导线和电缆截面的选择

已知计算电流大小怎么选择电缆和电线的截面积选择电缆和电线的截面积，主要是根据电流的大小和传输距离来确定的。

以下是一些考虑因素和选择截面积的方法：1.电流大小：首先需要确定所需传输的电流大小。

电流通常以安培（A）为单位。

不同的电路和设备对电流的要求不同，因此需要根据具体情况来确定。

2.电源电压：知道电源电压也是非常重要的，因为电流与电压和电阻之间有关系。

根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻，因此电压越高，电流越大。

3.导线长度：电流通过导线时，导线的电阻会导致电压损失。

随着导线长度的增加，电压损失也会增加。

因此，较长的导线会需要更大截面积的导线来减小电压损失。

4.电线材料：不同的电线材料具有不同的电阻率。

对于给定的电压和电流，电阻率越低的材料，所需的导线截面积越小。

常见的电线材料包括铜和铝。

铜的电阻率较低，因此相同电流下所需的截面积较小，然而铝的电阻率较高，所需的截面积相对较大。

5.温度上升：电流通过导线时，导线会受到一定的电阻热效应，从而导致温度上升。

过高的温度可能会损害导线，因此需要根据所选导线材料的最大工作温度来确定适当的截面积。

6.安全系数：在选择导线截面积时，通常会考虑一个安全系数。

这是为了确保在额定电流下导线能够正常工作，同时预留一定的余量以应对突发的电流波动。

基于以上因素1.确定所需传输的电流大小。

2.根据电流大小和电源电压计算所需的导线截面积。

3.考虑导线长度和材料电阻率，适当调整截面积以减少电压损失。

4.检查所选导线材料的最大工作温度，并遵循安全系数。

5.最终确定合适的导线截面积。

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。

导线截面的选择电线、电缆截面选择应满意发热条件、电压损失、机械强度等要求，以保证平安、牢靠、经济、合理地运行。

1.选择方法：选择导线截面时，一般可按下列步骤进行：1)对于距离L≤200m且负荷电流较大的供电线路，一般先按发热条件的计算方法选择导线截面，然后按电压损失和机械强度条件进行校验。

2)对于距离L≥200m且电压水平要求较高的供电线路，应先按电压损失的计算方法选择截面，然后用发热条件和机械强度条件进行校验。

2.按发热条件选择：按发热条件选择导线截面，就是要求导线的允许载流量不得小于线路的计算电流，即：IN≥I30式中：I30?D线路的计算电流（A）；IN ?D导线、电缆的允许载流量（A）。

3.按允许电压损耗选择导线截面：任何输电线路都存在着线路阻抗，当电流通过线路时，必将在线路阻抗上产生压降。

为了保证用电设备的正常运行，用电设备的端电压必需在要求范围内，所以对线路的电压损耗也须限定在规定的允许值内。

为了保证电压损耗在允许值范围内，可以用增大导线截面来解决。

1)电压损耗：是指线路的始端电压与终端电压有效值的差，即：△U＝U1-U2式中：U1－线路始端电压（V）；U2－线路终端电压（V）。

△U是电压损耗的肯定值表示法，在实际应用中，所涉及的电压常有多种等级，这时用肯定值表示电压损失就不便于各种等级间进行比较，因此常用相对值来表示电压损耗的程度，工程上通常用△U与额定电压的百分比来表示电压损耗的程度，即：△U％=式中: UN?D线路额定电压（V）。

在进行设计时，通常给定电压损耗的允许值，而通过选择导线的截面来满意要求。

《全国供用电规章》中规定：l 35KV及以上供电和电压质量有特别要求的用户，电压波动的幅度不应超过额定电压的±5%；l 10KV及以下高压供电和低压电力的用户，电压波动幅度不应超过额定电压的±7%；对低压照明用户，电压波动幅度不应超过额定电压的＋5%，－104.零线截面的选择方法a.三相四线制供电线路中的零线截面，可依据流过的最大电流值按发热条件进行选择。

电缆、电线等截面选择的原则：电缆、电线等截面选择，应考虑的因素很多，如多根在空中并列敷设，直埋地下并列敷设，穿管敷设、架空敷设，环境温度变化等，都对它们的允许载流量有影响，但主要的应遵循经济电流密度，线路电压降，导线机械强度等原则选取导线。

1）经济电流密度原则电缆、电线的额定长期连续负荷允许载流量不应小于用电负荷的最大计算电流，能保证其工作在允许温升范围之内，如果电缆、电线的截面选小了，允许载流量小于负荷电流，温升将超过允许值，加速绝缘老化，使线间绝缘程度降低，威胁用电安全；反之电缆、电线的截面选大了，将加大工程成本，造成材料资金的浪费。

①首先确定计算容量单相负荷主要指照明和单相用电设备，计算容量是把所有额定容量加在一起乘以同时使用系数Ke，一般可取0.6Pj=P总*Ke单相负荷采用三相电源供电时，应将所有单相符合均匀分配到各相，如分配不平衡时，以最大负荷相功率乘以3进行计算。

长期工作设备，如水泵等，其计算容量包所有额定容量加在一起乘以同时使用系数Ke，一般可取0.7Pj=P总*Ke反复时工作制设备，如焊机等，其视在容量Se和负荷持续率Zce。

计算容量时应进行换算，换算至负荷持续率为100%时的有功功率，在乘以利用系数Ke，一般可取0.45，功率因数COSφ；一般取0.45。

（Pj/ Se总*COSφ*Ke）2= Zce②在确定计算电流单相电流计算：I=P/Ue* COSφ式中Ue为额定电压，考虑各方面因素，单相负荷每千瓦估算为4.5A。

三相电流计算：I=P/3Ue* COSφ式中Ue为线电压，考虑各方面因素，三相负荷每千瓦估算为2A。

③确定导线截面按照计算电流敷设方式和使用条件查“500V铜芯绝缘导线长期连续符合允许载流量表”，“500V铝芯绝缘导线长期连续符合允许载流量表”等表确定电缆电线截面。

2）线路电压原则电压计算公式：ΔU=Ue-Ui式中Ue为额定电压，Ui为设备端电压线路电压降原则选择电缆电线截面积公式：S=Pj*L/C*ΔU%式中S导线截面，单位mm2；Pj为计算容量，单位kW； L为线路长度，单位m；C为材料内部系数，铜取77，铝取46.3；ΔU%为电压损耗百分比，一般取5%。

按经济电流密度选择导线和电缆的截面导线〔包括电缆〕的截面越大，电能损耗就越小，但是线路投资，维修管理费用和有色金属消耗量却要增加。

因此从经济方面考虑，导线应选择一个比拟合理的截面，既使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费和和有色金属消耗量。

图4-2-1是年费用C与导线截面A的关系曲线。

其中曲线1表示线路的年折旧费〔线路投资除以折旧限之值〕和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；曲线2表示线路的年电能损消耗与导线截面的关系曲线；曲线3为曲线1和曲线2的叠加，表示线路的年运行费用〔包括线路的年折旧费、维修费、管理费和电能损消耗〕与导线截面的关系曲线。

由曲线3可知，与年运行费最小值C a〔a点〕相对应的导线截面A不一定是最经济合理的导线截面，因为a点附近，曲线3比拟平坦，如果将导线截面再选小一些，例如选为A b〔b点〕，年运行费用C b增加不多，但导线截面即有色金属消耗量却显著地减少。

因此从全面的经济效益来考虑，导线截面选为A b比选A a更为经济合理。

这种从全面的经济效益考虑，使线路的年运行费用接近最小同时又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号A e c表示。

图4-2-1 线路的年费用和导线截面的关系曲线各国根据其具体国情特别是有色金属资源的情况规定了各自的导线和电缆的经济电流密度。

所谓经济电流密度指与经济截面对应的导线电流密度。

我国现行的经济电流密度规定如下表4-2-1所列。

表4-2-1 导线和电缆的经济电流密度〔单位：A/mm2〕按经济电流密度j e c计算经济截面A e c的公式为：A e c= I30 / j e c式中，I30为线路的计算电流。

按上式计算出A e c后，应选最接近的标准截面〔可取较小的标准截面〕，然后检验其它条件。

导线的选择导线、电缆截面选择应满足发热条件、电压损失、机械强度等要求，以保证电气系统安全、可靠、经济、合理的运行。

选择导线截面时，一般按下列步骤：○1对于距离L≤200m且负荷电流较大的供电线路，一般先按发热条件的计算方法选择导线截面，然后按电压损失条件和机械强度条件进行校验。

○2对于距离L＞200m且电压水平要求较高的供电线路，应先按允许电压损失的计算方选择截面，然后用发热条件和机械强度条件进行校验。

○3对于高压线路，一般先按经济电流密度选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件进行校验。

（1）按经济电流密度选择经济电流密度是从经济角度出发，综合考虑输电线路的电能损耗和投资效益等指标，来确定导线的单位面积内流过的电流值。

其计算方法如下:I=SJ式中：I—线路上流过的电流；S—导线的横截面积；J—经济电流密度。

我国现行的导线经济电流密度值见表1.1表1.1 我国现行的导线经济电流密度值/(A/mm²)（2）按机械强度选择导线在敷设时和敷设后所受的拉力与线路的敷设方式和使用环境有关。

导线本身的质量，以及风雪冰雹等的外加压力，会使导线承受一定的应力，如果导线过细就容易折断，引起停电事故。

在各种不同敷设方式下导线按机械强度要求的最小允许截面见下表1.2。

表1.2 按机械强度确定的绝缘导线最小允许截面积（3）按发热条件选择每一种导线通过电流时，由于导线本身的电阻及电流的热效应都会使导线发热，温度升高。

如果导线温度超过一定限度，导线就会加速老化，甚至损坏或造成短路失火等事故。

为使导线能长期通过负荷电流而不过热，对一定截面的不同材料的导线就有一个规定的容许电流值，称为允许载流量。

这个数值是根据导线绝缘材料的种类、允许升温、表面散热情况及散热面积的大小等条件来确定的。

按发热条件来选择导线截面，就是要求根据计算负荷求出的总计算电流I∑c不可超过这个允许载流量I N。

即：I N= I∑c若视在计算负荷为S∑c，电网规定电压为U N，则有I∑c=S∑c/√3U N，表1.3和表1.4给出了常用铜芯线和铝芯线在25℃的环境温度、不同敷设条件下的长期连续负荷允许载流量。

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。