架空线路导线截面的选择

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。

施工现场的配电线路安全要求（1）现场中所有架空线路的导线必须采用绝缘铜线或绝缘铝线。

导线架设地专用电线杆上。

（2）架空线的导线截面最低不得小于下列截面：当架空线用铜芯绝缘线时，其导线截面不小于10mm2；当用铝芯绝缘线时，其截面不小于16mm2。

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35mm2，绝缘铜线截面不小于16mm2。

（3）架空线路的导线接头：在一个档距内每一层架空线的接头数不得超过该层导线数的50%，且一根导线只允许有一个接头；线路在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内不得有接头。

（4）架空线路相序的排列：1）TT系统供电时，其相序排列：面向负荷从左向右为L1、N、L2、L3；2）TN-S系统或TN-C-S系统供电时，和保护零线在同一横担架设时的相序排列：面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3、PE；3）TN-S系统或TN-C-S系统供电时，动力线、照明线同杆架设上、下两层横担，相序排列方法：上层横担，面向负荷从左至右为L1、L2、L3，下层横担，面向负荷从左至右为L1、（L2、L3）、N、PE。

当照明线在两个横担上架设时，最下层横担面向负荷，最右边的导线为保护零线PE。

（5）架空线路的档距一般为30m，最大不得大于35m；线间距离应大于0.3m。

（6）施工现场内导线最大弧垂与地面距离不小于4m，跨越机动车道时为6m。

（7）架空线路所使用的电杆应为专用混凝土杆或木杆。

当使用木杆时，木杆不得腐朽，其梢径应不小于130mm。

（8）架空线路所使用的横担、角钢及杆上的其它配件应视导线截面、杆的类型具体选用。

杆的埋设、拉线的设置均应符合有关施工规范。

施工现场的配电线路安全要求（二）是确保施工现场电力供电的安全性和可靠性，预防电力事故的发生。

下面将从多个方面阐述施工现场配电线路的安全要求。

1. 设计规范：在施工现场配电线路的设计过程中，应按照相关规范和标准制定设计方案。

例如，根据国家标准《建筑电气设计规范》、《家居及类似用途电气装置的电气安全－第1部分：一般要求》等，确定线路电压、容载电流、线路走向等参数。

架空线路的安装要求一、10kv及以下架空线路导线截面的选择1.选择原则架空线路导线截面的选择需要符合经济电流密度、电压损失、发热和机械强度四个方面的要求。

但这四个要求不是平行的，对不同类型的架空线路有不同的优先要求。

1）经济电流密度电流密度是指单位导线截面所通过的电流值,单位是A/mm²。

经济电流密度是指通过各种经济、技术方面的比较而得出的最佳的电流密度，采用这一电流密度可使节约投资、线路电能损耗、维护运行费用等综合效益为最佳。

对高电压远距离输电线路，应首先依照经济电流密度初步确定导线截面，然后再以其他条件进行校验。

我国现在采用的经济电流密度值见表7 - 1。

2）电压损失要保证线路上的电压损失不大于规定的指标。

架空线路的导线具有直流电阻、分布电容和分布电感，总之具有阻抗，线路越长，阻抗越大。

交流电流从导线上流过时就产生电压损失（电压降），线路上传送的功率越大，电流就越大，电压损失也就越大，线路传送功率与线路长度的乘积叫“负荷距”，很明显,限制电压损失也就限制了负荷距。

为了保证向用户提供电能的电压质量，设计规范规定3kv~ 10kv 架空配电线路允许的电压损失不得大于变电站出口端额定电压的5% ,3kv以下的线路不得大于4%。

电压损失是配电线路选择导线截面的首要条件。

3）发热导线的运行温度不应超过规定的温度，这一条件又称为发热条件。

在一定的外部条件（环境温度+ 26℃）下，使导线不超过允许的安全运行温度（一般规定为+70℃）时，导线允许的载流量叫做导线的安全载流量。

表7 - 2列出了部分铝绞线的技术数据，其中也包含其安全载流量。

对于用电设备的电源线及室内配线，首先要根据导线的安全载流量初步选出导线的截面。

4）机械强度架空线路的导线要承受导线自重、环境温度及运行温度变化产生的应力、风力、覆冰重力等各种因素而不致断裂，为此规程规定了架空配电线路的导线最小截面，选用导线时不得小于表7-3所列数值对于小负荷距的架空线路.选择导线截面时，需要特别注意机械强度问题。