第六章 电力线路

第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面
（2）当16mm2＜Sφ≤35mm2时 SPE≥16mm2 （3） 当Sφ≥35mm2时 SPE≥0.5Sφ • 保护中性线（PEN线）截面的选择
因为PEN线具有PE线和N线的双重功能，所以选择截面 时按其中的最大值选取。
第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面 例：有一条220/380V的三相四线制线路，采用BV型铜芯塑 料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为15℃。 该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.8，效率 为0.85，试按允许载流量选择导线截面。 解：（1）计算线路中的计算电流
al 0 70 15 温度校正系数为： K 1.1 al 0 70 25
导线的实际允许载流量为 ：
K I al 1.1 85 93.5 A I C 89 A I al
所选相线截面满足允许载流量的要求。
第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面
计算所示供电系统的电压损失： 1）1WL、2WL导线型号均为LJ—70 2）1WL为LJ—95，2WL为LJ—50
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
解：（1）1WL、2WL导线型号均LJ—70时的电压损失
U %
p R q X
i 1 i i i 2 10U N
n
i

r0 pi Li x0 qi Li
al 为导线额定负荷时的最高允许温度 0 为导线允许载流量所采用的环境温度 为导线敷设地点实际的环境温度 0
第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面
• 电缆多根并列时，要用电缆并列校正系数KP进行校正。 见附录表A-13-6
• 电缆在土壤中敷设时，考虑土壤热阻系数，允许载流量也 应乘上校正系数KS。
3
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面 线路上有n个集中负荷： 用干线负荷及各干线的电阻电抗计算： n
U %
Pr Q x
i 1 i i 2 10U N n
i i
用支线负荷及电源到支线的电阻电抗计算：
U %
p R q X
i 1 i i i 2 10U N
i
对于均一无感电路则：
由
p I 3U 2 cos 2
U pR qX pR qX U2 UN
有：
U pR qX U % 100% 2 1000U N 10U N
U ：单位是V U N ：单位是KV
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
2 线路末端有多个集中负荷
U % U1 % U 2 % U 3 % P3 Q3 P P2 Q1 Q2 1 r r r x x2 x3 2 1 2 2 2 3 2 1 2 2 10U N 10U N 10U N 10U N 10U N 10U N Pi ri Qi xi 2 10 U i 1 N
（3）中性线截面S0的选择 按S0≥0.5SФ要求，选S0=16mm2 所以选择BV型铜芯塑料导线BLV-500-3*25+1*16。
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
一、线路电压损失计算 线路首端线电压为U1，线路末端线电压为U2 线路电压降 U 线路电压损失 U
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
1 高压放射式
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络）
改善结构
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络） 2 低压放射式
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络）
二 树干式接线
变配电所母线上引出的配电干线上，沿线支接了几个车间 变电所或者负荷点接线方式。 特点：引出线和有色金属消耗量少、投资节约；供电可靠 性差。 适用于不重要负荷、小型用电设备或容量小且分布均匀的 用电设备。
第六章 电力线路
本章内容 电力线路是供配电系统的重要组成部分，担负着输送和 分配电能的重要任务，在整个供配电系统中起着重要作 用。 主要包括以下几个内容：
电力线路接线方式
架空导线和电缆概述 按允许载流量选择导线和电缆截面
按允许电压损失选择导线和电缆截面按经济电流密度选择导线和电缆截面
U1 % 10U
2 N
r1
10U
2 N
x1
860 0.8 700 860 0.6 600 0 . 34 3 0.36 3 2 2 10 10 10 10 2.621
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
（2）1WL为LJ—95，2WL为LJ—50时的电压损失 2WL： P Q
第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面
一、相线截面的选择 正常工作的发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温度。
I C I al
• 与环境温度有关： I C K I al Ial—额定环境温度条件下，导线允许载流量 Ic— 计算电流 K —温度修正系数
al 0 K al 0
i 1 i 1 2 10U N
n
n
0.46 0.369 [860 0.8 3 700 (3 2)] [860 0.6 3 600 (3 2)] 2 2 10 10 10 10 4.237
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
（2）1WL为LJ—95，2WL为LJ—50时的电压损失 1WL： P Q1 1
• 计算电流Ic的选取：
对降压变压器高压侧的导线，取变压器额定一次电流 I1NT；
对电容器的引入线，考虑电容器充电时有较大涌流， 所以选高压电容器的引入线时，取电容器额定电流INc 的1.35倍，选低压电容器的引入线应为电容器额定电 流的1.5倍。
第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面
二、中性线和保护线截面的选择 • 中性线（N线）截面的选择 （1）一般三相四线制线路中的中性线截面S0 S0≥0.5Sφ （2）由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路 S0=Sφ （3）如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出 S0≥Sφ • 保护线（PE线）截面的选择 （1）当Sφ≤16mm2时 SPE≥Sφ
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络） • 接线方式：电源端（变配电所）向负荷端（电能用户或 用电设备）输送电能时所采用的网络形式。 • 电力线路的类别
电压的高低
高压配电网络：1KV以上，厂区总变电 所到车间变电所高压电力线路，一 般采用10KV/6KV，一般10KV优先
低压配电网络：1KV以下，车间变电所 到用电设备，一般380V/220V
第二节 架空导线和电缆概述
• 电力电缆的结构 电缆 导体：导电；多股铜线或者铝线 绝缘层：导体线芯之间以及导体与地之间的绝缘 保护层：保护绝缘层
交联聚乙烯绝缘电力电缆
油浸纸绝缘电力电缆 1缆芯(铜芯或铝芯)，2油浸 纸绝缘层，3麻筋(填料)，4 油浸纸(统包绝缘)，5铅包， 6涂沥青的纸带(内护层)，7 浸沥青的麻被(内护层)，8 钢铠(外护层)，9麻被(外护 层)
U 2 %
2
10U
1缆芯(铜芯或铝芯)，2 交联聚乙烯绝缘层，3 聚氯乙烯护套(内护层)， 4钢铠或铝铠(外护层)， 5聚氯乙烯外套(外护层)
电缆敷设：直埋、电缆沟、电缆隧道、室内敷设
第二节 架空导线和电缆概述
二、导线、电缆截面的选择原则 1.按允许载流量选择导线和电缆的截面 2.按允许电压损失选择导线和截面 3.按经济电流密度选择导线和电缆截面 4.按机械强度选择导线和电缆截面 这是对架空线路而言的。要求所选的截面不小于其最 小允许截面（见附录表14）。对电缆不必校验其机械 强度。 5.满足短路稳定度的条件 • 高压线路的导线和电缆，线路较长时，可先按经济电流密 度选择，再校验其它条件。 • 低压动力线：一般先按发热条件选择，再校验其它条件。 • 低压照明线，一般先按允许电压损耗选择，再校验其它条 件。
放射式 配电方式 树干式 环式
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络） 一、放射式接线： 从变配电所母线上引出一个线路，直接向一个车间变电 所或者高低压用电设备供电，沿线不支接其他的负荷。 各用户之间无电气联系。
特点： 接线简单、操作维护方便、引出线故 障时互不影响、供电可靠性高； 变配电所出线多、开关设备多、有色 金属消耗大、投资大。 适用于重要负荷和大型用电设备
40 PC 47 KW 0.85 PC 47 IC 89 A 3U N cos 3 0.38 0.8 Pe
第三节 按允许载流量选择导线和电缆截面
（2）相线截面的选择 查附录表A-12–2得，四根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截 面为25mm2的BV型导线，在环境温度为25℃时的允许载流 量为85A，其正常最高允许温度为70℃，即 Ial=85A θal=70oC θ0 =25oC θ′0 =15oC
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络） 注意：
• 在实际当中，接线方式的选择应视具体情况而定：高压配 电系统中，优先考虑放射式接线方式；低压配电优先考虑 树干式接线。
第二节 架空导线和电缆概述
一 架空导线与电缆结构 1 特点：
架空线 电缆
优点
缺点
优点
缺点
设备简单，造 需占一定的空 可靠性高，埋 投资大；难以 价低。 间，占地较大。 地免受外力破 排查故障 露置空中，有 架空线影响厂 坏；线路电抗 小，可以提高 故障时易于检 区美化 功率因数 修和维护。 利用空气绝缘， 建造比较容易。
U
Pili
SU N
i 1
n

pi Li
SU N
i 1
n

Mi
SU N
i 1
n
为导线电导率 S 为导线截面 M i 各负荷功率矩
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
例题：已知10KV线路
LJ—50 r0=0.64Ω/km x0=0.38Ω/km LJ—70 r0=0.46Ω/km x0=0.369Ω/km LJ—95 r0=0.34Ω/km x0=0.36Ω/km
1 高压树干式接线
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络）
改进方式 • 双树干式接线 两个干线，一个工作、 一个作为备用。
• 双端供电的单树干式 两个电源来自同一 个变电所
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络） 2 低压树干式接线
放射树干式
干线树干式
链式接线
其中，链式接线适用于用电设备距离近、容量小（总容量 小于10KW）、台数3-5台以及配电箱小于等于三台的负荷。
架空线路的电杆
1、5、11、14终 端杆，2、9分支 杆，3转角杆，4、 6、7、10直线杆 (中间杆)，8分段 杆(耐张杆)，12、 13跨越杆
第二节 架空导线和电缆概述
架空线路的绝缘子和金具 绝缘子的作用：用来将导线固定在电杆上，并使导 线与电杆绝缘。
高压线路绝缘子
a)针式b)蝴蝶式c)悬式d)瓷横担
1 线路末端有一个集中负荷
I ( R jX ) U U 2 1
线路相电压损失：
U ae ad af fd IR cos 2 IX sin 2
第四节 按允许电压损失选择导线和电缆截面
换为线电压损失：
U 3U 3I（R cos 2 X sin 2）
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络）
三 环形接线 • 树干式的改进；两路树干式接线连接起来就构成了环 形接线。 • 采用开口运行，利于继电保护的整定；同时提高了供 电可靠性，避免了环线上发生故障时影响整个环网。 • 在现代化城市配电网中采用 1 高压环形接线
第一节电力线路的接线方式（高低压配电网络） 2 低压环形接线
第二节 架空导线和电缆概述
2 结构 • 架空线路
架空线路的结构
1低压导线，2针式绝缘子，3横担，4低压电杆，5横担，6高压 悬式绝缘子串，7线夹，8高压导线， 9高压电杆，10避雷线
第二节 架空导线和电缆概述
架空线路的导线
绝缘导线 铜绞线（TJ） 导线 裸导线 铝绞线（LJ）：常用 多股绞线 钢心铝绞线（LGJ）：机械强度较大，用在35KV及以 上的架空线路，利用了交流电流的“集肤效应”