时导线单位长度价格降低、有色金属消耗减少、投资费用降低，比较经济。

这是高压导线截面选择中的一对矛盾，解决的办法就是采用经济截面。

按经济电流密度选择导线截面，能使线路的年运行费用接近最低，因而有较大的经济意义。

二、按长时允许电流（允许载流量）选择这一原则的含义如下：导线通过最大长时负荷电流，也就是设计中的计算电流时，所产生的发热温度，不应超过其运行的最高允许温度。

据此，工程上对各种型号、规格、材质的导线都有一个相应的长时允许负荷电流的规定，也叫允许载流量的规定。

所以，设计选择时不必计算各种情况下导线的发热温度，只须按计算电流查电工手册得出相应的截面，并作温度修正即可。

所选截面若不符合该原则，则在满负荷运行时，将会使导线过热烧坏绝缘或引起火灾和其他事故。

三、按正常运行允许电压损失选择由于线路上有电阻和电抗，故电流通过导线时，除产生电能损耗外，还会产生电压损失，当电压损失超过一定的范围后，将使用电设备端子上的电压过低，影响用电设备的正常运行。

所以，要保证用电设备的正常运行，必须根据线路的正常运行允许电压损失来选择导线截面，使线路电压损失低于允许值，以保证供电质量。

四、按机械强度条件选择架空导线要经过搬运、架设、安装等操作，易受到机械损伤，运行又受自然条件影响较大，容易发生倒杆、断线等故障，所以架空导线有一个最小允许截面的规定。

架空导线的最小允许截面如表1所示。

一般这一规定不作为选择计算项目，只作为校验项目。

表1架空线路按机械强度要求的最小允许截面（mm2）。

架空配电线路导线选择架空配电线路作为电力系统的重要组成部分，其导线的选择对于线路的安全、稳定（DL/T 5220-2021），运行至关重要。

本文将根据《10kV及以下架空配电线路设计规范》结合气象条件、经济电流密度及载流量、裸导线与绝缘线使用环境、电压降、弧垂影响等方面的知识，为您详细解读架空配电线路导线选择的重要性。

01气象条件对导线选择的影响气象条件是影响架空配电线路安全运行的重要因素之一。

在导线选择时，应充分考虑当地的气候条件，如气温、风速、覆冰厚度等。

对于高温地区，应选择耐热性能较好的导线；对于覆冰较厚的地区，应选择具有较强抗冰能力的导线；对于风速较大的地区，应合理确定导线的安全系数，以抵抗风力引起的振动和风偏。

象条件对架空配电线路导线选择的影响主要体现在以下几个方面：1.气温：最高温度和最低温度是选择导线时需要考虑的重要气象条件。

最高温度可以用来计算导线的最大弧垂，保证线路对地面及建筑物的安全距离；而最低温度则是确定导线最大应力的基本条件。

2.风速和覆冰厚度：风速和覆冰厚度对导线的影响主要表现在机械荷载和电气性能方面。

风速可能导致导线产生高频振动，影响导线的机械性能；覆冰则可能增加导线的垂直载荷，增大张力，甚至可能引发断线。

3.雷电日数：雷电日数也是气象条件中的一个重要因素，用于防雷保护方面的设计考虑。

4.大气温度：大气的温度变化会影响到导线的热胀冷缩，进而影响导线的机械性能和电气性能。

在选择导线时，应充分考虑当地的气候条件，根据实际情况选择耐热性能好、抗冰能力强、机械强度高的导线，以保证线路的安全、稳定、长期运行。

同时，加强线路的维护和管理也是保证其正常运行的重要措施。

02经济电流密度及载流量的考量经济电流密度及载流量是导线选择的重要经济指标。

经济电流密度是指在一定的技术经济条件下，通过单位截面积的导线所允许的最大电流值。

导线截面积的选择应按照经济电流密度来进行，以降低线路的建设投资。

一、线截面选择原则从配电变压器到用电负荷的线路有架空线路和电缆线路两种形式。

无论室内或室外的配电导线及电缆截面的选择方法是一样的。

（一）选择导线截面的原则1、电力电缆缆芯截面选择的基本要求(1)最大工作电流作用下的缆芯温度，不得超过按电缆使用寿命确定的允许值。

(2)最大短路电流作用时间产生的热效应，应满足热稳定条件。

(3)连接回路在最大工作电流作用下的电压降，不得超过该回路允许值。

(4)较长距离的大电流回路或35kV以上高压电缆，当符合上述条件时，宜选择经济截面，可按“年费用支出最小”原则。

(5)铝芯电缆截面，不宜小于4mm2。

(6)水下电缆敷设当需缆芯承受拉力且较合理时，可按抗拉要求选用截面。

导线截面的选择应同时满足机械强度、工作电流和允许电压降的要求。

其中导线承受最低的机械强度的要求是指诸如导线的自重、风、雪、冰封等而不致于断线；导线应能满足负载长时间通过正常工作最大电流的需要；及导线上的电压降应不超过规定的允许电压降。

一般公用电网电压降不得超过额定电压的5％。

电力电缆芯截面选择不当时，造成影响可靠运行、缩短使用寿命、危害安全、带来经济损失等弊病，不容忽视。

电缆缆芯持续工作温度，关系着电缆绝缘的耐热寿命，一般按30～40年使用寿命，并依据不同绝缘材料特性确定工作温度允许值。

当工作温度比允许值大时，相应的使用寿命缩短，如交联聚乙烯工作温度较允许值增加约8℃，对应载流量增加7％，则使用寿命降低一半。

电缆缆芯持续工作温度，还涉及影响缆芯导体连接的可靠性，需考虑工程实际可能的导体连接工艺条件来拟定。

短路电流作用于缆芯产生的热效应，满足不影响电缆绝缘的暂态物理性能维持继续正常使用，且使含有电缆接头的导体连接能可靠工作，以及对分相统包电缆在电动力作用下不致危及电缆构造的正常运行，这就统称为符合热稳定条件。

否则会出现了油纸绝缘铅包被炸裂、绝缘纸烧焦、电缆芯被弹出、电缆端部冒烟等故障。

“年费用支出最小”原则的评定方法，是参照原水电部82电计字第44号文颁发“电力工程经济分析暂行条例”，该文件推荐的年费用支出B的表达式如下：B＝0.11Z＋1.11N。

导线选择参考详细原则⼀、线截⾯选择原则从配电变压器到⽤电负荷的线路有架空线路和电缆线路两种形式。

⽆论室内或室外的配电导线及电缆截⾯的选择⽅法是⼀样的。

（⼀）选择导线截⾯的原则1、电⼒电缆缆芯截⾯选择的基本要求(1)最⼤⼯作电流作⽤下的缆芯温度，不得超过按电缆使⽤寿命确定的允许值。

(2)最⼤短路电流作⽤时间产⽣的热效应，应满⾜热稳定条件。

(3)连接回路在最⼤⼯作电流作⽤下的电压降，不得超过该回路允许值。

(4)较长距离的⼤电流回路或35kV以上⾼压电缆，当符合上述条件时，宜选择经济截⾯，可按“年费⽤⽀出最⼩”原则。

(5)铝芯电缆截⾯，不宜⼩于4mm2。

(6)⽔下电缆敷设当需缆芯承受拉⼒且较合理时，可按抗拉要求选⽤截⾯。

导线截⾯的选择应同时满⾜机械强度、⼯作电流和允许电压降的要求。

其中导线承受最低的机械强度的要求是指诸如导线的⾃重、风、雪、冰封等⽽不致于断线；导线应能满⾜负载长时间通过正常⼯作最⼤电流的需要；及导线上的电压降应不超过规定的允许电压降。

⼀般公⽤电⽹电压降不得超过额定电压的5％。

电⼒电缆芯截⾯选择不当时，造成影响可靠运⾏、缩短使⽤寿命、危害安全、带来经济损失等弊病，不容忽视。

电缆缆芯持续⼯作温度，关系着电缆绝缘的耐热寿命，⼀般按30～40年使⽤寿命，并依据不同绝缘材料特性确定⼯作温度允许值。

当⼯作温度⽐允许值⼤时，相应的使⽤寿命缩短，如交联聚⼄烯⼯作温度较允许值增加约8℃，对应载流量增加7％，则使⽤寿命降低⼀半。

电缆缆芯持续⼯作温度，还涉及影响缆芯导体连接的可靠性，需考虑⼯程实际可能的导体连接⼯艺条件来拟定。

短路电流作⽤于缆芯产⽣的热效应，满⾜不影响电缆绝缘的暂态物理性能维持继续正常使⽤，且使含有电缆接头的导体连接能可靠⼯作，以及对分相统包电缆在电动⼒作⽤下不致危及电缆构造的正常运⾏，这就统称为符合热稳定条件。

否则会出现了油纸绝缘铅包被炸裂、绝缘纸烧焦、电缆芯被弹出、电缆端部冒烟等故障。

“年费⽤⽀出最⼩”原则的评定⽅法，是参照原⽔电部82电计字第44号⽂颁发“电⼒⼯程经济分析暂⾏条例”，该⽂件推荐的年费⽤⽀出B的表达式如下：B＝0.11Z＋1.11N。

简述架空线路导体截面选择的原则在设计架空线路时，导体截面的选择是至关重要的。

导体截面的大小直接影响线路的传输能力、安全性和经济性。

因此，选择适当的导体截面是确保线路正常运行的重要一环。

本文将简要介绍架空线路导体截面选择的原则。

1. 考虑电流负载：首先，我们需要考虑线路所承载的电流负载。

电流负载决定了导体所需的截面积。

较高的电流负载需要较大的导体截面，以确保线路能够传输足够的电流。

而较低的电流负载可以选择较小的导体截面，以降低成本。

2. 考虑电压损耗：导线的电阻会导致电压损耗。

为了降低电压损耗，我们需要选择较大的导体截面。

较大的导体截面可以减少电阻，从而降低线路中的电压损耗。

3. 考虑温升：当电流通过导线时，导线会产生热量。

如果导体截面过小，电流密度将增大，导致导线过热，甚至烧断。

因此，我们需要选择足够的导体截面，以确保导线在额定电流下的温度升高不超过允许的限制。

4. 考虑短路电流：短路电流是指在线路发生故障时，电流突然增大到异常高值的情况。

为了保护线路和设备的安全，我们需要选择足够大的导体截面，以承受短路电流的冲击。

5. 考虑风载荷：架空线路处于户外环境中，风的作用是不可忽视的。

较大的风载荷会对导线产生压力，影响线路的安全性。

为了应对风载荷，我们需要选择足够强度的导体截面。

6. 考虑经济性：在满足以上几项原则的前提下，我们还应考虑线路的经济性。

较大的导体截面将增加材料和安装成本，而较小的导体截面可能带来较高的能耗和维护成本。

因此，我们需要综合考虑各种因素，选择最经济合理的导体截面。

通过综合考虑电流负载、电压损耗、温升、短路电流、风载荷和经济性等因素，我们可以选择出适合的架空线路导体截面。

这样一来，线路能够正常传输电流，同时保证安全可靠且经济合理的运行。

在实际应用中，根据具体情况进行工程计算和模拟分析，进一步优化导体截面的选择。

综上所述，架空线路导体截面选择的原则包括考虑电流负载、电压损耗、温升、短路电流、风载荷和经济性等因素。

导线截面的选择：1、导线截面的选择：为了保证供电线路安全、可靠、经济地运行，导线截面选择必须同时满足下列三个条件。

（1）按导线安全载流量选择，负载的计算电流为K×ΣP 三相四线制线路上，I＝-------------------- （A）√3×U ×COSφΣP 二相制线路上，I＝-------------------- （A）U×COSφ式中：K――需要系数，因为许多负载不一定同时使用，也不一定同时满载，还要考虑电机的效率不等于1，所以需要打一个折扣，称为需要系数；取0.5～1.0。

U――线电压；∑P――各负载铭牌上标志的功率的总和；COSφ――负载的平均功率因数。

（2）按容许电压降选择导线截面当供电线路很长时，线路上的电压降就比较大，导线上的电压降应不超过规定的容许电压降。

导线截面计算式为：ΣP×L S＝-------------------- （mm2）C×ε式中：ΣP×L――负荷力矩的总和，KW&#8226;M；C――计算系数，在三相四线制供电线路上，铜线的计算系数为77，铝线为46.3；在单相220V供电时，铜线为12.8，铝线为7.75；ε――容许电压降，一般电网规定的容许电压降为5％，临时供电线路可降到8％。

（3）按导线应能承受最低的机械强度选择导线截面JGJ46－88中规定：架空线必须采用绝缘铜线或绝缘铝线。

为满足机械强度要求，绝缘铝线截面不小于16mm2；绝缘铜线截面不小于10 mm2；跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内的架空绝缘铝线最小截面不小于35 mm2；绝缘铜线不小于16 mm2。

总之，导线截面的选择必须满足上面的三个条件。

选用时一般先按安全载流量进行计算，初选后再对其它两个条件进行核算，直至符合要求为止。

2、线路计算：（1）、总电源线路计算总电源位于配电间处，由电源直接接出，负责现场整体用电情况。