导线及电缆截面选择课件讲课讲稿.ppt

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1、导线及电缆截面选择课件选择导线电缆的截面的截面时应满足的条件：足的条件：1、正常正常发热条件条件：正常运行正常运行时发热温度不超温度不超过允允许值。2、机械机械强度度：不不应小于机械小于机械强度要求的最小允度要求的最小允许截面。截面。选择截面截面时：AAmin，Amin可可查附附录表表14、15。电缆不必校不必校验此此项。3、电压损失条件失条件：不不应超超过正常运行正常运行时允允许的的电压损失。工失。工厂内厂内较短的高短的高压线路可不校路可不校验此此项。4、经济电流密度流密度：适用于适用于35KV及以上的及以上的线路或低路或低压特大特大电流的流的线路。路。5、校校验热稳定最小允定最小允许截面截

2、面：,架架空空线不必校不必校验此此项。u 对于于绝缘导线和和电缆，还应按按额定定电压条件条件选择。返返20根据根据实际经验，具体，具体选择方法如下方法如下：选择架空架空线：1）当）当L2KM时，可按照正常，可按照正常发热条件条件选择，再校，再校验机械机械强度和度和电压损失。失。2）当）当L2KM时，可按照，可按照电压损失失选择，再校，再校验正常正常发 热条件条件和机械和机械强度。度。选择10KV及以下的及以下的电缆线时：可按照正常：可按照正常发热条件条件选择，再校，再校验电压损失和失和热稳定最小允定最小允许截面。截面。选择长距离大距离大电流流线路或路或35KV及以上的及以上的线路路时：应按照按

3、照经济电流密度确定流密度确定经济截面，再校截面，再校验其它条件。其它条件。低低压线路：路：1）动力力线，可按照正常可按照正常发热条件条件选择，再校，再校验机械机械强度和度和电压损失。失。2）照明）照明线，可按照，可按照电压损失失选择，再校，再校验机械机械强度和正常度和正常发热条件。条件。按上述条件按上述条件选择截面，容易截面，容易满足要求，减少返工，足要求，减少返工，返返20二、按二、按发热条件条件选择导线和和电缆的截面的截面（一）按正常（一）按正常发热条件条件选择三相系三相系统相相线截面截面应满足：足：式中：式中：Ial导线在一定在一定环境温度下的允境温度下的允许载流量；流量；见附附录表表1

4、6-19。I30线路的路的计算算电流。流。K温度校正系数。温度校正系数。0导线允允许载流量采用的温度，一般流量采用的温度，一般为25。实际环境温度。一般取境温度。一般取当地最当地最当地最当地最热热月平均最高气温月平均最高气温月平均最高气温月平均最高气温，室内，室内时应加加5。al导线电缆正常工作正常工作时的最高允的最高允许温度。温度。一般一般：铝导线为70 ，铜导线为70-85 ，电缆为60-80 。对变压器高压侧导线：对变压器高压侧导线：I30=I1NT对电容器的引入线对电容器的引入线：I30=1.35 INC注意：注意：对低低压绝缘导线和和电缆，按，按发热条件条件选择时，还应注意与保注意与

5、保护（熔断器和自（熔断器和自动开关）的配合，以避免开关）的配合，以避免发生生线路已路已烧坏，而保坏，而保护未未动作的情况。作的情况。对熔断器保熔断器保护：对自自动开关保开关保护：Kol ol 的取的取值方法方法见课本本p199、p206。（二）低（二）低压中性中性线和保和保护线截面的截面的选择1、中性、中性线（N线）的）的选择不不应小于三相系小于三相系统的最大不平衡的最大不平衡电流。流。1）一般三相四一般三相四线制的制的中性中性线截面：截面：A00.5A 或或 A0A2）两相三两相三线及及单相相线路的中性路的中性线截面：截面：A0=A3）三次三次谐波突出的波突出的三相四三相四线制的制的中性中性

6、线截面：截面：A0A（一般取（一般取A0=A）中性线中性线相线相线绝缘导线及及电缆允允许的短的短时过负荷倍数荷倍数变压器接器接线方式方式为，yn0变压器接器接线方式方式为D,yn11低低压设计规范范规定：定：当当A 16mm2时，APEA （一般取（一般取A0=A）当当16mm2 A3535mm2时，APE 16mm2当当A3535mm2时，APE 0.5A3、保、保护中性中性线截面（截面（PEN线的的选择）的）的选择应同同时满足足1、2的条件。的条件。例例题5-12、保保护线截面（截面（PE线）的的选择 应考考虑到到单相短路相短路电流通流通过PE PE线时的的热稳定度。定度。有一条采用有一条

7、采用BLX-500型型铝芯橡皮芯橡皮线明敷的明敷的220/380V的的TN-S线路，路，线路路计算算电流流为150A，当地最，当地最热月平均最高气温月平均最高气温为+30。试按按发热条件条件选择此此线路的路的导线截面。截面。解：解：1、相、相线截面截面A的的选择查附附录表表19-1：环境温度境温度为30时，明敷的，明敷的BLX-500型截面型截面为50mm2的的铝芯橡皮芯橡皮线Ial=163AI30=150A，满足足发热条件。条件。则选得相得相线截截面面为：A=50mm2校校验机械机械强度度：查附附录表表15，假，假设为室外明敷且室外明敷且15mL25m，查得：得：Amin=10mm2。则 A

8、Amin，满足机械足机械强度要求。度要求。例题例题3、保、保护线截面的截面的选择因因A 35mm2，故，故选APE0.5A=25mm2校校验机械机械强度：度：Amin=10mm2。则 AAmin，满足机械足机械强度要求。度要求。所所选导线型号可表示型号可表示为：BLX-500-（350+125+PE25）。2、中性、中性线的的选择因因A00.5A，选A0=25mm2。校校验机械机械强度度：因：因Amin=10mm2。则 AAmin，满足机械足机械强度要度要求。求。三、按三、按经济电流密度流密度选择导线和和电缆的截面的截面目的目的：使年运行：使年运行费用低，有色金属消耗量小来用低，有色金属消耗量

9、小来进行行选择。年运行年运行费：包括：包括线路折旧路折旧费、维修管理修管理费、电能能损耗耗费。线路折旧路折旧费=线路投路投资/折旧年限折旧年限图5-28：曲曲线1:(线路折旧路折旧费+线路路维修管理修管理费)与与导线截面的关系；截面的关系；曲曲线2：电能能损耗耗费与与导线截面的关系；截面的关系；计算算经济截面的公式截面的公式为：式中：式中：经济电流密度。流密度。见表表5-3。年运行年运行费与与导线截面截面的关系。的关系。线路路电压损失的失的计算算定定义：电压降降线路始末两端路始末两端电压的相量差；的相量差；电压损失失线路始末两端路始末两端电压的数的数值差。差。（一）（一）线路末端接有一集中路末

10、端接有一集中负荷的三相荷的三相线路路U的的计算算1、线路末端接有一集中路末端接有一集中负荷的三相荷的三相线路路U的的计算算因因为三相三相对称，称，等等值电路路为：矢量矢量图：取一相分析取一相分析：g 由矢量由矢量图可看出可看出：电压损失失为ae段。段。为计算方便，用算方便，用ad段代替段代替ae段。其段。其误差差为实际电压损失的失的5%以内。以内。ae段段为：Uad=af+fd=IRcos +IXsin 用用线电压的的电压损失表示失表示为：式中：式中：P Q UX R X单位分位分别为：W var V ，或：或：KW Kvar KV 。用百分数表示用百分数表示时：式中：式中：P Q UX R

11、X单位位为：W var V 。若用若用kW kvar kV 表示表示时：或表示或表示为：式中：式中：P Q UX R X单位位为：kW kvar kV 。线路各段接有路各段接有负荷荷时的三相的三相线路路U的的计算算以三个集中以三个集中负荷荷为例：例：见下下图：AB有两种有两种计算方法：算方法：1）计算各段算各段线路的路的U然后叠加然后叠加每一段每一段线路通路通过的的总负荷功率如荷功率如图所示。所示。线段段 ：线段段 ：线段段 ：线路各段的路各段的电压损失失为：段段：段：段：段：段：总的的电压损失通用式失通用式为：2）计算各算各负荷荷单独作用独作用时的的电压损失，然后叠加。失，然后叠加。分分别计

12、算出三段算出三段线路的路的总阻抗阻抗R Ri i X Xi i（见上上页图）第一第一段：段：第二第二段段：第三第三段段：总的的电压损失通用式失通用式为：对于无于无电感的感的线路路，即，即cos1或或x=0 的的线路，路，线路路电压损耗耗为：或表示或表示为：式中：式中：的的单位位为V；的的单位位为KW；为导线的的电导率率,单位位为m/.mm2；A为导线的截面，的截面，mm2；L的的单位位为m；M为功率矩，功率矩，KW.m；C为计算系数，可算系数，可查表表5-4。对于均一无感的于均一无感的单相交流相交流和和直流直流线路路，因，因负荷荷电流要通流要通过来回两根来回两根导线，阻抗增大了一倍，所以，阻抗

13、增大了一倍，所以电压损耗耗应为一根一根导线上的两倍，即：上的两倍，即：对于均一无感的两相三于均一无感的两相三线线路，可推路，可推导出：推出：推导略略.在工在工业企企业电力网力网络中，由于中，由于线路的路的总长度不度不长，通常，通常各段各段导线的的结构和截面都一构和截面都一样，则：R=R0L，X=X0L或或r=R0 ，x=X0 。R0 X0单位位长度的度的电阻、阻、电抗，抗，见附附录表表6。此公式常用此公式常用 试验算例算例5-3所所选LGJ-50型型(35kV)钢芯芯铝绞线是否是否满足允足允许电压损失失5%的要求。已知的要求。已知该线路路导线为水平等距排列水平等距排列，相，相邻线距距为1.6m

14、。线路全路全长5km。解：解：由例由例5-3知知P30=2500kW，cos=0.7，因此，因此tan =1，Q30=2500kvar。利用利用A=50mm2（LGJ）和和aav=1.261.62m查附附录表表6，得，得R0=0.68/km，X0=0.39/km。线路的路的电压损耗耗为：线路的路的电压损耗百分耗百分值为：因此所因此所选导线LGJ-50满足足电压损失的要求。失的要求。作业:习题5-3例题例题（二）均匀分布（二）均匀分布负荷的三相荷的三相线路路电压损失的失的计算（适于低算（适于低压线路）路）L2/2如如图所示：所示：设线路上路上单位位长度度的的负荷荷电流流为 ，单位位长度的度的电阻

15、阻为R0。则微小微小线段段 的的负荷荷电流流为 ，线段段 的的电阻阻为R=RO ，不不计电抗，抗，电流流 在在 段上段上产生的生的电压损失失为：整条整条线路的路的电压损失失为：某某220/380v的的TN-C线路，如路，如图所示。所示。线路路拟采用采用BX-500型型铜芯橡皮芯橡皮绝缘线户内明敷，内明敷，环境温度境温度为30，允，允许电压损失失为5%，试选择该线路的路的导线截面。截面。解：解：（1）线路的等效路的等效变换30m50m40m0.4kw/mCos=0.820kwCos=0.855m40m20kw +j15kvar20kw +j15kvar原集中原集中负荷荷：p1=20kw，cos1

16、=0.8，tan 1=0.75，q1=200.75=15kvar。原分布原分布负荷荷：p2=0.450=20kw，cos2=0.8，tan 2=0.75，q2=200.75=15kvar。返返43例例（2）按正常）按正常发热条件条件选择导线截面截面线路中路中总的的计算算负荷荷为：P=p1+p2=20+20=40kw，Q=q1+q2=15+15=30kvar，查附附录表表19-1，得，得BX-500型型铜芯芯导线A=10mm2，在在30明敷明敷时的的Ial=77AI=76A，因此可，因此可选3根根BX-500-110导线作相作相线，另，另选1根根BX-500-110导线作作PEN线。（3）校）校

17、验机械机械强度：度：查附附录表表15，室内明敷，室内明敷铜芯芯线最小截面最小截面为1mm2，10mm21mm1mm2 2，则满足机械足机械强度要求。度要求。（4）校）校验电压损失，失，查附附录表表6知，知，BX-500-110的的电阻、阻、电抗。抗。R0=2.19/km，线距按距按150mm计时：X0=0.31/km。电压损失失为：用百分数表示用百分数表示：因此所因此所选线路也路也满足允足允许电压损失的要求。失的要求。所所选导线截面截面为：BLX-500（310+110）。）。还可以把两个相同的可以把两个相同的负荷作荷作为一个集中一个集中负荷，即：荷，即：第四节第四节 车间动力电气平面布线车间

18、动力电气平面布线 略略 第五节第五节 电力线路的运行维护与检修试验电力线路的运行维护与检修试验 略略P41补充充（三）按允（三）按允许电压损失失选择导线电缆的截面的截面根据公式：根据公式：下下标a：active power，：有功功率：有功功率产生的生的电压损失；失；下下标r：rective power，：无功功率：无功功率产生的生的电压损失；失；分两种情况分两种情况讨论：1、不、不计 时。有三种情况可以不有三种情况可以不计 ：cos 0.8.导线截面截面A16mm2；或或cos 0.9，导线截面截面A25mm2；照明照明线路，路，cos =1=1（认为q=0）；截面小于截面小于50mm2的三

19、芯的三芯电缆（认为x00）。）。则有：有：若若的的单位位为km/.mm2，则：铝导体：体：=0.032 km/.mm2；铜导体：体：=0.053km/.mm2。式中：式中：p：kw；L：km；UN：kv；A：mm22、计入入 时：高高压线路中：路中：x0=0.30.4/km；电缆线路：路：x0=0.08/km一般同截面的一般同截面的电缆电抗抗远小于架空小于架空线，而，而电阻相差不大。阻相差不大。由于由于x0变化不大化不大，因此：，因此：先假定一个先假定一个x0 计算出算出 A 。按按电压损失失选择导线截面的步截面的步骤：1）假定）假定x0，计算出算出 ；2）计算算：=-3）计算截面算截面A：4

20、）根据）根据标准截面准截面，查出出对应的的R0、X0，代入，代入式中校式中校验。例例题：一条：一条10kv架空架空线路向两个用路向两个用户供供电，三相，三相导线为LJ型，三型，三角形排列，角形排列，线间几何均距几何均距为1m，线路路总长3km，允，允许电压损失失为5%，环境温度境温度为35，试选择此此导线截面。截面。10kv变电所所2km1km(1000+j800)kVA(500+j200)kVA解解：此：此线路路长于于2km，所以，所以应按允按允许电压损失失选择，按其他条件校，按其他条件校验。1、按允、按允许电压损失失选择：设X0=0.35/km，计算算导线截面：截面：铝导体体为=0.032

21、 km/.mm2初初选架空架空线10kV为LJ-35 型型.校校验电压损失：失：附附录表表6，LJ-35 型型导线R0=0.96/km，X0=0.37/km。满足足电压损失的要求失的要求。4、校、校验正常正常发热条件条件查附附录表表16，当，当环境温度境温度为35时，I Ial al=151A，满足正常足正常发热的要求的要求。5、校、校验机械机械强度：度：查附附录表表14，最小允，最小允许截面截面为35mm2，A=Amin 所以也所以也满足机械足机械强度的要求度的要求。选得截面得截面为：LJ-35mm2。导线及电缆截面选择与校验电缆线路一般环境可采用铝芯电缆线；有特殊要求的场所应采用铜芯电缆线

22、；对于埋地敷设的电缆，应采用带有外护层的铠装电缆；在无机械损伤的场所，可采用塑料护套电缆或带外护层的铅包电缆。4.低压线路对于10kV及以下的380V/220V低压架空线路，一般也采用铝绞线或绝缘导线。低压电缆线，一般采用铝芯电缆，特殊要求的可采用铜芯电缆。对于低压TN配电系统可采用四芯或五芯电缆。（二）导线截面选择原则1.发热条件2.经济电流密度3.电压损耗条件4.机械强度条件5.低压动力线路截面6.低压照明线二、导线及电缆截面选择（一）按发热条件选择导线截面1.三相导线的相线截面,应使线路长期通过的允许载流量Ial不应小于导线的长时间通过的最大工作电流I30。即导线及电缆截面选择与校验导线

23、及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验4.保护中性线PEN截面选择保护中性线PEN在TNS系统中可兼有保护线PE和中性线N的功能。因此保护中性线PEN截面的选择，应同时满足上述保护线PE和中性线N的两个条件，然后取其中最大值即可满足要求。试按发热条件选择380V/220V，低压动力TNC系统中的相线和PEN线截面。已知线路的计算电流为185A，当地最热月平均气温为32；拟采用BLX500型铝芯橡皮线明敷设。导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验有一条采用LJ型铝绞线架设5km长的10kV供电的架空输电线路，有功计算负荷为PC=3000kW，试按发热条件选择其导线截面，并校验其发

24、热条件和机械强度。导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验（二）按允许电压损耗选择导线截面导线及电缆截面选择与校验1.一个集中负荷的三相线路电压损耗计算图621为线路末端接有一个集中负荷的三相线路。设每相的电流为I，线路有效电阻为R，电抗为X，线路始端和末端的相电压分别为U1和U2，负荷的功率因数为。以线路末端相电压为参考相量，作出一相的电压相量图，如图622所示。由此相量图分析得知导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验有一条长5 km的10 kV架空线路，采用LJ70型铝绞线架设

25、，已知：线路计算负荷为PC=1200 kW，导线水平等距排列，线间距离为1m，线路允许电压损耗为5%，试校验该线路是否满足电压损耗的要求？多个集中负荷的三相线路电压损失计算导线及电缆截面选择与校验由于线路的电压降相对于线路电压来说很小，所以可近似的把线路电压降的水平分量Ux视为电压损耗。根据图623（b）的相量图可求出01段和02段的电压损耗计算公式 导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验例题64某厂10 kV架空线路，负荷参数如图624所示。采用LGJ95型钢芯铝绞线架设，已知导线采用三角形排列，线间几何均距为1m，线路允许电压损耗为7%，试校验该线路是否满足电压损耗的要求？导线及

26、电缆截面选择与校验某380/220V配电线路如图626所示，试按发热条件选择导线BLV型导线截面，并计算线路其电压损耗。已知线路安装地点环境温度为30。导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验工厂供电网结构及导线选择第四节 导线及电缆截面选择与校验（四）按经济电流密度选经济电流密度是指年运行费用最低时，导线单位面积通过电流的大小。年运行费用主要由下列部分组成：年电耗费、年折旧费和大修费、小修费和维护费。年电耗费是指电网全年损耗电能的价值。导线截面越大，初期投资也越大，年折旧费就高。导线及电缆截面选择与校验导线的维修费与导线的截面无关，故可变费用与导线截面的关系如

27、图627所示。由图可知年运行费最少的导线截面Aec，称经济截面。对应该截面所通过的线路负荷电流密度叫经济电流密度，用 表示。工厂供电技术工厂供电网结构及导线选择导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验按经济电流密度选择导线截面，应先确定Tmax，然后根据导线材料查出经济电流 密度值，按线路正常运行时最大工作电流IW选标准截面A等于或接近于经济截面Aec的值。对于全年平均负荷较大、线路较长、传输容量较大的回路，如主变回路等及电力电缆和高压架空线等均应按经济电流密度选。按经济电流密度计算经济截面Aec的公式为：导线及电缆截面选择与校验导线及电缆截面选择与校验某变电所有一条采用铝芯电缆敷设的

28、10kV供电线路。已知：线路的有功计算负荷为2000kW，Tmax=4500h，试选择其经济截面，并校验其发热条件。导线及电缆截面选择与校验母线的选择及校验（一）母线所的材料电压在10kV及以下的装置中，大多数采用矩形截面的铝母线，这是为了便于散热和减少趋肤效应的影响。为了辨别相序，常在母线上涂以黄色、绿色、红色三种不同色，分别表示A相、B相、C相的三个不同相序。母线的选择及校验（二）母线的选择在配电装置中，母线的选择主要是选其母线截面积。按持续工作电流或经济电流密度方法来选择，然后按短路条件校验母线的动稳定和热稳定。对35kV及以上电压的母线应按电晕电压来校验。选择方法与高压架空线路选择方法相同母线的选择及校验（三）母线动稳定校验母线的选择及校验母线的选择及校验母线的选择及校验人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢