导线和电缆的截面选择原则

输电导线截面的选择

本节课主要讲述选择导线截面的一般原则、选择条件。按长时允许电流选择导线截面；按允许电压损失选择导线截面；按经济电流密度选择导线截面；按机械强度选择导线截面；按短路时的热稳定条件选择导线截面及按启动条件校验导线截面等知识。

一、输电导线型号的选择

选择依据：输电导线所处的电压等级和适用场所。

二、选择导线截面的条件

1.选择导线截面的一般原则。

1）按长时允许电流选择。

2）按允许电压损失选择。

3）按经济电流密度选择。

4）按机械强度选择。

5）按短路时的热稳定性的条件选择。

2.各种导线截面的选择条件。

1）高压架空线路

不必考虑短路时的热稳定性。

2）高压电缆

不考虑机械强度。

必须考虑短路时的热稳定性。

3）低压导线和电缆

对裸导线不校验短路时的热稳定性。

但对于干线电缆，不必校验其机械强度。

在选择各种导线的截面时，应在其诸多的选择条件中，确定一个有可能选择出最大截面的条件。首先选其截面，其后在按其条件校验，这样可使选择计算简便，避免返工。

三、按长时允许电流选择导线截面

KsoIp≥Ica

0QQQQKppSO或查表7-13

查表7-12

wnNNdecaUPKIcos3103

四、按允许电压损失选择导线截面

1.电压损失的计算

电压损失是线路始、未两端电压的算术差值。

1）线路的电压损失计算

（1）线路负荷电压损失的计算（图7-14）

相电压损失 sincosIXIRU

三相对称线路线电压损失：)sincos(3XRIUw△Uw=)sinxcosr(IL300

NwUQXPRUQXPRU

NwUPRIRUcos3

)(Pr00QxULUNw

忽略电抗时： NrrwULPLIU00cos3

（2）分布负荷电压损失的计算（图7-15）

△Uw=△U1+△U2+△U3

导线截面型号相同

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：

额定电压（KV） 60以下 110 154 220 330 500 750

导线外径（mm） 不限制 9.6 13.7 21.3 33.2 2*21.3

相应导线型号 LGJ-50 LGJ-95 LGJ-240 LGJ-600 LGJ-240 LGJQ-400*2 LGJQ-500*4

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。

对不同电压等级的线路，按机械强度所要求的导线的最小截面和直接如下表所示：

导线结构 导线材料 线路等级

I II III

单股线 铜 不允许 10 6

青铜 Φ3.5 Φ2.5

钢 Φ3.5 Φ2.75

铝及其合金 不允许 不允许

多股线 铜 16 10 6

青铜 16 10 6

钢 16 10 10

铝及其合金 25 16 16

导线和电缆截面的选择

第 2 页 共 6 页 导线和电缆截面的选择

各级电压电力线路输送容量及距离的大致范围

额定电压(KV) 输送功率(KW) 输送距离(Km)

0.22 50以下 0.15以下

0.38 100以下 0.6以下

10 200—2000 6-20

35 2000-10000 35-50

63 10000-20000 60-100

一.根据设计经验,选择导线和电缆截面

⒈10KV及以下高压线路及低压动力线路

①按发热条件来选择截面;

②校验电压损耗;

③校验机械强度;

④对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求;

2.低压照明线路

①按电压损耗条件选择截面;

②校验发热条件;

③校验机械强度;

④对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求;

3.对长距离大电流及35KV以上的高压线路

①按经济电流密度选择经济截面;

②校验电压损耗;

第 3 页 共 6 页 ③校验发热条件;

④校验机械强度;

⑤对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求;

二.选择导线和电缆的条件说明

1. 发热条件

①三相系统相线截面的选择

导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。

按发热条件选择三相系统中的相线截面时,应使其允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30,即:

Ial≥I30

其中I30=UCOSP3

P—负载功率(W) U—负载线电压(V) COS--负载功率因率

如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时,则导线的允许载流量应乘以温度校正系数。（即Ial*Kθ）

Kθ=00alal

al--导线额定负荷时的最高允许温度； 0--导线的允许载流量所采用的环境温度；

0--导线敷设地点实际的环境温度；

在室外，环境温度一般取当地最热月平均最高气温；

在室内，环境温度一般取当地最热月平均最高气温加5℃；

按用电功率和线路长度选择导线截面计算公式

根据《供电营业规则》规定：35kv电压波幅不应超过额定±5%,10kv及以下和低压电力用户电压波幅不应超过±7%，低压照明用户，电压波幅不应超过±10%

U%=(U1-U2)/Un×100%

U%--电压波幅

U1--线路始端电压

U2--线路末端电压

Un--线路额定电压

知道各电压等级允许电压最大损率U%后；根据公式U%=PL÷（CS）

C--为计算系数；三相为50

P--用电功率kw

L--线路长度，百米为单位

S--截面

35kv用电U%最大为5%，故S=PL/CU%=PL/2.5

10kv及低压动力用电U%最大为7%，S=PL/CU%=PL/3.5

低压照明U%最大为7%，S=PL/CU%=PL/5