导线及电缆选择课件.pptx

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1、2022-5-11n (3). 城市和工厂的低压架空线路宜采用铝芯绝缘线，主干线截面宜采用150mm2，一次建成；次干线宜采用120mm2，分支线宜采用50mm2。农村的低压架空线路可采用钢芯铝绞线或铝芯绝缘线，其主干线亦宜一次建成。n (4). 架空线路导线的持续允许载流量，应按周围空气温度进行校正。周围空气温度（环境温度）应采用当地10年或以上的最热月的每日最高温度的月平均值。 n (5). 从供电变电所二次侧出口到线路末端变压器一次侧入口的610kV架空线路的电压损耗，不宜超过供电变电所二次侧额定电压的5%。第1页/共17页2022-5-11(二). 电缆的选择n (1). 电缆型号应根

2、据线路的额定电压、环境条件、敷设方式和用电设备的特殊要求等进行选择。n (2). 电缆的持续允许载流量，应按敷设处的周围介质温度进行校正：1）当周围介质为空气时，空气温度应取敷设处10年或以上的最热月的每日最高温度的月平均值。2）在生产厂房、电缆隧道及电缆沟内，周围空气温度还应计入电缆发热、散热和通风等因素的影响。当缺乏计算资料时，可按上述空气温度加5。3）当周围介质为土壤时，土壤温度应取敷设处历年最热月的平均温度。电缆的持续允许载流量，还应按敷设方式和土壤热阻系数等因素进行校正。n (3). 沿不同冷却条件的路径敷设电缆时，当冷却条件最差段的长度超过10m时，应按该段冷却条件来选择电缆截面。

3、n (4). 电缆应按短路条件验算其热稳定度。电缆在短路时的最高允许温度应符合附录表11的规定。n (5). 农村电网中各级配电线路不宜采用电缆线路。第2页/共17页2022-5-11n (三). 住宅供电系统导线的选择n GB50096-1999住宅设计规范规定：住宅供电系统（220/380V）的电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜线，每套住宅的进户线截面不应小于10mm2 ，分支回路导线截面不应小于2.5mm2。第3页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 一、导线截面选择的基本原则一、导线截面选择的基本原则1发热条件：发热

4、条件： 导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。2电压损失条件：电压损失条件： 导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产生的电压损失应小于规定允许的电压损失，以保证供电质量。生的电压损失应小于规定允许的电压损失，以保证供电质量。3机械强度条件：机械强度条件： 在正常工作条件下，导线应有足够的机械在正常工作条件下，导线应有足够的机械强度以防止断线，故要求导线截面不应小于最小允许截面。强度以防止断线，故要求导线截面不应小于最小允许截

5、面。4 经济电流密度条件：经济电流密度条件： 选择导线截面时，即要降低线路的电选择导线截面时，即要降低线路的电能损耗和维修费等年能损耗和维修费等年运行费用运行费用，又要尽可能减少线路，又要尽可能减少线路投资和有色金属消耗量投资和有色金属消耗量，通常可按国家规定的经济电，通常可按国家规定的经济电流密度选择导线截面。流密度选择导线截面。知识点第4页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择5电晕条件：电晕条件： 高压输电线路产生电晕时，不仅会引起高压输电线路产生电晕时，不仅会引起电晕损电晕损耗耗，而且还产生，而且还产生噪声和无线电干扰噪声和无线电干扰，为了避免

6、电晕的发生，导，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小。线的外径不能过小。根据设计经验，导线截面选择的原则如下：根据设计经验，导线截面选择的原则如下： 对区域电力网：对区域电力网：先按先按经济电流密度经济电流密度按选择导线截面按选择导线截面，然后，然后再校验机械强度和电晕等条件。再校验机械强度和电晕等条件。 对地方电力网：对地方电力网：先按先按允许电压损失条件允许电压损失条件选择导线截面选择导线截面，以，以保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条件。保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条件。对低压配电网：对低压配电网：通常先按通常先按发热条件发热条件选择导线截面，然后再选择导线截

7、面，然后再校验机械强度和电压损失。校验机械强度和电压损失。第5页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 二、按发热条件选择导线截面二、按发热条件选择导线截面 按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法: :应使导线应使导线的允许载流量的允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流不小于通过相线的计算电流I30，即，即 00alalK此时，按发热条件选择截面的条件为：此时，按发热条件选择截面的条件为： 30IalIK30IalIu导线的允许载流量与环境温度和敷设条件有关。当导线的允许载流量与环境温度和敷设条件有关。当导线

8、实导线实际敷设地点的环境温度际敷设地点的环境温度 与与导线允许载流量所采用的环境温度导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即不同时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即 第6页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择3 . 1032. 0053. 0AlCuAlCuIIAlAlCuCuRIRI22AlIAlIAlAlCuCu22或或 AlCuII3 . 1 即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的1.3倍。倍。u环境温度的规定：在室外，取当地最热月平均气温；在室环境温度的规定：

9、在室外，取当地最热月平均气温；在室内，取当地最热月平均气温加内，取当地最热月平均气温加5。对埋入土中的电缆，取。对埋入土中的电缆，取当地最热月地下当地最热月地下0.81m深处的土壤月平均气温。深处的土壤月平均气温。u铜、铝导线的等效换算铜、铝导线的等效换算: 若近似认为铜、铝导线的散热情若近似认为铜、铝导线的散热情况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同，况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同，即：即：第7页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 对对动动力力线线路，路， 一一般般要要求求中中性性线线截截面面应应不不小小于于相相线线截

10、截面面的的一一半半，即即 0.5 ；对对照照明明线线路，路，因因中中性性线线电电流流与与相相线线电电流流相相等，等，因因此，此，可可取取 。F保护线保护线（PE线）截面的选择：保护线截面一般应不小于相线）截面的选择：保护线截面一般应不小于相线截面的一半，即线截面的一半，即 0.5 ；当相线截面当相线截面 16mm2时，可时，可取取 。PEAAAAPEAF中性线中性线（N线）截面的选择：对动力线路，线）截面的选择：对动力线路， 一般要求中性一般要求中性线截面应不小于相线截面的一半，即线截面应不小于相线截面的一半，即 0.5 ；对照明线路，；对照明线路，因中性线电流与相线电流相等，因此，可取因中性

11、线电流与相线电流相等，因此，可取 。0AAAA 0F保护中性线保护中性线（PE线）截面的选择：线）截面的选择：PE线兼有中性线和保线兼有中性线和保护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求，并取其护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求，并取其中中较大者较大者作为作为PE线截面，因此线截面，因此(0.51) 。PENAAu低压系统中性线和保护线的选择低压系统中性线和保护线的选择第8页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择opI式中，为过流保护装置的动作电流，对于熔断器为熔体的额式中，为过流保护装置的动作电流，对于熔断器为熔体的额定电流定电

12、流 ， 为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。 FENIOLKopIalOLIK需要指出：需要指出：若上式不满足要求，应加大导线截面，从而使若上式不满足要求，应加大导线截面，从而使Ial增大。增大。u按发热条件选择导线或电缆截面时按发热条件选择导线或电缆截面时，还必须与其相应的，还必须与其相应的过过流保护装置流保护装置（熔断器或低压断路器的过流脱扣器）的动作电（熔断器或低压断路器的过流脱扣器）的动作电流相配合，以便在线路过负荷或短路时及时切断线路电流，流相配合，以便在线路过负荷或短路时及时切断线路电流，保护导线或电缆不被毁坏。因此，应满足的条件是：保护导线

13、或电缆不被毁坏。因此，应满足的条件是： 第9页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 三、按允许电压损失选择导线截面三、按允许电压损失选择导线截面raniNiiiiUUUXqRpU1由于导线截面对电抗的影响很小，所以，当、一定由于导线截面对电抗的影响很小，所以，当、一定时，可认为近似不变。因此，可初选一种导线的单位长度时，可认为近似不变。因此，可初选一种导线的单位长度电抗值（电抗值（6110kV架空线路取架空线路取0.30.4/km，电缆线路取，电缆线路取0.070.08/km），则），则 NUiqrUNniiiNniiirULqxUXqU111第10

14、页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择NalalUUU100%而而ralaUUU NniiiNniiiNniiiaAULpULprURpU1111由由 得：得：NaniiiUULpA11cos若若 ，可不计，可不计 ，则，则 aUNalniiiUULpA1式中，为允许电压损失（式中，为允许电压损失（V）。）。alU说明：说明：求出导线截面求出导线截面后，应选择一个与其后，应选择一个与其接近而偏大接近而偏大的标准截面作为导线截面。的标准截面作为导线截面。式中，式中，UN 、 、pi 、 Li 、的单位分别为的单位分别为kV、V 、kW、km 和和 。

15、2mm/kmaU第11页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择例例3-1 某丝绸炼染厂某丝绸炼染厂10kV厂区配电网络导线截面选择计算实例。厂区配电网络导线截面选择计算实例。该厂供电电源由距该厂该厂供电电源由距该厂2km的的35kV地区变电所，以一回地区变电所，以一回路路10kV架空线供电。由于供电线路不长，应按允许电压损失架空线供电。由于供电线路不长，应按允许电压损失选择导线截面，然后按发热条件和机械强度进行校验。选择导线截面，然后按发热条件和机械强度进行校验。（1）按允许电压损失选择导线截面）按允许电压损失选择导线截面P30=1111.2kW，Q3

16、0=524.6kvar，S30= 1229kVA其允许电压损失其允许电压损失取为取为5%，设，设x1 =0.4/km，则，则 V500V100001005100%NalalUUUVV421026 .5244 . 01NrUQlxU45842500ralaUUUV第12页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择2216.1545810032. 022 .1111mmmmaNUUPlA所以所以初步选初步选LJ-16型铝绞线。型铝绞线。（2）按发热条件进行校验）按发热条件进行校验AAUSIN71103122933030线路的计算电流为：线路的计算电流为： 当地

17、最热月平均最高气温为当地最热月平均最高气温为35，查附表，查附表，LJ-16型铝绞线型铝绞线的允许载流量为的允许载流量为 A71A，故满足发热条，故满足发热条件。件。4 .9210588. 0alIK（3）按机械强度进行校验）按机械强度进行校验 查表查表3-2知，知，10kV架空铝绞线的最小截面为架空铝绞线的最小截面为25 mm2，不满足，不满足机械强度条件。因此，该厂机械强度条件。因此，该厂10kV进线应采用进线应采用LJ-25型铝绞线。型铝绞线。第13页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 四、按经济电流密度选择导线截面四、按经济电流密度选择导线

18、截面1经济电流密度的概念经济电流密度的概念导线截面越大，线路的功率损耗和电能损耗越小（即年运导线截面越大，线路的功率损耗和电能损耗越小（即年运行费用越小），但是线路投资和有色金属消耗量都要增加；反行费用越小），但是线路投资和有色金属消耗量都要增加；反之，导线截面越小，线路投资和有色金属消耗量越少，但是线之，导线截面越小，线路投资和有色金属消耗量越少，但是线路的功率损耗和电能损耗却要增大（即年运行费用越大）。路的功率损耗和电能损耗却要增大（即年运行费用越大）。 综合以上两种情况，综合以上两种情况，使年运行费用达到最小、初投资费用使年运行费用达到最小、初投资费用又不过大又不过大而确定的符合总经济利

19、益的导线截面，称为经济截面，而确定的符合总经济利益的导线截面，称为经济截面，用用Aec表示。表示。对应于经济截面的导线电流密度，称为对应于经济截面的导线电流密度，称为经济电流密度经济电流密度，用，用jec表示。表示。 第14页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择图图3-24 是年运行费用是年运行费用F与导线截面与导线截面A的关系曲线。的关系曲线。 1年折旧费和年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；年折旧费和年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；3为曲线为曲线1与曲线与曲线2的叠加，的叠加，表示线路的年运行费与导线截面表示线路的年运行费与导线截面的关系

20、曲线。的关系曲线。 2年电能损耗费与导线截面的关系曲线；年电能损耗费与导线截面的关系曲线；由图可知，曲线由图可知，曲线3的最低点的最低点（a点）的年运行费用最小，但点）的年运行费用最小，但从综合经济效益考虑，导线截从综合经济效益考虑，导线截面选面选Ab比选比选Aa更为经济合理，更为经济合理，即即 Ab为经济截面。为经济截面。 图图3-24 线路年运行费用与导线线路年运行费用与导线 截面的关系曲线截面的关系曲线第15页/共17页2022-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择2按经济电流密度选择导线截面的方法按经济电流密度选择导线截面的方法ececjIA30我国现行的经济电

21、流密度见书中表我国现行的经济电流密度见书中表3-3（P77），则），则例例3-2 有一条长有一条长15km的的35kV架空线路，计算负荷为架空线路，计算负荷为4850kW，功率因数为功率因数为0.8，年最大负荷利用小时数为，年最大负荷利用小时数为4600h。试按经济电。试按经济电流密度选择其导线截面，并校验其发热条件和机械强度。流密度选择其导线截面，并校验其发热条件和机械强度。解：（解：（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说明：说明：计算出经济截面计算出经济截面Aec后，应选后，应选最接近而又偏小最接近而又偏小一点的标准截面。一点的标准截面。 第16页/共17页2022

22、-5-113.4 输电线路导线截面的选择输电线路导线截面的选择 线路的计算电流为：线路的计算电流为： A1008 . 03534850cos33030NUPI由表由表3-3，查得，查得jec=1.15A/mm2 ,因此，导线的经济截面为因此，导线的经济截面为28715. 1100mmecA选选LGJ-70型铝绞线。型铝绞线。（2）校验发热条件：）校验发热条件： 275alI查附录表查附录表II-9得得LGJ-70的允许载流量（室的允许载流量（室外外25） A，因此发热条件满足要求。因此发热条件满足要求。 10030I（3）校验机械强度：）校验机械强度： 查表查表3-2得，得，35kV钢芯铝绞线的最小允许截钢芯铝绞线的最小允许截面为面为25mm2，因此所选，因此所选LGJ-70满足机械强度要求。满足机械强度要求。 第17页/共17页