按经济电流密度选择导线的电缆截面
第6章导线和电缆截面的选择5.16
A e c＝114A/（1.15A/ mm2）＝99 mm2
因此初选的标准截面为95 mm2，即LJ-95型铝绞线。
(2) 校验发热条件
查书p121表5-6得LJ-95的允许载流量（室外25℃时） Ial ＝260A＞ I30 ＝
114A，因此满足发热条件。 (3) 校验机械强度
A1 ）当Aφ ≤16mm2时
AＰＥ≥A
2）当16mm2 ＜A≤35 mm2 时
AＰＥ≥16mm2
3）当A＞35mm2 时
AＰＥ≥0.5 A
注：对于电力变压器低压侧截面较大的PE线，亦可按满足热稳定度的条件，进
行选择或校验。
（3）保护中性线（PEN线）截面的选择 保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上 述保护线和中性线的要求，并取其中的最大值。
解： 《实用供配电手册》p311表6-38得25℃时5根单芯线穿硬 塑料管的BLV-500型截面为25mm2的导线的允许载流量 Ial＝ 60A＞I30 ＝50A。 因此按发热条件，相线截面可选为25mm2。 N线截面按A 0≥0.5Aφ 选择，选为16mm2。 PE线截面，选为16mm2。 穿线的硬塑管内径查表6-38 ，选为40 mm2。 选择结果表示为：BLV-500-（3×25＋1×16＋PE16）-PC40， 其中PC为硬塑管代号。
电力线路结构及导线的截面选择
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
导线及电缆截面选择
2
R0
ldl
3i0 R0
l2
(
3i0
2l1 2
l
R0
2)
l1l2 ldl
l1
则U
3i0l2 R0
(l1
l2 2
)
例 某220/380v的TN-C线路，如图所示。线路拟采用BX-500型铜芯
橡皮绝缘线户内明敷，环境温度为30℃，允许电压损失为5%，试选择 该线路的导线截面。
解：（1）线路的等效变换
注器和意自：动对开低关压）绝的缘配导合线，和以电避缆免，发按生发绝过线热缘负路导荷条线倍已件及数烧选电坏择缆，时允而，许保还的护应短未注时动意作与的保情护况（。熔断 对熔断器保护： 对自动开关保护： I NFE KOL IaKl ol 的取值方法见课本p199、p206。 （二）低压中性线和IO保P 护K线OL截Ia面l 的选择
②选择10KV及以下的电缆线时：可按照正常发热条件选择，再校验电
压损失和热稳定最小允许截面。
③选择长距离大电流线路或35KV及以上的线路时：应按照经济电流
密度确定经济截面，再校验其它条件。
④低压线路：
1）动力线，可按照正常发热条件选择，再校验机械强度和电压 损失。
2）照明线，可按照电压损失选择，再校验机械强度和正常发热 条件。
查附录表19-1，得BX-500型铜芯导线A=10mm2，在30℃明敷时的 Ial=77A＞I=76A，因此可选3根BX-500-1×10导线作相线，另选1根 BX-500-1×10导线作PEN线。 （3）校验机械强度：查附录表15，室内明敷铜芯线最小截面为1mm2， 10mm2＞1mm2，则满足机械强度要求。 （4）校验电压损失，查附录表6知， BX-500-1×10的电阻、电抗。 R0=2.19Ω/km，线距按150mm计时：X0=0.31Ω/km。
导线和电缆截面的选择计算
按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量I a l 不小于通过相线的计算电流 I 3 0 ，即
Ial I30
(5-1)
所谓导线的允许载流量（allowable current-carrying capacity），就是在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而
不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采取的环境温度不同时，则导
可近似地取为当地最热月平均气温。
附录表16列出了LJ型铝绞线和LGJ型钢芯铝绞线的允许载流量，附录表17列出了LMY型矩形硬铝母线的允许载流量，附
录表18列出了10kV常用三相电缆的允许载流量及校正系数，附录表19列出了绝缘导线明敷、穿钢管和穿塑料管时的允许载
流量，供参考。
按发热条件选择的导线和电缆截面，还必须用后面的式（6-4）或式（6-15）来校验它与其相应的保护装置（熔断器或
的最大截面。
注意：按GB5004-1995规定：当采用单芯导线作PEN线干线时，铜芯截面不应小于10mm2，铝芯截面不应小于16mm2；
采用多芯电缆芯线作PEN线干线时，其截面不应小于4mm2。
例5-1 有一条BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路，线路计算电流为150A，当地最热月平均最高气温为
线的允许载流量应乘以以下温度校正系数：
导线及电缆选择
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 ， 为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。
需要指出：若上式不满足要求，应加大导线截面，从而使Ial增大。
2024/1/23
3.4 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
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 电抗值（6～110kV架空线路取0.3～0.4Ω/km，电缆线路取0.07～ 0.08Ω/km），则
2．电压损失条件：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。
3．机械强度条件：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。
4 ．经济电流密度条件：选择导线截面时，即要降低线路的电 能损耗和维修费等年运行费用，又要尽可能减少线路 投资和有色金属消耗量，通常可按国家规定的经济电 流密度选择导线截面。
2024/1/23
(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。
(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。
按经济电流选择电缆截面的方法(演示稿)
(1) 回路数和导体的数量，Nc、NP
(2) 年最大负荷损耗小时τ，（单班制约为1400h,两班制约为2400h,三班制 约为4500h) (3)电价P全国各地电价差别较大，我们选择有代表性的四种：即高电价地 区(如华东、华南等地)0．50元／kwh；中电价地区(如华北、东北、华中 等地)0．40元／kwh；及低电价地区(如西南、西北等地)0．30元／kwh。 (4)附加发电成本D=252元／千瓦· 年，是由于线路损耗而导致额外供电容量的 成本。 (5)负荷增长率a， (6)能源增长成本b(一般为2％)。 (7)贴现率i,即损耗是投产后直至电缆经济寿命终了之间逐年产生的费用，都 必须根据银行利率等因素折算到当前的“现值”，i=1O％。 (8)经济寿命N，根据国家电力公司动力经济研究中心建议，N=30年。
按经济电流选择电缆截面的 方法
经济截面和经济电流都是有一定范围的。因为电缆线芯 截面是非连续的。我们还可以用图1的曲线进一步加以说 明。
简单的历史回顾：
· 1881年英国人cord首先提出电缆经济截面的概念。 · 1989—1991年Parr提出了较为完整的经济截面和经济电流的概念和计算 方法。 · 在上述基础上，IEC制订了“电力电缆线芯截面的经济最佳化”标准 (IEC287-3-2／1995)。 · 上一世纪50年代，前苏联也进行了“电力传输最佳经济截面的研究”， 但局限于高压架空线范畴。 · 上一世纪50年代，我国也开始研究这一课题。 · 上一世纪80年代初，原水电部给出了架空导线的经济电流密度数据，但 也局限于高压线路。中、低压线路不使用，也没有电缆线芯的经济电 流和经济截面数据。 · 1994-1995年的电力工程电缆设计规程GB50217-94中提出“宜选择经济 截面，可按年费用支出B最小原则”，并给出了B=o.11Z+1.11N的计 算公式，式中Z——投资，N——年运行费。
电缆导线截面选择数据
电缆导线截面选择数据
1。1为了保证供电安全，可靠，经济合理和供电质量的要求，必须正确合理地选择输电导线的型号和截面。根据所处的电压等级和使用环境要按以下原则确定：
1。1。1。按长时允许电流选择导线的截面
1。1。2。按允许电压损失选择导线的截面
1。1。3。按经济电流密度选择导线的截面
1。1。4。按机械强度选择导线的截面
1。1。5。按短路时的热稳定条件选择导线的截面
1。2各种导线截面的选择条件
1。2。1。高压架空导线因受自然条件的影响很大，机械强度必须满足要求，但散热条件好，允许温度高，可根据线路的长短和通过电流的大小，按允许电压损失和长时允许电流来选择。
1。2。2。高压电缆机械强度较高，但散热条件差，所以必须考虑短路时的热稳定性。
1。2。3。低压导线和电缆，对负荷电流大，线路长的干线，应按正常时的允许电压损失初选其截面。对经常移动的橡套电缆，应按机械强度初选。对负荷电流较大，但线路较短的按长时允许电流初选。初选的电缆截面还应按其它条件校验。
总之，在选择导线时，应在诸多的选择条件中，确定一个有可能选择出最大截面的条件先进行初选，再按其它条件校验，这样可使计算简便，避免返工。
由于计算导线截面载流量需要条件较多，算起来比较麻烦，在实际工作中很不实用，在要求不太高的场合，一般用图表法就能满足。使用图表法需要注意系数的调整。以下是我工作中采集常用的一些数据，供参考使用。
2。1长时允许电流
选择导线的截面
2。1。1。导线的长时允许电流应不小于实际流过导线的最大长时工作电流。
架空裸绞线载流
注：导线最高温度70度环境温度25度
电缆截面选择计算
J
0.9 1.15
三、按短路时热稳定校验电缆截面
A min≥I k（3）√tf/C C
截 面 39.74 44.02 mm2 mm2 电缆数
短路电流作用的假想时间
I k（3）
4800 5100
√t f
0.25 0.65 0.5000 0.8062
60.4 93.4
t f =0.25s tf =0.65s
% % %
2 1 1
0.298 3.259 1.127 4.684
% % % %
△U max＝△U 1max＋△U 2＋△U 3
93.4 159 60.4 90
四、按电压降校核电缆截面
△U max＝△U 1max＋△U 2＋△U 3
K
P
L
电压降
电压降
△U 1＝KPL 1 △U 2＝KPL 2 △U 3＝KPL 3
0.564 2.498 4.23
Biblioteka Baidu
1.759 0.6213 0.2537
0.6 2.1 1.05
0.595 3.259 1.127
主 电 缆 截 面 选 择 计 算
一、按最大有功负荷选择电缆截面
I M=Pmax /1.73205×U N×COS φ
电 流 322.89 227.93 A A
钢芯铝线LGJ
电缆截面选择规则
电缆、电线等截面选择的原则：
电缆、电线等截面选择，应考虑的因素很多，如多根在空中并列敷设，直埋地下并列敷设，穿管敷设、架空敷设，环境温度变化等，都对它们的允许载流量有影响，但主要的应遵循经济电流密度，线路电压降，导线机械强度等原则选取导线。
1）经济电流密度原则
电缆、电线的额定长期连续负荷允许载流量不应小于用电负荷的最大计算电流，能保证其工作在允许温升范围之内，如果电缆、电线的截面选小了，允许载流量小于负荷电流，温升将超过允许值，加速绝缘老化，使线间绝缘程度降低，威胁用电安全；反之电缆、电线的截面选大了，将加大工程成本，造成材料资金的浪费。
①首先确定计算容量
单相负荷主要指照明和单相用电设备，计算容量是把所有额定容量加在一起乘以同时使用系数Ke，一般可取0.6
Pj=P总*Ke
单相负荷采用三相电源供电时，应将所有单相符合均匀分配到各相，如分配不平衡时，以最大负荷相功率乘以3进行计算。
长期工作设备，如水泵等，其计算容量包所有额定容量加在一起乘以同时使用系数Ke，一般可取0.7
Pj=P总*Ke
反复时工作制设备，如焊机等，其视在容量Se和负荷持续率Zce。计算容量时应进行换算，换算至负荷持续率为100%时的有功功率，在乘以利用系数Ke，一般可取0.45，功率因数COSφ；一般取0.45。
（Pj/ Se总*COSφ*Ke）2= Zce
②在确定计算电流
单相电流计算：I=P/Ue* COSφ
式中Ue为额定电压，考虑各方面因素，单相负荷每千瓦估算为4.5A。
三相电流计算：I=P/3Ue* COSφ
式中Ue为线电压，考虑各方面因素，三相负荷每千瓦估算为2A。
选择原则及按长时允许电流选择截面
70
1.20 1.15 1.10 1.05 1.0 0.940 0.880 0.815 0.745
65
1.22 1.17 1.12 1.06 1.0 0.935 0.865 0.791 0.707
60
1.25 1.20 1.13 1.07 1.0 0.926 0.845 0.765 0.655
50
1.34 1.26 1.18 1.09 1.0 0.895 0.775 0.633 0.447
按长时允许电流选择导线截面
Kso I p I ca
I ca ——导线的最大长时工作电流
＜3台电动机，取电动机的额定电流； ≥3台取其计算电流，即 ：
I ca
K de 3U N
PN 103
c os wm
小结
一、选择导线截面的一般原则 二、按长时允许电流选择导线截面
各种导线截面的选择条件
导线类型
高压电缆
低压导线 和电缆
年运行 费用高
年运行 费用低
负荷电流大 线路长干线
经常 移动支线
长时允许 电流 △
✪
△
△
பைடு நூலகம்
允许电压 损失
△
经济电流 密度
机械强度
✪
短路时的 热稳定
△
△
△
△
✪
△
△
导线的选择
导线的选择
导线、电缆截面选择应满足发热条件、电压损失、机械强度等要求，以保证电气系统安全、可靠、经济、合理的运行。选择导线截面时，一般按下列步骤：
○1对于距离L≤200m且负荷电流较大的供电线路，一般先按发热条件的计算方法选择导线截面，然后按电压损失条件和机械强度条件进行校验。
○2对于距离L＞200m且电压水平要求较高的供电线路，应先按允许电压损失的计算方选择截面，然后用发热条件和机械强度条件进行校验。
○3对于高压线路，一般先按经济电流密度选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件进行校验。
（1）按经济电流密度选择
经济电流密度是从经济角度出发，综合考虑输电线路的电能损耗和投资效益等指标，来确定导线的单位面积内流过的电流值。其计算方法如下:
I=SJ
式中：I—线路上流过的电流；
S—导线的横截面积；
J—经济电流密度。
我国现行的导线经济电流密度值见表1.1
表1.1 我国现行的导线经济电流密度值/(A/mm²)
（2）按机械强度选择
导线在敷设时和敷设后所受的拉力与线路的敷设方式和使用环境有关。导线本身的质量，以及风雪冰雹等的外加压力，会使导线承受一定的应力，如果导线过细就容易折断，引起停电事故。在各种不同敷设方式下导线按机械强度要求的最小允许截面见下表1.2。
表1.2 按机械强度确定的绝缘导线最小允许截面积
（3）按发热条件选择
每一种导线通过电流时，由于导线本身的电阻及电流的热效应都会使导线发热，温度升高。如果导线温度超过一定限度，导线就会加速老化，甚至损坏或造成短路失火等事故。为使导线能长期通过负荷电流而不过热，对一定截面的不同材料的导线就有一个规定的容许电流值，称为允许载流量。这个数值是根据导线绝缘材料的种类、允许升温、表面散热情况及散热面积的大小等条件来确定的。按发热条件来选择导线截面，就是要求根据计算负荷求出的总计算电流I∑c不可超过这个允许载流量I N。即：
电缆截面的选择方法及计算示例
电缆截面的选择方法及计算示例
1 按长期允许载流量选择电缆截面
为了保证电缆的使用寿命，运行中的导体电缆温度应不超过规定的长期允许工作温度：聚氯乙烯绝缘电缆为70℃，交联聚乙烯绝缘电缆为90℃。根据这一原则，在选择电缆截面时，必须满足下列条件：
I max ≤I 0K
式中：I max ——通过的最大连续负荷载流量（A ）；
I 0 ——指定条件下的长期允许载流量（A ），见附表1； K ——长期允许载流量修正系数，见附表2.
举例：某工厂主变压器容量S 为12000KVA ，若以直埋35KV 交联电缆供电，试问应选择多大电缆截面？（土壤温度最高30℃，土壤热阻系数2.5）
解：按下列计算电缆线路应通过的电流值 I=
U S 3=35
312000
⨯=198（A ） 查附表1-12得：铜芯交联电缆8.7/10KV 3×95mm ²，最大连续负荷载流量为220A ，25℃。由于敷设土壤温度最高为30℃，应进行温度修正。
查附表2-2得修正系数为0.96. I 修=220（A ）×0.96=211（A ）
通过土壤温度的修正后该电缆的连续负荷载流量虽只有211（A ），仍能满足电缆线路198（A ）的要求。
2 按经济电流密度选择电缆截面
国际电工委员会标准IEC287-3-2/1995提出了电缆尺寸即导体截面经济最佳化的观点：电缆导体截面的选择，不仅要考虑电缆线路的初始成本，而且要同时考虑电缆在寿命期间的电能损耗成本。因此要从经济电流密度来选择电缆截面。 （1）经济电流密度计算式： J=1000
]201[2020⨯-⨯⨯⨯）（＋m B F A
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
（实用版）
目录
1.什么是经济电流密度
2.高压电缆截面公式的选择
3.按照经济电流密度选择高压电缆截面的步骤
4.结论
正文
一、什么是经济电流密度
经济电流密度是指在输电过程中，使电能损耗、维护费用和建设投资等各方面达到最经济的电流密度。在选择输电导线时，需要根据不同的年最大负荷利用小时数，选用不同的材质和每平方毫米通过的安全电流值。
二、高压电缆截面公式的选择
在选择高压电缆截面公式时，需要考虑到电缆的载流量、电缆的散热条件、电缆的敷设方式以及电缆的允许电压降等因素。其中，载流量是选择电缆截面公式的主要依据，而散热条件、敷设方式和允许电压降等因素则会对电缆截面公式的选择产生一定的影响。
三、按照经济电流密度选择高压电缆截面的步骤
1.根据输电系统的最大负荷和年最大负荷利用小时数，计算出输电系统的年最大负荷电流。
2.根据电缆的允许电压降和电缆敷设方式，确定电缆的允许电流密度。
3.根据电缆的材质和每平方毫米通过的安全电流值，计算出电缆的最小截面面积。
4.根据电缆的载流量和散热条件，确定电缆的最小截面面积。
5.综合以上各项因素，选择最符合经济电流密度要求的高压电缆截面公式。
四、结论
按照经济电流密度选择高压电缆截面公式，可以最大限度地降低输电过程中的电能损耗、维护费用和建设投资，从而实现输电系统的经济运行。
按经济电流密度选择导线和电缆的截面
P 总计算负 U 已知电 荷（kw） 压（kV）
1000
10
根据经济截面的计算
导线
导线和电缆的经济电流
线路类型
导线材质
铜 架空线路
铝
铜 电缆线路
铝
第二步：校验
对照下表查找相应导线和电缆的允许载
I 导线型号
I30 导线型号
I
LGJ-50
150
LGJ-70
190
LGJ-95
230
LGJ-120
72.17
YJLV22-150
200
72.17
YJLV22-185
225
72.17
YJLV22-240
260
72.17
YJLV22-300
290
YJLV22-400
330
72.17
YJV22-70
165
72.17
YJV22-95
200
72.17 YJV22-120
225
72.17 YJV22-150
第一步：选择经济截面
功率因数 （cosφ）
线路计算电 流（I30）
电流密度
Jec 经济截面 （A/MM2) Aec(MM2)
查表一
0.8
72.17
2.25 32.08
济截面的计算结果，选择相应
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
按经济电流密度选择高压电缆截面公式
摘要：
一、背景介绍
二、经济电流密度的概念及影响因素
三、高压电缆截面选择的重要性
四、选择高压电缆截面的方法
五、经济电流密度选择高压电缆截面公式
六、总结
正文：
一、背景介绍
随着社会经济的快速发展，电力系统的基础设施建设也在不断完善。高压电缆作为电力系统中的重要组成部分，其安全性、可靠性和经济性一直受到人们的广泛关注。为了保证电力系统的正常运行，选择合适的高压电缆截面是非常重要的。而经济电流密度选择高压电缆截面公式则是其中的关键。
二、经济电流密度的概念及影响因素
经济电流密度是指在一定条件下，使输电导线在运行中，电能损耗、维护费用和建设投资等各方面都是最经济的电流密度。它受到线路的输送功率、距离、线路条件、投资成本、运行费用等因素的影响。
三、高压电缆截面选择的重要性
高压电缆截面的选择关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。如果截面选择过大，会导致线路投资成本增加；如果截面选择过小，则可能使电缆在运
行中过载，影响电力系统的稳定性和安全性。
四、选择高压电缆截面的方法
目前，选择高压电缆截面的方法主要有经验公式法、电弧炉法、经济电流密度法等。其中，经济电流密度法是一种比较科学的方法，它不仅考虑了电缆的运行安全，还考虑了线路的投资成本和运行费用。
五、经济电流密度选择高压电缆截面公式
根据经济电流密度的定义，可以得到高压电缆截面的选择公式为：
S = I / (J × C × ρ × L)
其中，S 为高压电缆截面（单位：平方毫米）；I 为线路的输送功率（单位：万千瓦）；J 为线路条件系数；C 为电缆的电容量（单位：乏/千米）；ρ为电缆的电阻率（单位：欧姆·米）；L 为线路长度（单位：千米）。