架空线路导线截面的选择

解：1）根据经验分析应按经济电流密度选择导线
截面，并校验其发热条件和机械强度。
I30
P30

3U N cos
4830 114 A 3 35 0.7
查表5-3得， jec 1.15 A / m，m 2因此
Aec

I 30 jec
114 1.15
99mm 2
选最接近的截面95mm2，即选LJ-95型铝绞线。
解：由例2知 P30 4830 kW, cos 0.7
tan 1, Q30 P30 tan P30 4830 k var
又因为 aav 1.26a 和1.26m
，查A附 9录5m表m32 得
R0 0.36 / km, X 0 0.35 / km
故线路的电压损耗值为
（4）电缆桥架敷设
克服了电缆沟敷设电缆时存在的积水、积灰、易损坏 电缆等多种弊病在国外已被广泛应用，近年来国内也 正在推广采用。
车间线路的结构和敷设
• 车间线路，包括室内配电线路和室外配电线路。 • 室内配电线路大多采用绝缘导线，但配电干线则
采用裸导线（裸母线结构），少数采用电缆。 • 室外配电线路指沿车间外墙或屋檐敷设的低压配
10kV电压等级）和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套 电缆（已达110kV电压等级）。 • ②油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆
敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受 机械压力，但不能承受大的拉力。 • ③橡胶绝缘电缆一般用作低压电缆。
4、电缆的敷设 （1）、电缆直接埋地敷设
（2）电缆沟敷设
（3）沿墙敷设
U ( p1L1 p2L2 )R0 (q1L1 q2L2 ) X 0 7.09V UN
U
%

U UN
100 %

7.09 380
100 %
1.87%

U al
%

5%
因此所选导线满足电压损耗要求。
• 【例3.4】某建筑工地上的计算负荷为30kW， cosφ=0.78，距变电所240m，采用铝线架空 敷设，环境温度为30℃，试选择输电线路的
架空线路导线截面积的选择
电力线路的结构和敷设
1.架空线路
1、架空线路的结构 架空线路由导线（一般为钢芯铝绞线） 、电杆、横担、拉 线、绝缘子和线路金具等组成。 为了防雷，有些架空线还架设有避雷线。
架空线路导线结构示意图
常用架空线路导线型号及选择
• 户外架空线路10kV及以上电压等级一般采用裸导 线，380V电压等级一般采用绝缘导线。
导电性能好，机械强度好，对风雨和化学腐 蚀作用的抵抗力都较强，但价格较高。 （4）防腐钢芯铝绞线（LGJF）
具有钢芯铝绞线的特点，同时防腐性好，一 般用在沿海地区、咸水湖及化工工业地区等周围 有腐蚀性物质的高压和超高压架空线路上。
电缆线路
1、电缆的结构
• 电缆主要由导体、绝缘层、护套层和铠装层组成。
1.计算线路中的计算电流
P30=Pe/η=40/0.85=47KW
I30=P30/
=89A
2.相线截面的选择
因为是三相四线制线路，所以查4根单芯线穿钢管的参数，
查附录表得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为
35mm2的BLV型导线，在环境温度为25℃时的允许载流
量为80A，其正常最高允许温度为65℃，即Ial=80A
*用负荷功率p、q计算 时，电压损耗一般公式为
U ( pR qX ) UN
*线路电压损耗的百分值为 U % U 100 UN
线路的电压损失不宜超过规定值：一般不超过线路 额定电压的5%；
对视觉要求较高的照明电路，则为2%～3%。
例3、试验算例2所选LJ-95型铝绞线是否满足允许电 压损耗5%的要求（导线水平排列，线距为1m）。
• θal=65℃ θ0=25℃ 温度校正系数为
• 导线的实际允许载流量为
• 3.保护线APE的选择 按APE≥0.5Aφ要求，选APE=25mm2
按经济电流密度选择导线和电缆截面
按经济电流密度 je计c 算导线经济截面 A的ec公式为
Aec

I 30 jec
例2 有一条用LJ型铝绞线架设的长5km的35kV架空线 路，计算负荷4830kWco，s 0.7, Tmax 。48试00 h选择其截面。
A0≥0.5Aφ • ②由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路
A0=Aφ
• ③如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出， 该谐波电流会流过中性线，此时 A0≥Aφ
3、保护线（PE线）截面的选择
• 根据短路热稳定度的要求，按GB50054–95低压 配电设计规范规定： （1）当Aφ≤16mm2时 APE≥Aφ
U pR qX 4830 (5 0.36) 4830 (5 0.35) 490V
UN
35
线路损耗的百分值为
U % U 100 % 490 100 % 1.4%
UN
35000
电压损耗小于 U al % ，5%因此LJ-95满足允许电压
损耗要求。
电线路，都采用绝缘导线。
1、绝缘导线的结构和敷设 • 绝缘导线按芯线材质分，有铜芯和铝芯两种。 • 绝缘导线的敷设方式，分明敷和暗敷两种。
2、常用绝缘导线型号及选择
• 塑料绝缘的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶 和棉纱，在室内敷设时常用。
• 常用塑料绝缘线型号有： BLV，BV； BX，BLX。
3、 裸导线的结构和敷设
3）校验机械强度 查附录表15-2知，按明敷在绝缘支持件上，且支持点间距按最
大来考虑，其最小允许截面为10mm2，因此以上所选相线和PEN 线 均4满）足校机验械电强压度损要耗求。
按A=35mm2查附录表16-2，得明敷铝芯绝缘线R的0 1.06 / km X 0 0.241，/ k因m此线路的电压损耗为
U %
AU
2 N
CA
由上面公式可得均一无感线路按允许电压损耗 Ual % 选择导线截面的公式为（常用于照明线路导线截 面的选择）
A M CU al %
• 【例3.2】某学生宿舍楼白炽灯照明的计算 负荷为50kW，由100m远处的变电所用橡皮 绝缘铝线（BLX）供电，供电方式为三相五 线制，要求这段线路的电压损耗不超过 2.5%
I S 67.3 102A 3U N 3 0.38
按I=102A查附录表13-1，得BLX-500型导线A=35mm2
在35 ℃时的 Ial 119 A I 1，02则A 可选 BLX 500型导1线35三根作相线，另选
BLX 500125
型导线一根作保护中性线（PEN线）。
q2 p2 tan2 30 tan(arccos 0.7) 30k var
2）按发热条件选择导线截面 线路上总的负荷为 P p1 p2 20 30 50kW
Q q1 q2 15 30 45k var
S P2 Q2 502 452 67.3kV.A
2、电缆头 • 电缆头包括电缆中间接头和电缆终端头。 • 电缆头是电缆的最薄弱环节。
对电缆头的基本要求： ①保证密封是对电缆头最重要的要求之一。 ②电缆头的绝缘强度。
环氧树脂中间头示意图
3、常用电力电缆型号及选择原则
（1） 电力电缆型号的表示和含义 表5-1
• ①塑料绝缘电力电缆 常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆（已达
• 裸导线常用的型号及适用范围为： （1）铝绞线（LJ） 导电性能较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力 较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。多用于 6～10kV的线路，其受力不大，杆距不超过100～ 125m。
（2）钢芯铝绞线（LGJ） 在机械强度要求较高的场合和35kV及以上的架
空线路上多被采用。 （3）铜绞线（TJ）
交流三相系统中裸导线的涂色
裸导线类别 A线 B线 C线 N线和PEN线
PE线
涂漆颜色 黄 绿 红
淡蓝
黄绿双色
导线和电缆截面的选择
1.导线和电缆截面选择原则
为了保证供电系统、安全可靠、优质、经济地运行， 导线和电缆（含母线）的截面的选择必须满足下 列条件： • 发热条件 • 电压损耗 • 经济电流密度 • 机械强度
• （2）当16mm2＜Aφ≤35mm2时 APE≥16mm2
• (3 ) 当Aφ≥35mm2时 APE≥0.5Aφ
4、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。
例1 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV型铝 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，试按发热条件选择导线截面。
• 【解】
S PJS L 50100 43.2mm2 CVU 46.3 2.5
•
所以，选择截面积为50mm2的橡皮绝缘
铝线。
2、均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算
令 i0L2 ， I为与均匀分布负荷等效的集中负荷，则
U
3IR0 (L1

L2 2
)
例4 某220/380V的TN-C线路， 采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷，环 境温度为35℃，允许电压损耗为5%， 试选择导线截面。
2）校验发热条件
查附录表得LJ-95的允许载流量为
Ial 325 A I30 114 A
因此满足发热条件。
3）校验机械强度
查附录表得35kV架空线路铝绞线的最小允许截
面为
Amin 35mm 2
因此也满足机械强度要求。
按电压损耗选择导线和电缆截面
1、集中负荷的三相线路电压损失的计算
解：1）线路等效变换 将均匀分布的负荷线路等效为集中 原集中负荷
p1 20kW, cos 0.8
qBiblioteka Baidu p1 tan1 20(arccos 0.8) 20 0.75 15k var, cos 0.8
原分布负荷变换为集中负荷
p2 0.5k(W / mm) 60m 30kW, cos2 0.7
• 【解】(1) 首先按发热条件选择导线截面。
•
计算电流为：
I JS
SN 3U N
PN

3U N cos
301000 58.4A 3 380 0.78
• 查附录1，铝线明敷设，环境温度为30℃
时，选用BLX—4×16mm2导线，其安全载
流量为79A，大于58.4A。
• (2)
*对于无感线路，电压损耗公式为
U 3 (iR) 3 (Ir) ( pR) (Pr)
UN
UN
*对于均一无感线路（全线导线型号一致），电压损 耗公式为
U ( pL) (Pl) M
AU N AU N AU N
*均一无感的三相线路电压损耗百分值为
100 M M
2.按发热条件选择导线和电缆截面
1、三相系统相线截面的选择： 导线和电缆有最高允许温度。计算电流I30
允许载流量Ial，即 Ial ≥ I30
按允许载流量选择截面时须注意： 若实际环境温度与规定的环境温度不一致 温度修正系数Kθ
Ial′=KθIal
2、中性线截面的选择 • ①一般三相四线制线路中
•
① 选用BLX—4×16mm2导线，线路上的
电压损耗为：
VU

PL

30 240

9.72%

5%
CS 46.316
•
不满足要求，加大导线截面积，选BLX-
4×25mm2导线
• 车间内及柜内的配电裸导线大多采取硬母 线的结构，其截面形状有圆形、管形和矩 形等，其材质有铜、铝和钢。
• 常用矩形裸导线线型号有： LMY(硬铝母线) TMY(硬铜母线)
以采用LMY型硬铝母线最为普遍。
• 现代化的生产车间，大多采用封闭式母线 （亦称母线槽）布线。
• 为了识别裸导线相序，以利于运行维护和检修， GB2681-81《电工成套装置中的导线颜色》规定交 流三相系统中的裸导线应按表所示涂色。裸导线涂色 不仅用来辨别相序及其用途，而且能防蚀和改善散热 条件。
根据设计经验: 低压动力线，因其负荷电流较大，所以一
般先按发热条件来选择截面，再校验电压损 耗和机械强度。
低压照明线，因其对电压水平要求较高， 所以一般先按允许电压损耗条件来选择截面， 然后校验其发热条件和机械强度。
高压架空线路，则往往先按其经济电流密 度条件来选择截面，再校验其他条件。这样 选择，通常容易满足要求，较少返工。