架空线路导线截面选择的简便方法
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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。
架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员,需要掌握导线的基本的计算方法。
这些方法可以从教材或手册中找到。
但是,教材一般从原理开始叙述,用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中,手册的计算实例较少,给应用带来一些不便。
本书根据个人在实际工作中的经验,摘取了一些常用公式,并主要应用Excel工作表编制了一些例子,以供相关人员参考。
本书的基本内容主要取材于参考文献,部分取材于网络。
所用参考文献如下:1. GB50545 -2010《110~750kV架空输电线路设计规程》。
2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。
3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。
4. 邵天晓著,架空送电线路的电线力学计算,中国电力出版社,2003。
5.刘增良、杨泽江主编,输配电线路设计, 中国水利水电出版社,2004。
6.李瑞祥编,高压输电线路设计基础,水利电力出版社,1994。
7.电机工程手册编辑委员会,电机工程手册,机械工业出版社,1982。
8.张殿生主编,电力工程高压送电线路设计手册,中国电力出版社,2003。
9.浙西电力技工学校主编,输电线路设计基础,水利电力出版社,1988。
10.建筑电气设计手册编写组,建筑电气设计手册,中国建筑工业出版社,1998。
11.许建安主编,35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社,2003。
由于个人水平所限,书中难免出现错误,请识者不吝指正。
四川安岳供电公司李荣久2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择及校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线(地线)张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性及单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂及线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力(平均张力)第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂及线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力及比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一节档距中有一个集中荷载时导线张力弧垂的计算一、档距中有一个集中荷载的弧垂和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法及过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值及计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整及检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b及弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例安岳供电公司李荣久第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。
架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员,需要掌握导线的基本的计算方法。
这些方法可以从教材或手册中找到。
但是,教材一般从原理开始叙述,用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中,手册的计算实例较少,给应用带来一些不便。
本书根据个人在实际工作中的经验,摘取了一些常用公式,并主要应用Excel工作表编制了一些例子,以供相关人员参考。
本书的基本内容主要取材于参考文献,部分取材于网络。
所用参考文献如下:1. GB50545 -2010 《110~750kV架空输电线路设计规程》。
2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。
3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。
4. 邵天晓著,架空送电线路的电线力学计算,中国电力出版社,2003。
5. 刘增良、杨泽江主编,输配电线路设计, 中国水利水电出版社,2004。
6.李瑞祥编,高压输电线路设计基础,水利电力出版社,1994。
7.电机工程手册编辑委员会,电机工程手册,机械工业出版社,1982。
8.张殿生主编,电力工程高压送电线路设计手册,中国电力出版社,2003。
9.浙西电力技工学校主编,输电线路设计基础,水利电力出版社,1988。
10.建筑电气设计手册编写组,建筑电气设计手册,中国建筑工业出版社,1998。
11.许建安主编,35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社,2003。
由于个人水平所限,书中难免出现错误,请识者不吝指正。
四川安岳供电公司李荣久 2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择与校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线(地线)张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力(平均张力)第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力与比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一节档距中有一个集中荷载时导线张力弧垂的计算一、档距中有一个集中荷载的弧垂和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法与过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值与计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整与检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b与弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例 安岳供电公司 李荣久第一章 电力线路的导线和设计气象条件第一节 导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。
一、电网的结构架空线和电缆是工厂高低压配电网最普通的两种户外结构形式。
架空线和电缆线路相比主要优点:1) 设备简单,造价低。
架空线与电缆比较,电缆线的造价约为架空线的4倍。
2) 线路架空设置,易于发现问题及故障检修和维护;电缆设在地下,故障查寻较难,修复工作量大。
架空线路的不足在于:1)占空间较大,导线和大地的高度及与邻近建筑物的距离随电压增高而增大,造成变配电所出线困难,工程实际中可采用电缆线出线;2) 架空线路受外界气候影响大,对地下电缆线影响小,电缆线适于易燃易爆场所;3〕架空线影响厂区环境美化,这也是厂区供电采用电缆线路的原因之一。
按照供电电压和用户的重要程度,架空线路可分为三级,如表3—1所示。
表3-1 架空线路的等级架空线路等级架空电力线路额定电压 /kV 电力用户级别Ⅰ超过11035~110所有等级一级和二级Ⅱ35~1101~20三级所有各级Ⅲ所有各级为了保证导线在运行中有足够的机械过载能力,要求导线的截面积不能太小。
因为导线截面积越小,其机械过载能力也越小,所以在规程中对上述不同等级的线路和不同材料的导线分别规定了最小的允许截面积,如表3-2所示。
表3-2 允许的导线最小截面积或直径导线结构导线材料线路等级ⅠⅡⅢ单股线铜青铜钢铝及其合金不允许10mm2φ3.5mmφ3.5mm不允许6 mm2φ2.5mmφ2.75mm10mm2多股线铜青铜钢铝及其合金16mm216mm216mm225mm210mm210mm210mm216mm26mm26mm210mm216mm2选择架空线的导线截面,机械强度是重要的重要条件之一。
当线路通过居民区,横跨越铁路、公路时,最小允许截面应放大,第1和第Ⅱ类线路采用铜线截面为16mm2 ,铝线截面为35mm2。
导线常用的材料是铜、铜锡合金(青铜)、铝、铝合金及钢。
铜导电性能好,抗腐蚀能力强,容易焊接,但铜线的价格高;铝线的最大缺点是机械强度低,允许应力小,为了加强铝线的机械强度,往往采用绞线,有时用抗张强度为1200N /mm2的钢作为芯线,铝线绞在钢芯外面,作导电主体,这种线称为钢芯铝绞线。
【珍贵建筑设计知识】怎样选择架空导线的截面积?怎样选择架空导线的截面积?答:选择架空导线的截面积的一般原则: (1)按发热条件选择。
在最大允许连续负荷电流下,导线发热不超过线芯所允许的温度,不会因过热而引起导线绝缘损坏或加速老化。
(2)按机械强度选择。
在正常工作状态下.导线应有足够的机械强度,保证安全运行。
(3)按允许的电压损失选择。
线路电压损失应低于最大允许值以保证供电质量。
(4〕按经济电流密度选择。
从降低电耗、减少投资和节约有色金属等方面综合考虑而确定的符合总经济利益的导线截面积称为经济截面积对应经济截面积的电流密度称为经济电流密度。
(5)按短路热稳定的最小截面积来校验在短路情况下,导线必须保证在一定时间内,安全承受短路电流通过导线时所产生的热作用,以保证安全供电。
10-35 kV的高压线路应按经济电流密度来选择。
在下列场合.还应重点按以下要求校核当变压器容量较小(125 kVA以下)时,线路电流很小选择导线时应重点校核机械强度。
对于容量较大且供电距离又远的线路,应重点校核电压损失。
对于乡镇企业电网的导线截面积,应重点校核热条件〔即导线长期允许载流量)和电压损失对于6~12 kV配线,当其长度超过2 km时,应重点校核电压损失。
对于高压架空线路等需校核机械强度。
对于1 kV以下的动力或照明线路,由于负载电流较大需要按最大l作电流选取,校核电压损失。
对于电缆线路,还应按短路时的热稳定来校核。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。
架空导线截面的选择1 为了保证电力用户正常工作,选择导线截面时,必须满足以下条件:①满足发热条件。
即在高温环境和最大负荷的情况下,保证导线不被烧坏,就是说,导线中通过的持续电流始终是允许电流。
②满足电压损失条件。
即保证线路的电压损失不超过允许值。
③满足机械强度条件。
即在任何恶劣的环境条件下,应保证线路在电气安装和正常运行过程中导线不被拉断。
④满足保护条件。
即保证自动开关或熔断器能对导线起到保护作用。
2选择步骤①按经济电流密度选择;②按允许电压损失校验;③考虑是否满足最小机械强度及保护条件要求。
通常,35kV及以上的线路按经济电流密度选择截面;6~10kV线路,若距离大于2000m时,宜按电压损失选择导线截面,再根据发热条件校验;低压动力线路(500V以下)按发热条件选择,再按电压损失校验。
3截面选择的计算①导线允许电流I y = I by·K式中,I y - 导线允许电流(A)I by–标准温度下导线允许电流(A)K - 允许电流校正系数,与环境温度有关,下表示。
一般,I by> I fmI fm - 线路最大负荷电流,可根据最大输送容量计算:I fm= P m×103/31/2U e Cosφ(A)式中,P m - 最大输送容量(kVA)U e–线路额定电压(V)Cosφ–负荷的功率因素②按经济电流密度选择S = I fm/J式中,S –导线截面 mm2J –经济电流密度 A/ mm2I fm–线路最大负荷电流 A③按允许电压损失选择导线截面对于高压配电线路,规定自变电所二次侧出口,至线路末端的变压器一次侧,电压损失不得超过额定电压的5%。
对于低压配电线路,不得超过额定电压的7%,城镇不得超过4%。
线路电压损失的百分数ΔU%按下式计算:ΔU% = ΔU/U e×100式中,ΔU –线路电压损耗,ΔU = (PR+QX)/U e×103 (kV)其中,P –输送功率(kW)·L (Ω) R –线路总电阻,R = r- 线路单位长度的电其中,r阻,见附表。
架空线路导线截面选择的简便方法当按允许电压降选择架空线路导线截面时,依常规的方法必须经过几个步骤计算才能完成,不够简便。
据有关电压损失的计算公式并稍加推导,得出较为简便的计算公式,并制有 10千伏线路的 P—T—S曲线,以供参考。
一、计算公式根据负荷功率法计算公式:式中:ΔU——电压损耗(伏);P、q——通过线路的有功及无功功率(千瓦,千乏);Ue——线路额定电压(千伏);L——线路长度(公里);p——20 ˚C时导线电阻率(欧·毫米2/公里)。
铝ρ=31. 5;铜ρ=18.8;钢芯铝绞线P=35·6 ;S——导线截面积(毫米2):——线路平均电抗(欧/公里)。
xo计算时可取:0.38千伏线路x。
=0.35欧/公里; 6~10千伏线路x。
= 0.38欧/公里;35千伏线路x。
=0。
4 3欧/公里。
m%——电压损耗百分数;tgΦ——功率因数角a中的正切值。
(例题1)某公社计划兴建一条10千伏架空线路,L=10公里,P=500千瓦,cosa=0.8,线间几何均距为 10 0厘米,要求线路电压降不大于5%,应选何种导线?解:使用铝绞线。
根据公式(1)得:选用LJ-50导线,由表2查得S=49.5毫米2,x。
=0。
355欧/公里。
由于所选标称截面大于需要截面,实际电抗小于计算电抗,故实际电压降必小于5%。
内公式(2)得实际电压降;三、结语、1.按公式(1)计算导线截面,通常只需计算一次便可确定,比一般介绍的方法快捷简便。
2.当10千伏架空线路接允许电压降不大于5%的条件选择导线截面对,使用P~L~S曲线十分方便,节省计算时间。
3.P—L一S曲线对于农村电网规划中的35千伏变电所布局和供电半径的确定也有较大的参考意义。
4.经计算,10千伏架空线路接允许电压降5%选择导线截面时,其截面一般均大于经济截面,即若按经济电流密度选择导线截面,其电压降一般为6~9%。
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。
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•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。
架空线路导线截面选择的简便方法
当按允许电压降选择架空线路导线截面时,依常规的方法必须经过几个步骤计算才能完成,不够简便。
据有关电压损失的计算公式并稍加推导,得出较为简便的计算公式,并制有 10千伏线路的 P—T—S曲线,以供参考。
一、计算公式
根据负荷功率法计算公式:
式中:ΔU——电压损耗(伏);
P、q——通过线路的有功及无功功率(千瓦,千乏);
Ue——线路额定电压(千伏);
L——线路长度(公里);
p——20 ˚C时导线电阻率(欧·毫米2/公里)。
铝ρ=31. 5;铜ρ=18.8;钢芯铝绞线P=35·6 ;
S——导线截面积(毫米2):
——线路平均电抗(欧/公里)。
x
o
计算时可取:0.38千伏线路x。
=0.35欧/公里; 6~10千伏线路x。
= 0.38欧/公里;35千伏线路x。
=0。
4 3欧/公里。
m%——电压损耗百分数;
tgΦ——功率因数角a中的正切值。
(例题1)某公社计划兴建一条10千伏架空线路,L=10公里,P=500千瓦,cosa=0.8,线间几何均距为 10 0厘米,要求线路电压降不大于5%,应选何种导线?
解:使用铝绞线。
根据公式(1)得:
选用LJ-50导线,由表2查得S=49.5毫米2,x。
=0。
355欧/公里。
由于所选标称截面大于需要截面,实际电抗小于计算电抗,故实际电压降必小于5%。
内公式(2)得实际电压降;
三、结语、
1.按公式(1)计算导线截面,通常只需计算一次便可确定,比一般介绍的方法快捷简便。
2.当10千伏架空线路接允许电压降不大于5%的条件选择导线截面对,使用P~L~S曲线十分方便,节省计算时间。
3.P—L一S曲线对于农村电网规划中的35千伏变电所布局和供电半径的确定也有较大的参考意义。
4.经计算,10千伏架空线路接允许电压降5%选择导线截面时,其截面一般均大于经济截面,即若按经济电流密度选择导线截面,其电压降一般为6~9%。