导线经济截面及经济电流密度的优化
35KV及以上线路导线截面的选择
35KV 及以上线路导线截面的选择对于35KV 及以上线路，线路导线截面主要按经济电流密度选择，利用发热条件加以校验，机械强度一般都能满足，而电压损耗不是决定性条件。
（一）按经济电流密度选择导线截面 S= IFM/J （MM2） IFM=PM/√3UECOS φIFM――线路最大负荷电流(A) PM-－线路最大负荷功率（KW ） UE-－线路额定电压（KV ） COS φ――负荷功率因素 J-－经济电流密度(A/MM2) 经济电流密度导线材料最大负荷利用小时数3000以下3000-5000 5000以上 铝 1.65 1.15 0.90 铜3.002.251.75（二）、根据发热条件即：“允许电流”效验导线截面。
允许电流（安全电流）—使导线温度不超过允许温度（70℃），导线能够通过的最大电流，用IY 表示。
注：裸导线的最高允许温度为70℃ 绝缘导线的最高允许温度一般为55℃如果导线中通过的电流，小于等于相应环境温度下的允许电流，导线的温度就不超过70℃，反之导线的温度就可能超过70℃，且电流越大导线温度越高，至使导线接头处、导线与电器连接处，温度更高，甚至把导线烧红、烧断，造成事故或灾害。
允许电流是指某一环境温度下的允许电流，附表中所列的是标准温度（25℃）下的允许电流，它乘以允许电流校正系数K ，就是相应温度下的允许电流，即IY(相应)= IBY(标准)×K根据允许电流选择导线截面时，导线允许电流IY 必须满足下列条件： IY≥IFM即：新选择导线的允许电流一定大于等于线路的最大负荷电流IFM ， 裸铜线、裸铝线及铜芯铝线的持续容许电流附表 (空气温度为+25℃，导线温度为+70℃)导线额定截面（mm2) 导线型号TJLJ LGJ LGJQLGJJ屋内露天露天4 25（45）506 35（60）7010 60（85）9516 100（110）130 10525 140 180 13535 175 220 170 17050 220 270 215 22070 280 340 265 27595 340 415 325 335120 405 485 370 380150 480 570 440 445185 550 645 500 515240 650 770 585 610300 700 690 705 400 800 825 850 500 945600 1050架空线路各种裸导线发热的极限允许温度不得超过70℃对允许电流表的校正系数空气温度校正系数空气温度校正系数10 1.15 30 0.9415 1.11 35 0.8820 1.05 40 0.8125 1根据允许电流选择导线截面的计算步骤：A、求最大负荷电流IFMIFM=PM/√3UECOSφ（A）PM……线路的最大负荷功率（KM）UE……线路额定电压（KV）B、根据最大负荷电流IFM求一定环境温度下的允许电流IYTIYT(允许电流)=IFM/K（由于高温40℃时裸导线的允许电流校正系数K=0.81,所以，IY40＝IFM/0.81）C、由标准温度（25℃）下的允许电流表选择导线型号.即：IFM→IYT=IFM/K→查表→根据IBY≥IYT选择SIFM……最大负荷电流IBY……标准温度下的导线允许电流K一般取0.81……高温（40℃）时的允许电流校正系数D，验算：由所选截面的导线，标准温度下的导线允许电流，求相应温度下（一般取高温40℃时）的导线允许电流IY40= IBY×K=0.81×IBYK=0.81IY……高温40℃时的导线允许电流，IBY……标准温度下的允许电流如果IY40大于最大负荷电流IFM，则所选截面是安全的。
基于经济电流密度选择导线截面
基于经济电流密度选择导线截面摘要：导线截面选择是输电线路设计中的重要内容之一，并且其选择合理性对输电线路运行的经济性及其节能减耗效益有着直接的影响。
本文将通过对输电线路设计中导线截面选择的方法研究，结合基于经济电流密度的导线截面选择中存在的问题，对其优化措施进行研究，以供参考。
关键词：经济电流密度导线截面选择输电线路运行效益分析随着我国电网改造工程的不断推进，针对电网改造中输电线路设计的有关问题进行研究，以促进国家电网改造的进一步发展和提升，具有十分积极的作用和意义。
值得注意的是，导线截面选择作为输电线路设计中的重要内容之一，其选择合理性不仅直接影响着输电线路设计的经济性与节能性效益，而且对整个电网建设以及电力事业发展也存在一定的作用和影响。
当前，在输电线路设计中，对导线截面选择按照经济电流密度进行合理验算确定是其主要的技术措施之一，但是，由于按照该技术措施进行实际设计计算与经济性验证对比中，存在按照该技术方案所选择的导线截面偏大问题，仍需要进一步改进和优化。
因此，本文将通过对输电线路设计中的导线截面选择方法分析，并结合基于经济电流选择导线截面中存在的问题，对其优化措施进行研究，以供参考。
1、输电线路设计中的导线截面选择方法当前，在输电线路设计中，进行导线截面选择的方法主要包括以下几种，即按照发热条件进行导线截面选择与按照机械强度进行导线截面选择、按允许电压损失进行导线截面选择、按照经济电流密度进行导线截面选择等，并且采用上述几种方法进行导线截面选择中，是以其计算结果中截面最大的一个值作为输电线路中导线最终选择依据，以确保其符合各项要求和规定，对输电线路的安全、稳定运行进行支持。
其中，按照发热条件进行导线截面选择是根据导线中有电流通过时会因导线自身的电阻与电流热效应等因素影响，使导线出现发热与温度升高变化，因此，为避免导线发热及温度升高不对其绝缘层造成损坏，需要针对不同材料及绝缘性能的相同截面导线，对其允许电流值进行合理限定，其中，对该允许电流值也被称为是安全截流量。
输电线路设计导线地线截面的选择
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3、最大负荷电流要小于导线的安全工作电流，不能因为电 流太大而造成断线事故。
4、验算导线载流量时，钢芯铝线的允许温度一般采用＋ 70℃（大跨越可用＋90℃），钢绞线的允许温度一般采 用＋120℃。环境温度应采用最高气温月的最高平均气 温，风速应用0.5m/s,太阳辐射功率密度应采用 0.1W/cm2。
截面的选择原则是就近选择。
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2、按载流量选择截面
（1）按导线的载流量选择导线截面时，应使其在最大连续 负荷电流运行条件下，不超过允许值。导线的允许温度，铝 线及钢芯铝绞线可采用+70°C；大跨越档可采用+90°C； 镀锌钢绞线可采用+125°C. （2）环境气温应采用最高气温月的最高平均气温。
选择LGJ-240mm2导线 （2）按载流量校验 LGJ-240导线载流量为+70°C（环境温度+40°C）载流量为491A，满足要求。 （3）根据电压将校验（线路长度按10km考虑）
u%=0.0266%1013.519=3.6%<5%
满足要求
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（4）需要注意的问题 A、线路的运行方式，如果线路分列运行，即两回线路同时运行，线路截面应该减
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2、10kV输电线路选择
以上变压器选择表中，通风机房设在风井场地，距工业场地3km，请选择去通 风机配电室的线路 （1）按载流量选择
I = 1172 =84.58A 3 100.8
查《工业与民用配电设计手册》P526,LGJ-25即可满足要求，但考虑到本矿井 地处山区风大，选用LGJ-50. （2）按机械强度校验 查导线截面按机械强度要求的最小截面LGJ-16即可满足要求 （3）按压降校验
架空送电线路导线截面选择和校验
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。
导线和电缆截面的选择计算
(二) 中性线和保护线截面的选择 1. 中性线（N线）截面的选择 三相四线制中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量，不应小于三相系统的最大
不平衡电流，同时应考虑系统中谐波电流的影响。 (1) 一般三相四线制系统中的中性线截面 A0 它不应小于相线截面A 的50%，即
(2) 两相三线线路及单相线路的中性线截面A0 面 A 相同，即
A0 0.5 A
(5-3)
由于其中性线电流与相线电流相等，因此其中性线截面 A0 应与相线截
A0 A
(5-4)
(3) 三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面A0 由于各相的三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电 流可能甚至超过相线电流，因此中性线截面 A0 宜等于或大于相线截面 A ，即
APE A APE 16mm 2 APE 0.5 A
(5-6) (5-7) (5-8)
注意：GB50054-1995还规定：当PE线采用单芯绝缘导线时，按机械强度要求，有机械保护的PE线，不应小于 2.5mm2；无机械保护的PE线，不应小于4mm2。
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，因此保护中性线截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中 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 +30℃。试按发热条件选择此线路的导线截面。 解：(1) 相线截面的选择 查附录表19-1得环境温度为30℃时明敷的BLX-500型截面为50mm2 的铝芯橡皮线的 Ial 163A I30 150A，满足发热条 件。因此相线截面选为 A 50mm2 。
导线及电力电缆经济电流密度值
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
说明：“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其截流量约为截面数的9倍。
如2.5mm’导线，截流量为2.5*9=22.5A。
从4mm’及以上导线的截流量与截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减1，即4*8、6*7、10*6、16*5、25*4。
“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm’的导线截流量为截面数的 3.5倍，即35*3.5=122.5A。
从50mm’及以上的导线，其截流量与截面数之间的倍数关系变成两个两个线号一组，倍数依次减0.5。
即50、75mm’导线的截流量为截面数的3倍，95、120mm’导线的截流量为截面数的2.5倍，依次类推。
“条件有变加折算，高温九折铜升级”，说的是上述口诀说的是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25度的条件下而定的。
如明敷在环境温度长期高于25摄氏度的地区，导线截流量按上述口诀计算出来后要打9折；当使用的不是铝芯而是铜芯时，它的截流量要比同规格铝线略大一些，同样大小的电流，所选铜导线可比铝导线小一号。
如16mm’的铜导线截流量，可按25mm’的铝导线计算。
一般铜的安全计算方法：2.5平方——28A4平方——35A6平方——48A10平方——65A16平方——91A25平方——120A如果是铝线，线径要取铜线的1.5~2倍。
如果铜线电流小于28A，按平方毫米10A来取肯定安全。
如果铜线电流大于120A，按平方毫米5A来取。
根据经济电流密度选择导线截面的研究
第２ ５期
２１ ００年 ９月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ．１ Ｎｏ ２ Ｓ ｐ ２０１ １ ０ ．５ ｅ． ０
１７ —８５ ２ １ ）５６ ７ —５ ６ １１ １ （０ ０ ２ —２９ ０
Ｓ ｉ ｃ ｅ ｈ ｏ ｇ ｎ ｎ ｎ ｅ ｎ ｃ ｎ ｅＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ａ ｄＥ ￣ ｅｆ ｇ ｅ ｏ ｉ
第 一作 者 简 介 ： 王
晖 （ ９８ ） 河 南 省 镇 平 县 人 ， 理 工 程 师 ， １６ 一 ， 助 研
Байду номын сангаас
究方 向： 电气 工 程 自动化 。
科
学
技
术
与
工
程
１ ０卷
１３ 电压损耗 ．
当电流流过导线 时 ， 线路 中存在 电阻 、 电感 等 因
费
用
兀
素必将 引起 电压降落 。线 路 电压损失 大小是 与 导线
为各行 业 的 当务 之 急 ， 只有 坚持 节 约 发 展 、 洁 发 清
展 、 全发 展 ， 能 实 现 经 济 又 好 又 快 发 展 。节 能 安 才
减排对 我们 电力 行业 具 有 特 别 的 意义 ， 国 电力 工 我
业 由于火 电机组 比重 高 ， 消耗 的煤 炭 和排 放 的二 氧 化硫 均 占全 国总 量 的一半 以上 。 在 我 国经 济 发 展 还 处 于 初 级 阶段 ， 济 短 缺 ， 经 电网建 设往 往较 重视 初 期 投 资 的控 制 ， 忽略 长 期 而
材 料和 绝缘 情 况 的 导线 就 有 一 个 规 定 的 容许 电 流
面可 以减少 在输 电 过程 中 的能 源损 耗 ， 合 当前 的 符 节能减 排 的经济 发展趋 势 。
35KV及以上线路导线截面的选择
35KV及以上线路导线截面的选择摘要][关键词]对于35kV及以上线路，线路导线截面主要按经济电流密度选择，利用发热条件加以校验，机械强度一般都能满足，而电压损耗不是决定性条件。
（一）按经济电流密度选择导线截面S= I FM/J（mm2）I FM=P M/√3*U E*cosφI FM――线路最大负荷电流(A)P M-－线路最大负荷功率（kW）U E-－线路额定电压（kV）cosφ――负荷功率因素J-－经济电流密度(A/mm2)经济电流密度（二）、根据发热条件即：“允许电流”效验导线截面。
允许电流（安全电流）—使导线温度不超过允许温度（70℃），导线能够通过的最大电流，用I Y表示。
注：裸导线的最高允许温度为70℃绝缘导线的最高允许温度一般为55℃如果导线中通过的电流，小于等于相应环境温度下的允许电流，导线的温度就不超过70℃，反之导线的温度就可能超过70℃，且电流越大导线温度越高，至使导线接头处、导线与电器连接处，温度更高，甚至把导线烧红、烧断，造成事故或灾害。
允许电流是指某一环境温度下的允许电流，附表中所列的是标准温度（25℃）下的允许电流，它乘以允许电流校正系数K，就是相应温度下的允许电流，即I Y= I BY×K根据允许电流选择导线截面时，导线允许电流I Y必须满足下列条件：I Y≥I FM即：新选择导线的允许电流一定大于等于线路的最大负荷电流I FM，裸铜线、裸铝线及铜芯铝线的持续容许电流附表(空气温度为+25℃，导线温度为+70℃)对允许电流表的校正系数根据允许电流选择导线截面的计算步骤：A、求最大负荷电流I FMI FM=P M/√3•U E•cosφ（A）P M……线路的最大负荷功率（km）U E……线路额定电压（kV）B、根据最大负荷电流I FM求一定环境温度下的允许电流I YTI YT=I FM/K（由于高温40℃时裸导线的允许电流校正系数K=0.81,所以，I Y40＝I FM/0.81）C、由标准温度（25℃）下的允许电流表选择导线型号.即：I FM→I YT =I FM/K→查表→根据I BY≥I YT选择SI FM……最大负荷电流I BY……标准温度下的导线允许电流K一般取0.81……高温（40℃）时的允许电流校正系数D，验算：由所选截面的导线，标准温度下的导线允许电流，求相应温度下（一般取高温40℃时）的导线允许电流I Y40= I BY×K=0.81×I BYI Y……高温40℃时的导线允许电流，I BY……标准温度下的允许电流如果I Y40大于最大负荷电流I FM，则所选截面是安全的。
110KV导线截面的优化选择
3 钢芯铝绞线作为110K V导线截面应注意
的问题 3. 1 设置避雷线与优化制造工艺 110k V 的架空送电线路应全线架设避雷 线， 在雷电活动特别强烈地区，宜架设双避 雷线; 或者在距电站、变电站 1km- 2km 的 进出线段架设避雷线， 以防电站、 变电站遭受 雷击。 在制造工艺方面， 钢芯铝绞线导线的要 求比普通导线更为严格。关键问题就是铝液 杂质含量、 铝单线抗拉强度及导线应力。 铝液 中的杂质会增加铝导线的电阻率和铝单线的 断头率。110kV 钢芯铝绞线导线其电阻值应 小于0 . 039840 0 / km ， 规定每个制造长度 最外层铝线不允许有接头，内层钢芯线允许 有4 个接头。 为达到要求， 应采用单 位长度有
学 术 论 坛
110KV 导线截面的优化选择
薛小000)
摘 要: 架空电力线路导线截面的大小，关系着运行中的安全性、经济性和供电电能质量等，是建设设计中一项最重要的内容。 但导线截面的大小如何合理选定，是一个值得探讨的问题。本文将探讨 1 10 K V 输电线路导线截面的优化选择。 关键词: 导 线截面 经济性 110KV 输电 线路 中图分类号:T M72 文献标识码: A 文章编号: 1672- 3791(2007)01(a卜0226- 02 导线是电器设备运行的一个重要组成部 分，为了保证设备能够正常运行，导线的选 择就是一个重要的因素。其架空电力线路导 线截面的大小，关系着运行中的安全性、经 济性和供电电能质量等，是建设设计中一项 最重要的内容。 导线通用的材料有铜、 钢等， 铜 铝、 其中 的导电率最高， 但价格较贵， 铝的导电性能优 良， 但机械强度较低， 钢的机械强度较高， 但 导电性能较差。故 110kV 架空送电线路导线 一般选用钢芯铝绞线。 2. ，按经济电流密度选择截面 导线截面的选择是电网改造中的一项重 要工作。它直接影响着未来电网的运行水平 1 导线截面选择的基本原则 和经济效益。经济截面取决于经济电流密 合理地选择送电线路导线截面是输电线 度，而经济电流密度取值的大小需要综合考 路设计的重要内容。一般情况下，根据经济 电流密度来选择，然后按不同情况对发热条 虑输电线路中导线的总投资额 ，折旧费用， 件、电晕条件(一般电压大干等于1 kV 时有 维护费用，地区电价以及年损耗小时等众多 10 因素。一般来讲，导线截面越大，导体中 此项) 、机械强度进行校验。最后确定导线 电能损耗就越小，但是增加了投资和施工难 截面积及相应的导线型号。因为导线的材质 度。应保证最低的电能损耗，尽量减少有色 组成有铅、铝合金、铜和钢等 ，按基本结 不 构分为单股、多股绞线和复合材料多股绞线。 金属的消耗。因此对导线截面积的选择， 在选择导线时， 首先要确定最大负荷的情况， 能只参照经济电流密度，还应考虑线路负荷 保证导线通过允许电流后导线不过热; 第二 距离、用电时间、规定的线损率 、当地综 合电价及资金投入额等参数。从长远出发， 要满足在风、冰等外载荷情况下不致发生断 线事故， 第三要满足保护条件， 以保证所安装 只要杆型、档距、金具、经济能力等条件 允许，或在同一杆型、档距、金具条件下， 的保护开关或熔断器能对导线起到保护作用; 另外还要满足电压损失条件。在满足以上条 尽量选择大截面积导线，这样随着时间的推 件后方可进行导线截面的选择。 移，用电负荷的不断增大，大截面积导线的 效益将越来越明显，有利于供电企业的经济 2 钢芯铝绞线作为110K V导线截面的优势 效益，并产生良好的社会效益。1 10 k V 送 10 导线是架空输电线路的主要元件之一， 电线路输送容量应考虑 5一 年的负荷发展， 导线的种类很多。导线截面积是决定线路输 导线截而一般按经济电流密度选择 (见表1) , 以机械强度、 防振性能、 线路损耗等技术条件 电容量的重要因素，现述是指单导线的截面 积，而不包括分裂导线的等效截面积。国内 加以校验。 110k V 及以上电 压等级的架空输电线路通常 2 . 2 按机械强度选择截面 导线在敷设和使用当中受到外力和张力 采用2 分裂、4 分裂或6 分裂形式，110 k V 的影响， 为了 不使导线发生断裂，选择导体 以下的W采用单导线。我国110kV 线路多为 !Q 农网线路，它们组成县级电力系统的骨千网 截面应考虑导线具有足够的机械，强度，保 证安全可靠运行。按机械强度选择导线截 络 ，回路众多，总投资巨大，如总结 出一 面 ，还 要 满 足 《 压 配 电 设 计规 范 ) 低 套技术可靠、经济合理的设计理念，将具有 重要而深远的意义。 GB5044一 第2 . 2 . 2 条第四款之规定。钢 95
电气自动化技术《按经济电流密度选择导线和电缆的截面》
按经济电流密度选择导线和电缆的截面导线〔包括电缆〕的截面越大，电能损耗就越小，但是线路投资，维修管理费用和有色金属消耗量却要增加。
因此从经济方面考虑，导线应选择一个比拟合理的截面，既使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费和和有色金属消耗量。
图4-2-1是年费用C与导线截面A的关系曲线。
其中曲线1表示线路的年折旧费〔线路投资除以折旧限之值〕和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；曲线2表示线路的年电能损消耗与导线截面的关系曲线；曲线3为曲线1和曲线2的叠加，表示线路的年运行费用〔包括线路的年折旧费、维修费、管理费和电能损消耗〕与导线截面的关系曲线。
由曲线3可知，与年运行费最小值C a〔a点〕相对应的导线截面A不一定是最经济合理的导线截面，因为a点附近，曲线3比拟平坦，如果将导线截面再选小一些，例如选为A b〔b点〕，年运行费用C b增加不多，但导线截面即有色金属消耗量却显著地减少。
因此从全面的经济效益来考虑，导线截面选为A b比选A a更为经济合理。
这种从全面的经济效益考虑，使线路的年运行费用接近最小同时又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号A e c表示。
图4-2-1 线路的年费用和导线截面的关系曲线各国根据其具体国情特别是有色金属资源的情况规定了各自的导线和电缆的经济电流密度。
所谓经济电流密度指与经济截面对应的导线电流密度。
我国现行的经济电流密度规定如下表4-2-1所列。
表4-2-1 导线和电缆的经济电流密度〔单位：A/mm2〕按经济电流密度j e c计算经济截面A e c的公式为：A e c= I30 / j e c式中，I30为线路的计算电流。
按上式计算出A e c后，应选最接近的标准截面〔可取较小的标准截面〕，然后检验其它条件。
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：I N= I∑c若视在计算负荷为S∑c，电网规定电压为U N，则有I∑c=S∑c/√3U N，表1.3和表1.4给出了常用铜芯线和铝芯线在25℃的环境温度、不同敷设条件下的长期连续负荷允许载流量。
导线截面选择原则
导线截面选择原则一、按经济电流密度选择从能量损耗的角度考虑，希望导线的截面越大越好，因此时导线阻抗变小，使电能损耗和电压损失都减小。
但从线路投资和维护考虑，又希望导线截面小一些好，同此时导线单位长度价格降低、有色金属消耗减少、投资费用降低，比较经济。
这是高压导线截面选择中的一对矛盾，解决的办法就是采用经济截面。
按经济电流密度选择导线截面，能使线路的年运行费用接近最低，因而有较大的经济意义。
二、按长时允许电流（允许载流量）选择这一原则的含义如下：导线通过最大长时负荷电流，也就是设计中的计算电流时，所产生的发热温度，不应超过其运行的最高允许温度。
据此，工程上对各种型号、规格、材质的导线都有一个相应的长时允许负荷电流的规定，也叫允许载流量的规定。
所以，设计选择时不必计算各种情况下导线的发热温度，只须按计算电流查电工手册得出相应的截面，并作温度修正即可。
所选截面若不符合该原则，则在满负荷运行时，将会使导线过热烧坏绝缘或引起火灾和其他事故。
三、按正常运行允许电压损失选择由于线路上有电阻和电抗，故电流通过导线时，除产生电能损耗外，还会产生电压损失，当电压损失超过一定的范围后，将使用电设备端子上的电压过低，影响用电设备的正常运行。
所以，要保证用电设备的正常运行，必须根据线路的正常运行允许电压损失来选择导线截面，使线路电压损失低于允许值，以保证供电质量。
四、按机械强度条件选择架空导线要经过搬运、架设、安装等操作，易受到机械损伤，运行又受自然条件影响较大，容易发生倒杆、断线等故障，所以架空导线有一个最小允许截面的规定。
架空导线的最小允许截面如表1所示。
一般这一规定不作为选择计算项目，只作为校验项目。
表1架空线路按机械强度要求的最小允许截面（mm2）。
输电线路导线截面的选择
输电线路导线截面的选择输电线路的截面宜根据系统需要按照经济电流密度选择，也可以根据系统输送容量，并结合不同导线的材料结构进行电气和机械特性等比选，通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。
1.按照经济电流密度选择输电线路的棕投资可分为与导线截面无关和有关两类费用。
线路总投资费用可以表示为：线路的年运行费用包括折旧费、检修维护费和管理费等，可用占总投资的百分比b表示为若不考虑电晕损失，线路的年电能损耗费用可以表示为若投资回收年限为n，则经济分析的年计算费用为：则可以得出经济截面为：则可以得出经济电流为：经济电流密度值参考GB50545-2010 79页表格2. 按年费用计算选择架空线路的年费用式中：A-------年费用，万元/km;I0-------总投资,万元/km;i-------基准收益率;n-------线路工程经济使用期,年;C-------年经营费,包括年维护费用和年电能损耗费用,万元/km。
如果导线总截面过小，由于导线用量小、荷载轻，初始建设投资较省，但年损耗费用很大，在较短的运行年份里，就已抵偿了初始建设投资的减少，所以是不合适的。
反之，如果导线总截面过大，虽年损耗费用较少，但由于导线用量大、荷载重，补偿初始建设投资所需的运行时间较长，也不经济。
3.按导线允许载流量校验控制导线允许载流量的主要依据是导线的最高工资允许温度，改温度主要由导线长期运行的强度损失和连接金具的发热而定。
根据运行经验，导线的最高允许温度对钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用70℃，必要时可采用80℃，大跨越宜采用90℃；钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用80℃，大跨越可采用100℃，或经实验决定；镀锌钢绞线可采用125℃。
验算导线载流量时的环境气温采用最高气温月的最高平均气温、太阳辐射功率密度采用0.1W/cm^2，一般线路的计算风速采用0.5m/s，大跨越由于导线平均高度在30m以上，风速要相应增加，故取0.6m/s。
导线的截面选择计算公式
导线的截面选择计算公式一、按发热条件选择导线截面。
1. 基本原理。
- 根据电流通过导线时产生的热量不能超过导线的允许温升这一原则来选择导线截面。
当导线中通过电流I时，其产生的热量Q = I^2Rt（R为导线电阻，t为时间）。
- 为了保证导线的正常运行，通过导线的计算电流I_c应不大于导线的允许载流量I_al，即I_c≤slant I_al。
2. 计算公式。
- 对于单相线路：I_c=frac{P_js}{U_Ncosφ}，其中P_js为计算有功功率，U_N 为额定电压，cosφ为功率因数。
- 对于三相线路：I_c=frac{P_js}{√(3)U_Ncosφ}。
- 然后根据计算电流I_c查手册得到满足I_c≤slant I_al的导线截面S。
- 导线电阻R=ρ(l)/(S)（ρ为导线材料的电阻率，l为导线长度，S为导线截面），在考虑发热条件时，主要关注的是电流与允许载流量的关系，但电阻公式在分析一些特殊情况（如长距离线路等）时也有一定作用。
二、按电压损失条件选择导线截面。
1. 基本原理。
- 为了保证用电设备的正常运行，线路的电压损失Δ U应不超过允许的电压损失Δ U_al。
电压损失过大，会导致用电设备端电压过低，影响设备性能甚至无法正常工作。
2. 计算公式。
- 对于单相线路：Δ U=(2Pl)/(γ SU^2)×100%，其中P为线路传输的功率，l为线路长度，γ为导线的电导率（γ = 1/ρ），S为导线截面，U为线路额定电压。
- 若已知允许电压损失Δ U_al，则可根据Δ U_al=(2Pl)/(γ SU^2)×100%推导出S=(2Pl)/(γ U^2)Δ U_al×100%。
- 对于三相线路：Δ U=(√(3)Pl)/(γ SU^2)×100%，相应的S = (√(3)Pl)/(γ U^2)Δ U_al×100%。
三、按经济电流密度选择导线截面（适用于35kV及以上电压等级的线路等情况）1. 基本原理。
输电线路导线截面的选择
第一种情况比用电设备额定电压高10%
第二种情况比用电设备额定电压高5% 当变压器供电距离较短 时，可以不考虑线路上 其中5%用于补偿变压器满载供电 的电压损失，只需要补 时，一、二次绕组上的电压损失； 偿满载时变压器绕组上 另外5%用于补偿线路上的电压损 的电压损失即可。 失，因此适用于变压器供电距离 较长时的情况。
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接地装置俯视图
1－横担；2－横梁；3－避雷线；4－绝缘子；5－砼杆； 6－拉线；7－拉线盘；8－接地引下线；9－接地装置； 10－底盘；11－导线；12-防振锤； 图1-3 输电线路的组成元件（双杆）
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接地装置俯视图
1－避雷线；2－双分裂导线；3－塔头；4－绝缘子； 5－塔身；6－塔腿；7－接地引下线；8－接地装置； 9－基础；10－间隔棒；
图1-4 输电线路的组成元件（猫头塔）
在电杆上组装横担
• • 1、所选材料须符合施工技术要求和尺寸要求； 2、检查电杆及对安全用具做冲击试验。杆根牢固、表 面平整无裂纹，肢扣、腰绳做冲击试验后符合要求； • 3、蹬杆及站位。蹬杆动作规范、熟练，肢扣调带及时， 安全带系法正确，杆上站位正确； • 4、横担、金具的提升及安装。提升过程动作规范无撞 击和掉落现象，横担金具安装顺序正确，位置尺寸和紧固 程度符合技术要求。螺母紧固后，露出的螺纹不应小于2 纹，螺栓穿入方向为顺线路方向的螺栓从电源侧穿入，横 线路方向的螺栓，面向受电侧，由左向右穿，垂直地面的 螺栓由下向上穿入； • 5、工作终结。安装和拆卸完毕后杆上不留异物，使用 的工具，材料完整及摆放合理，并及时清扫现场。
按经济输送容量选择输电线路导线截面
摘要：导线是架空输电线路的主要元件之一，在架空输电线路的建设中占有很大的比重。
导线截面大小直接影响有色金属的消耗量。
如何合理地选择导线截面积是个非常重要的问题，其导线截面积，一般按经济电流密度来选择。
中国解放初期没有自己的标准，是按前苏联的标准选择经济电流密度。
中国在50年代中期和80年代中期, 根据国民经济的发展、科技进步及认识的提高，两次颁发了经济电流密度。
使电力设计工作者有标准可依，使之更接近客观实际情况。
关键词：架空输电线路；经济电流密度；导线截面选择导线是架空输电线路的主要元件之一，在架空输电线路的建设中占有很大的比重。
导线截面选择过大，不仅增加有色金属的消耗量，而且还显著地增加线路的建设投资。
导线截面选择过小,则运行时在线路中的电压和电能损耗加大，使电能传输受限和运行经济性变差.架空输电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕，机械强度和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。
对超高压线路，电晕往往是选择导线截面的决定因素,应进行选择导线截面的技术经济专题论证.在进行电力系统规划时，一般考虑线路投入运行后5～10年的输送容量，根据经济电流密度选择导线截面.在进行系统设计、系统专题论证(如电站接入系统，向大用户供电,联网专题等)时，一般是先按输送容量，根据经济电流密度初选导线截面，然后可按照具体条件进行两个以上方案的技术经济论证比较，最后确定导线截面。
故在一定的输送容量条件下,经济电流密度是选择输电线路导线截面的基本依据。
本文主要是论述按经济电流密度初选导线截面问题，并根据中国1987年修订后颁布的经济电流密度，编制了在不同电压等级（6 kv、10 kv、35 kv、110 kv、220 kv)，不同利用小时数（2 000 h ～ 7 500 h)，不同输送容量情况下查选导线截面的简易表.以供在电力系统规划、系统设计、系统专题论证中初选导线截面时使用。
1中国在不同时期所采用和颁布的导线经济电流密度大家都知道,导线经济电流密度的确定是一个技术经济问题,与国家在不同国民经济发展阶段的经济政策和生产水平有着密切的关系.所以在不同的历史时期,往往要对原定的经济电流密度作必要的修订,以便与当时的经济政策及现状相适应。
导线经济截面及经济电流密度的优化
Ａ·ｍｍ－ ２
＞５ ０００ ０．３３ １．００
第２期
导线经济截面及经济电流密度的优化
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设有 １ 条 １０ ｋＶ 农电线路， 采用钢芯铝线， 输送 容 量 为 ３５０ ｋＷ， 功 率 因 数 ｃｏｓφ＝０．７５， 最 大 负 荷 年 利用时间 Ｔｍａｘ＝３ ０００ ｈ， 线路长度为 １２ ｋｍ， 导线价格 为 １４ 元／ｋｇ， 计算电价为 ０．４８ 元／（ ｋＷ·ｈ） ， 按表 １ 和 ２ 两种方法选择导线截面并进行效益比较。
令式（ ９） 等于 ０， 对应于最大负荷年利用小时 Ｔｍａｘ＜３ ０００、３ ０００≤Ｔｍａｘ≤５ ０００、Ｔｍａｘ＞５ ０００ 时 ， τ分 别 取 １ ５００、２ ８００、５ ５００。 通 过 分 析 可 知 ， 供 电 容 量成本 Ｄ 对经济电流密度的影响很小， 可以忽略 不计， 对经济电流密度主要影响因素有材料价格 β、贴 现 率 ｉ、负 荷 年 增 长 率 ａ、能 源 成 本 年 增 长 率 ｂ 和 电 价 Ｐ。对 于 同 样 的 电 缆 材 料 ， 抵 偿 年 限 Ｎ 在 一 定 时 期 内 可 视 为 常 量 ， 一 般 为 ５ ～１０ 年 ， 取 Ｎ＝ ８ 。在 θｍ＝２０ ℃下 ， 取 ＮｐＮｃ＝３ ， ａ＝０ ， ｂ＝２％ ， ｉ＝７％ ， Ｂ＝０．３ ， ρ铜 ＝０．０１８ ８ ， ρ铝 ＝０．０３１ ５ 。 令 Ａ＝Ｌλβ， 其 中 λ 为 导 线 的 质 量 密 度 ｇ／ｃｍ３， λ铜 ＝８．９， λ铝 ＝ ３．５２８； β为 材 料 价 格 ， 元／ｋｇ。通 过 分 析 可 知 经 济 电 流密度与导线的长度 Ｌ 无关。根据以上数据计算
Ｖｏｌ ． ２９ Ｎｏ． ２ Ｆｅｂ， ２００８
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导线经济截面及经济电流密度的优化
电力线路的经济运行
电力线路的经济运行摘要针对电力线路运行时存在的损耗，采用无功补偿和优选导线截面以及更换部分导线的措施，使电力线路经济运行，实现节能降耗的作用，同时满足油田后期开发阶段的负荷不断增长的需要。
关键词油田电力线路经济运行节能降耗发展需要1前言电力线路损耗是电网损耗的主要组成部分之一，电力线路的节能降耗对降低网损意义重大。
尤其目前大多数油田进入高含水后期开发阶段，用电负荷不断增大，线损也随之增加，配电网首端主干线段的损耗增加尤为明显。
降低线损，使电力线路经济运行是油田这一产能大户节能降耗的重要举措之一。
电力线路的节电降耗主要有以下几种方式：(1)电力线路无功补偿的节电降耗(2)按经济电流密度优化电力线路导线截面；(3)按经济输送距离建设电力线路；(4)按经济供电半径建设电力线路；(5)改造电力线路的节电降耗；(6)线路升压改造的节电降耗；(7)避免电力线路的交错、重叠和迂回供电。
本文通过无功补偿和优选导线截面来降低线路传送的无功功率和导线电阻，从而实现电力线路经济运行的目的。
同时考虑油田配电网实际，根据导线经济电流密度，从经济的角度出发，选择部分更换导线的方式。
2电力线路的损耗UR+JX R+JQ图一电力线路图电力线路传送电力时（图一），其自身损耗的有功功率为：P1=(P2+Q2)/U2×R×10-3KW（1）P-有功功率，Q-无功功率，U-电压，R-电阻，显然要降低P1，则可以从两方面着手：（1）、降低传送的无功功率Q值。
这可以采用无功补偿措施来实现。
对供电线路的无功补偿，油田供电网普遍采用在变配电所6/10KV母线上装设集中补偿的电容器组。
而对配电线路的无功补偿则采用低压就地分散补偿和高压分散平衡补偿方式。
针对图一来说，当补偿容量为QC时，则线损为：P2=[P2+（Q-QC）2]/U2×R×10-3KW（2）因补偿而能节约功率则为：△ P=P1－P2=R/U2×（2QQC－QC2）×10-3KW（3）流经导线的电流亦将相应地减小。
经济电流密度法在电力电缆截面选择中的应用
经济电流密度法在电力电缆截面选择中的应用选择电缆的截面除了常规的根据允许温升、压降和热稳定性等方法，还有一种根据经济电流密度选择电缆截面的方法。
那么为什么有时要根据经济电流密度来选择电力电缆的截面呢？还有如何用经济电流密度法来选择电力电缆的截面呢？本文对上述问题进行一一解析。
1、为什么有时要根据经济电流密度来选择电力电缆的截面从全面经济效益角度考虑，使得线路的年运行费用接近最小，又适当考虑有色金属的节省，此时对应电力电缆的截面为经济截面。
经济截面对应的导体电流密度为经济电流密度。
主要用于电缆有长期稳定的负荷，经济技术比较合理，可以用经济电流密度法来选择电缆的截面。
一般根据经济电流密度法选择出来的电缆截面比用允许温升选择出来的电缆截面大1到2级。
对于一些长期不用的回路，不宜根据经济电流密度选择截面。
2、如何用经济电流密度法来选择电力电缆的截面根据经济电流密度法计算电力电缆截面的公式为Aec=Ic/Jec 式中，Aec为导体经济截面（mm2）Ic为线路的计算电流（A）,Jec为经济电流密度（A/mm2）。
通过该公式计算出经济电流界面后，选择最近接近的标称截面。
看来关键是如何确定经济电流密度，怎么确定经济电流密度。
本文根据《电力工程电缆设计标准》GB50217-2023附录B.0.2来确定。
通过查找经济电流密度曲线来确定经济电流密度值。
详细步骤如下：确定收电费时采纳单一制单价，还是两部制电价，还有每度电的价格。
确定电力电缆的型号及规格，是VV还是YJV，带不带铠装，电压等级，电缆芯数，还有是导体材质是铜，还是铝等等。
依据前两部可以确定在哪一个图中的哪一个曲线了，然后依据最大负载利用小时数，在曲线上可以得到对应的经济电流密度了。
3、计算实例某三相380V 配电回路常年实测运行负荷为120kVA，最大负载利用小时数为2000小时，采纳单一制电价0.54 元/kWh，采纳一根四芯铝芯交联聚乙烯铠装电缆供电。
谈我国输电线路经济电流密度
谈我国输电线路经济电流密度
赵耀华
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】1994(035)011
【摘要】为了合理利用能源,必须开源节流。
输电线路设计时选择导线截面采用的经济电流密度,与节能有很大关系。
本文对此谈一些看法。
1.输电线路导线截面选择依据我国架空高压输电线路导线截面选择,一般由电力规划设计部门根据电网5～10年电力发展的需要,参照《架空送电线路设计技术规程》中有关规定,按输电容量情况初步选择2～3个相邻线号的标准截面,然后进行方案技术经济论证。
就我国地域而言,电网密集区海拔都不超过1000m,海拔高的青藏、云贵高原目前超高压电网规模不大,因此,按规程设计建设的输电线路。
【总页数】3页(P9-11)
【作者】赵耀华
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM726
【相关文献】
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2.基于经济电流密度和经济截面的电缆截面设计 [J], 林庆;杨艳玲
3.导线经济截面与经济电流密度分析 [J], 赵子寒
4.特高压交流输电线路工频磁场在人体内的感应电流密度计算分析 [J], 王建华;文武;阮江军
5.导线的经济截面与经济电流密度 [J], 李占柱;林文玲;朴在林
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令式（ ９） 等于 ０， 对应于最大负荷年利用小时 Ｔｍａｘ＜３ ０００、３ ０００≤Ｔｍａｘ≤５ ０００、Ｔｍａｘ＞５ ０００ 时 ， τ分 别 取 １ ５００、２ ８００、５ ５００。 通 过 分 析 可 知 ， 供 电 容 量成本 Ｄ 对经济电流密度的影响很小， 可以忽略 不计， 对经济电流密度主要影响因素有材料价格 β、贴 现 率 ｉ、负 荷 年 增 长 率 ａ、能 源 成 本 年 增 长 率 ｂ 和 电 价 Ｐ。对 于 同 样 的 电 缆 材 料 ， 抵 偿 年 限 Ｎ 在 一 定 时 期 内 可 视 为 常 量 ， 一 般 为 ５ ～１０ 年 ， 取 Ｎ＝ ８ 。在 θｍ＝２０ ℃下 ， 取 ＮｐＮｃ＝３ ， ａ＝０ ， ｂ＝２％ ， ｉ＝７％ ， Ｂ＝０．３ ， ρ铜 ＝０．０１８ ８ ， ρ铝 ＝０．０３１ ５ 。 令 Ａ＝Ｌλβ， 其 中 λ 为 导 线 的 质 量 密 度 ｇ／ｃｍ３， λ铜 ＝８．９， λ铝 ＝ ３．５２８； β为 材 料 价 格 ， 元／ｋｇ。通 过 分 析 可 知 经 济 电 流密度与导线的长度 Ｌ 无关。根据以上数据计算
图 １ 导体截面与导体成本的关系
收稿日期： ２００７－ ０９－ ２１ 作者简介： 田 漪（ １９８２—） ， 女， 工程师， 从事电力系统分析工作。
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电力建设
第 ２９ 卷
线 ３ 在点 Ｓｊ 两侧 分 别 单 调 ， 则 通 过 公 式 （ １） ～（ ８） 得 到的截面为经济截面； 如果非单调， 则需要考虑其他 因素来确定经济截面。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（ 上接第 ２６ 页） 可用于类似地质条件的工程中； 其他地质条件下可 参考本研究成果并结合具体情况进行分析。
４ 参考文献
［１］ 李博之．５００ ｋＶ 输电线路施工技术． 北京： 中国电力出版社， １９９９．
０ 引言
导线截面的选择是电网规划设计中的一项重要 工作［１］， 较大的导线截面，工程一次性投资较大，但由 于运行中电能损耗较小，故能降低运行费用， 反之较 小的导线截面虽能降低工程投资， 但对应的运行费 用 较 高［２－ ３］。传 统 上 按 载 流 量 选 择 导 体 截 面 时 只 计 算 初始投资， 而按经济电流密度选择导体截面， 同时考 虑经济寿命期内导体的损耗费用， 这样就使二者之 和最小， 工程的年计算费用最低。
［ 摘 要］ 导线经济截面传统上根据导线经济电流密度进行选取， 是电网规划设计中的重要内容。而现行的 国家颁布的经济电流密度表已经不符合现阶段的需求。通过建立导体总成本的数学模型， 进行论证， 分析计 算得到了新的合乎目前实际的经济电流密度值， 据此进行选取导线经济截面， 可以提高经济效益。 ［ 关键词］ 经济截面； 经济电流密度； 导线总成本 中图分类号： ＴＭ７５１ 文献标志码： Ｂ 文章编号： １０００－ ７２２９ （ ２００８） ０２－ ００２７－ ０３
（ ６）
! φ＝ ｎ
Ｎ ＝
１
ｒｎ－
１＝
１－ １－
ｒＮ ｒ
（ ７）
ｒ＝（１＋ａ）２（１＋ｂ）／（ １＋ｉ）
（ ８）
式中， Ｓ 为导体截面积， ｍｍ２； Ｌ 为导体长 度 ， ｍ； Ａ 为导体材料价格， 元／ｍｍ３； Ｉｍａｘ 为第 １ 年导体最大 负荷电流， Ａ； Ｒ（Ｓ）为与导体截面有关的单位长度视 在交流电阻， Ω； Ｋ 为温度系数； α２０ 为导体材料 ２０ ℃ 下 电 阻 的 温 度 系 数 ； θｍ 为 平 均 导 体 运 行 温 度 ； ρ２０ 为 ２０ ℃以 下 电 阻 率 ； Ｂ 为 调 整 系 数 ； Ｎｐ 为 每 回 路 相 线 数目； Ｎｃ 为传输同样型号和负荷值的回路数； τ为最 大负荷损耗时间， ｈ； Ｐ 为在相关电压水平上 １ ｋＷ·ｈ 的成本， 元／ｋＷ·ｈ； Ｄ 为由线路损耗额外的供电容量 的成本， 元／ｋＷ； ｉ 为贴现率； Ｎ 为经济寿 命 ， 年 ； ａ 为 负荷年增长率； ｂ 为能源成本年增长率。
! 价 和 材 料 价 格 的 价 格 比 值 区 间 ， 取
β Ｐ铝
＝２５，
!β Ｐ铜
＝６０，
查看图 ２ 可以得到较为合理的导线经
济电流密度表， 如表 ２ 所示。
导线材料
铝线 铜线
表 ２ 推荐导线经济电流密度
＜３ ０００ ０．６３ １．８９
年 最 大 负 荷 利 用 时 间／ｈ ３ ０００～５ ０００ ０．４６ １．３８
图 ２ 中曲线查取。
６ 参考文献
［１］ 杨 云 锦． 论 工 业 企 业 架 空 导 线 的 经 济 电 流 密 度 ［Ｊ］． 电 网 技 术， １９９７，２１（９）：１１－ １４．
［２］ 姚成开，弋开方．架空线路的经济电流密度［Ｊ］．电 力 建 设，１９８３，（１）： １－ ２．
［３］ 李 树 森．用 等 效 均 方 根 电 流 选 择 导 线 截 面［Ｊ］．电 力 建 设，１９９５，（６）： １２－ １３．
据表 １ 所选导线截面为 ２３．５ ｍｍ２， 取标称截面 ２５ ｍｍ２， 年 总 投 资 为 ５．６５ 万 元 ； 按 表 ２ 所 选 导 线 截 面为 ５８ ｍｍ２， 取标称截面 ５０ ｍｍ２， 年 总 投 资 为 ５．０５ 万元， 节省 ０．６ 万元。
５ 结论
经济电流密度推荐值能更好适应现阶段的实际 情况， 据此选择导线截面， 能节省投资， 具有较好的 经济效益。不同时期和地域， 其经济电流密度可以从
ＴＩＡＮ Ｙｉ１， ＳＵＮ Ｚｈｉ－ ｍｉｎｇ１， ＣＨＥＮ Ｘｉ－ ｈａｉ２
（ １． Ｎａｎｊｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｓｔ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３６， Ｃｈｉｎａ； Ｕｒｂａｎ ＆ Ｒｕｒａｌ Ｇｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， ＮＡＲＩ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００３， Ｃｈｉｎａ）
导 体 的 总 成 本 ＣＴ 为 导 体 本 体 及 安 装 成 本 ＣＩ
与电缆经济寿命期内由损耗引起的费用 ＣＪ 之和［４］。
ＣＴ＝ＣＩ＋ＣＪ
（ １）
ＣＩ＝ＡＳ
（ ２）
ＣＪ＝Ｉ２ｍａｘＲ（Ｓ）ＬＦ
（ ３）
Ｒ（ Ｓ） ＝ρ２０ＢＫ·１０６／Ｓ
（ ４）
Ｋ＝１＋α２０（θｍ－ ２０ ）
（ ５）
Ｆ＝ＮｐＮｃ（τＰ＋Ｄ）·φ／（ １＋ｉ）
目前使用的经济电流密度表是国家 ２０ 世纪 ５０ 年代公布的标准，几十年来， 导体的材料价格、电能 单价等发生了巨大的变化， 标准中经济电流密度经 济性指标已经不合乎实际需要。为此， 通过对导体经 济截面和经济电流密度的研究， 得到经济电流密度 的推荐值， 适应了目前情况， 具有较好的经济效益。
１ 导体的总成本与导体经济截面的数学模型
! ! 得 到 Ｊ 铜＝９．０９４
β铜·１０－ ３ τＰ
， Ｊ 铝＝９．０９４
β铝·１０－３ 。 τＰ
因此， 在一定的最大负荷损耗时间 τ下， 材料价格 β 和相关电压水平的电能单价 Ｐ 成为影响经济电流密
! 度的 ２ 大直接因素。经济电流密度 Ｊ 与
β 成正 Ｐ
!β Ｐ
图 ２ 推荐的铜和铝的经济电流密度曲线
２ 导体总投资曲线的单调性及经济电流密度
将 式 （ ２） ￣（ ８） 代 入 式 （ １） 中 ， 得 到 年 总 投 资 ＣＴ
（Ｓ）。当导体的材料及负载固定的情况下， 公式两边
对 Ｓ 求导， 得
ＣＴ＇ （Ｓ）＝Ａ－
Ｍ Ｓ２
（ ９）
其中 Ｍ 可认为是与 Ｓ 无关的常数。
! 由 式 （ ９） 可 知 ， 当 ０＜Ｓ＜
Ｍ Ａ
， ＣＴ＇ （Ｓ）＜０； 当 Ｓ＞
!Ｍ Ａ
时， ＣＴ＇ （Ｓ）＞０。即曲线 ３ 在 Ｓｊ 点左边为单调递
减的， Ｓｊ 点右边为单调递增的。这说明， 利用公式（ １） ￣（ ８） 得到导体经济截面是可行的。需要注意的是， 用此方法计算得到的截面不一定正好等于某个标称 截面［５］， 因此， 还应求出与所得截面相邻的较大和较 小标称截面的费用， 然后从中选取费用最小的截面 作为导体的经济截面。
［ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ］ Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｌｙ， ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｅｃｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｇｒｉｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ， ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔａｂｌｅ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｋｅｅｐ ｕｐ ｗｉｔｈ ｃｕｒｒｅｎｔ ｎｅｅｄｓ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｏｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｏｓｔ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ， ｎｅｗ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｖａｌｕｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｅｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅｓｅ ｖａｌｕｅｓ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｂｅｔｔｅｒ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． ［ Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ］ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｅｃｔｉｏｎ； ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ； ｔｏｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｃｏｓｔ
［４］ 朱用荣， 李锡芝． 用经济的观点优化电力电缆截面选择初探［Ｊ］． 电线电缆，２００１（４）：８－ １２．
［５］ 彭 伟．按 经 济 电 流 密 度 选 择 导 线 截 面 的 探 讨［Ｊ］．华 北 电 力 技 术， １９９９，５：１－ ３．