电气设备及导线截面的选择和校验

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。

如何选择导线截面，选择导线截面的四项原则在进行电线电缆的布线时，选择适当的导线截面可以保证电气设备的正常运行和安全性。

如何选择导线截面呢？以下是选择导线截面的四项原则。

一、电流负载：导线截面应根据电路中所能承受的最大电流负载来选择。

电流负载过大会使导线过热，甚至引起火灾，而电流负载过小则会导致电气设备无法正常工作。

因此，要根据电路的负载电流来合理选择导线截面。

二、电压降：导线在传输电能时会有电阻，导致电压降低。

为保证电气设备正常工作，导线的电压降不能超过一定的限制。

根据电路的长度和电流负载，可以计算出导线的电压降，然后根据实际情况选择导线截面。

三、环境因素：电线电缆的使用环境也会影响导线截面的选择。

如果在潮湿的环境中使用，应选择耐潮性能好的导线；如果在高温环境中使用，应选择耐高温性能好的导线。

四、经济性：在满足上述三项原则的前提下，还应考虑经济性。

通常情况下，导线截面越大，成本也越高。

因此，在保证电气设备正常工作和安全性的前提下，应尽量选择经济实用的导线截面。

以上是选择导线截面的四项原则，选择适当的导线截面可以保证电气设备的正常运行和安全性。

在进行电线电缆的布线时，应结合实际情况综合考虑以上原则，选择合适的导线截面。

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导线截面及开关的选择(一) LFG1线路上导线截面及开关箱内电气设备选择。

(1)开—4至施工电梯的导线截面及开关箱内电气设备选择：1) 计算电流查表K X =1 COSψ=0.7I is= K X•Pe／(√3Ue•COSψ)=20／(√3×0.38×0.7)=44A2) 选择导线截面，查表得BX—3×16+1×10G32。

3）选择开关为DZ10—100/3。

其脱扣器整定电流值为I r=60A。

4）漏电保护器为DZ15L—100/30。

（2）塔吊开—2到塔吊的导线截面及开关箱内电气设备选择：1)计算电流查表K X =1. COSψ=0.7I is= K X•Pe／(√3Ue•COSψ)=48／(√3×0.38×0.7)=104A2）选择导线截面为BX—3×16+1×10G32。

3）开关箱内的开关为DZ10—100/3。

其脱扣器整定电流值为I r=60A。

4）漏电保护器为DZ15L—60/30。

（3）开—2至分—1导线截面及保护开关的选择：1）计算电流查表K X =1 COSψ=0.7 Pe=48I is= K X•Pe／(√3Ue•COSψ)=48／(√3×0.38×0.7)2)择导线截面为BX—3×25+1×16G50。

3)择分—2中所对应的开关为DZ10—100/3。

其脱扣器整定电流值为I r=70A。

（4）开—4至分—1导线截面及保护开关的选择：1）计算电流K X =1. COSψ=0.7 Pe=20KWI is= K X•Pe／(√3Ue•COSψ)=20／(√3×0.38×0.7)=44A2）线截面为BX—3×25+1×16G50。

3）选择分—2中所对应的开关为DZ10—100/3。

其脱扣器整定电流值为I r=70A。

（5）分—1进线开关及导线截面的选择：1）计算电流K X =0.7 COSψ=0.8 Pe=20+48=68KWI is= K X•Pe／(√3Ue•COSψ)=0.7×68／(√3×0.38×0.8)=90A4)导线截面为BX—3×25+1×16G50。

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。

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。

矿用电缆截面积选择与校验(全文) 摘要：矿用电缆导线截面的选择是井下供电设计计算的关键内容，选择合适的电缆导线截面，可以使设备电压正常、高效运行，过流保护动作灵敏度校验容易满足要求，为煤矿供电系统的安全可靠运行打下坚实基础。

因此，电缆选型也是工程技术人员所应掌握的一个基本技能。

关键词：矿用电缆截面积选择校验TM76A1674-098X（2022）03（b）-0042-03随着煤炭生产机械化、自动化程度的不断提高，煤矿生产设备逐步向复杂化、多样化迈进，煤矿设备的可靠运行对生产效益的提高起着决定性作用，因此，矿井设备的选型显得尤为重要，合理、准确的选型可以为设备安全可靠运行提供基本保障，该文对矿用电缆的截面积选择方法做出了介绍。

1电缆选用的基本要求矿用电缆由于其使用环境的复杂性，基于其所敷设的位置、倾角、作用等因素，必须满足一些基本要求，这些要求是电缆选型必须遵从的基本原则，大体有以下几条。

（1）电缆实际敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。

（2）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。

（3）严禁采用铝包电缆。

（4）必须选用经检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。

（5）电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求。

（6）对固定敷设的高压电缆要求。

①在立井井筒或倾角45°其以上的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆。

②在水平巷道或倾角45°以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆。

③在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆。

④固定敷设的低压电缆，应采用MW铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。

⑤非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合Mr818标准的橡套软电缆。

导体的选择及校验1.按长期工作条件选择（1）参考《导体和电器的选择设计技术规定》选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压。

即 sm m al U U ≥.其中 N m al U U 15.1.= sN sm U U 1.1≤一般按照sN N U U ≥选择电气设备的额定电压。

选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流，由于高压开路电器没有连续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各中可能运行方式下回路持续工作电流的要求。

在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度，不超过《交流高压电器在长期工作时的发热》GB763-74所规定的数值情况下，当这些电器使用在环境温度高于+40℃（但不高于+60℃）时，环境温度每增加1℃，减少额定电流的1.8%；当使用在环境温度低于+40℃时，环境温度每降低1℃，增加额定电流的0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的20%。

即 对于导体 ax al I m I ≥对于电器 ax N I m I ≥（2）ax m I 的计算方法汇流主母线220KV 主母线 按实际功率分布进行计算旁路母线回路电流定电流或最大持续工作需要旁路回路的最大额=ax m I 主变的引下线N I ax 05.1Im =出线单回线 最大负荷电流=ax m I双回线 单回线路最大负荷电流（I ax )2-2.1I m =母联回路ax ax m m I I 的母线上最大一台变压器= 分段回路K I TN ax ⨯=05.1I m （K=0.5～0.8 ；变压器额定电流-N T ）发电机回路N I ax 05.1Im =2.按经济电流密度选择导体根据《导体和电器选择设计技术规定》载流导体应选择铝质材料。

除配电装置的汇流母线外，较长导体的截面应按经济密度选择，导体的经济电流密度可按照附录四所列数值选取。

当无合适规定导体时，导体面积可按经济电流密度计算截面的相邻下一档选取。