架空線路導(dǎo)線截面的選擇

1、架空線路導(dǎo)線截面積的選擇 1 1、架空線路的結(jié)構(gòu)、架空線路的結(jié)構(gòu) 架空線路由導(dǎo)線（一般為鋼芯鋁絞線）架空線路由導(dǎo)線（一般為鋼芯鋁絞線） 、電桿、橫擔(dān)、拉、電桿、橫擔(dān)、拉線、絕緣子和線路金具等組成。線、絕緣子和線路金具等組成。 為了防雷，有些架空線還架設(shè)有避雷線。為了防雷，有些架空線還架設(shè)有避雷線。 電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)1 1. .架空線路架空線路導(dǎo)線結(jié)構(gòu)示意圖常用架空線路導(dǎo)線型號及選擇 戶外架空線路戶外架空線路10kV10kV及以上電壓等級一般采用裸導(dǎo)及以上電壓等級一般采用裸導(dǎo)線，線，380V380V電壓等級一般采用絕緣導(dǎo)線。電壓等級一般采用絕緣導(dǎo)線。 裸導(dǎo)線常用的型號及適

2、用范圍為：裸導(dǎo)線常用的型號及適用范圍為：（1 1）鋁絞線（）鋁絞線（LJLJ） 導(dǎo)電性能較好，重量輕，對風(fēng)雨作用的抵抗導(dǎo)電性能較好，重量輕，對風(fēng)雨作用的抵抗力較強，但對化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。多用力較強，但對化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。多用于于6 610kV10kV的線路，其受力不大，桿距不超過的線路，其受力不大，桿距不超過100100125m125m。（2）鋼芯鋁絞線（LGJ） 在機械強度要求較高的場合和35kV及以上的架空線路上多被采用。（3）銅絞線（TJ）導(dǎo)電性能好，機械強度好，對風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力都較強，但價格較高。（4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）具有鋼芯鋁絞線的特點，同時防腐

3、性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。1 1、電纜的結(jié)構(gòu)、電纜的結(jié)構(gòu) 電纜主要由導(dǎo)體、絕緣層、護套層和鎧裝層組成。電纜線路環(huán)氧樹脂中間頭示意圖2 2、電纜頭、電纜頭 電纜頭包括電纜中間接頭和電纜終端頭。電纜頭包括電纜中間接頭和電纜終端頭。 電纜頭是電纜的最薄弱環(huán)節(jié)。電纜頭是電纜的最薄弱環(huán)節(jié)。對電纜頭的基本要求：對電纜頭的基本要求： 保證密封是對電纜頭最重要的要求之一。保證密封是對電纜頭最重要的要求之一。電纜頭的絕緣強度。電纜頭的絕緣強度。3、常用電力電纜型號及選擇原則（1） 電力電纜型號的表示和含義 表5-1 塑料絕緣電力電纜塑料絕緣電力電纜

4、常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及護套電纜（已常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及護套電纜（已達(dá)達(dá)10kV10kV電壓等級）和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護電壓等級）和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜（已達(dá)套電纜（已達(dá)110kV110kV電壓等級）。電壓等級）。 油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜 敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機械壓力，但不能承受大的拉力。受機械壓力，但不能承受大的拉力。 橡膠絕緣電纜一般用作低壓電纜。橡膠絕緣電纜一般用作低壓電纜。（1）、電纜直接埋地敷設(shè)4 4、電纜的敷設(shè)、電纜的敷設(shè)（2）電纜溝敷設(shè)（3）沿墻敷設(shè)克服了電纜溝敷設(shè)電

5、纜時存在的積水、積灰、易損壞電纜等多種弊病在國外已被廣泛應(yīng)用，近年來國內(nèi)也正在推廣采用。 （4）電纜橋架敷設(shè) 車間線路，包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。車間線路，包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。 室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，但配電干線則室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，但配電干線則采用裸導(dǎo)線（裸母線結(jié)構(gòu)），少數(shù)采用電纜。采用裸導(dǎo)線（裸母線結(jié)構(gòu)），少數(shù)采用電纜。 室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線路，都采用絕緣導(dǎo)線。電線路，都采用絕緣導(dǎo)線。 車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 1 1、絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)、絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和

6、鋁芯兩種。絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷兩種。絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷兩種。2、常用絕緣導(dǎo)線型號及選擇 塑料絕緣的絕緣性能良好，價格低，可節(jié)約橡膠塑料絕緣的絕緣性能良好，價格低，可節(jié)約橡膠和棉紗，在室內(nèi)敷設(shè)時常用。和棉紗，在室內(nèi)敷設(shè)時常用。 常用塑料絕緣線型號有：常用塑料絕緣線型號有： BLVBLV，BVBV； BXBX，BLXBLX。3 3、 裸導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)裸導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 車間內(nèi)及柜內(nèi)的配電裸導(dǎo)線大多采取硬母車間內(nèi)及柜內(nèi)的配電裸導(dǎo)線大多采取硬母線的結(jié)構(gòu)，其截面形狀有圓形、管形和矩線的結(jié)構(gòu)，其截面形狀有圓形、管形和矩形等，其材質(zhì)有銅、

7、鋁和鋼。形等，其材質(zhì)有銅、鋁和鋼。 常用矩形裸導(dǎo)線線型號有：常用矩形裸導(dǎo)線線型號有： LMY(LMY(硬鋁母線硬鋁母線) TMY() TMY(硬銅母線硬銅母線) ) 以采用以采用LMYLMY型硬鋁母線最為普遍。型硬鋁母線最為普遍。 現(xiàn)代化的生產(chǎn)車間，大多采用封閉式母線現(xiàn)代化的生產(chǎn)車間，大多采用封閉式母線（亦稱母線槽）布線。（亦稱母線槽）布線。 為了識別裸導(dǎo)線相序，以利于運行維護和檢修，為了識別裸導(dǎo)線相序，以利于運行維護和檢修，GB2681-81GB2681-81電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色規(guī)定交流規(guī)定交流三相系統(tǒng)中的裸導(dǎo)線應(yīng)按表所示涂色。裸導(dǎo)線涂色不三相系統(tǒng)中的裸導(dǎo)線應(yīng)按表

8、所示涂色。裸導(dǎo)線涂色不僅用來辨別相序及其用途，而且能防蝕和改善散熱條僅用來辨別相序及其用途，而且能防蝕和改善散熱條件。件。 為了保證供電系統(tǒng)、安全可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運為了保證供電系統(tǒng)、安全可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，導(dǎo)線和電纜（含母線）的截面的選擇必須滿行，導(dǎo)線和電纜（含母線）的截面的選擇必須滿足下列條件：足下列條件： 發(fā)熱條件發(fā)熱條件 電壓損耗電壓損耗 經(jīng)濟電流密度經(jīng)濟電流密度 機械強度機械強度1.導(dǎo)線和電纜截面選擇原則 導(dǎo)線和電纜截面的選擇導(dǎo)線和電纜截面的選擇根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗: 低壓動力線，因其負(fù)荷電流較大，所以一般先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。 低壓照明線，因其對電壓水平要求

9、較高，所以一般先按允許電壓損耗條件來選擇截面，然后校驗其發(fā)熱條件和機械強度。 高壓架空線路，則往往先按其經(jīng)濟電流密度條件來選擇截面，再校驗其他條件。這樣選擇，通常容易滿足要求，較少返工。1、三相系統(tǒng)相線截面的選擇： 導(dǎo)線和電纜有最高允許溫度。計算電流I30 允許載流量Ial，即 Ial I30 按允許載流量選擇截面時須注意：若實際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致溫度修正系數(shù)K Ial=KIal 2.按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面2、中性線截面的選擇 一般三相四線制線路中一般三相四線制線路中 A A0 00.5A0.5A 由三相四線制引出的兩相三線制線路和單相線路由三相四線制引出的兩相三線制線路和單

10、相線路 A A0 0=A=A 如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出，如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出，該諧波電流會流過中性線，此時該諧波電流會流過中性線，此時 A A0 0AA 3、保護線（PE線）截面的選擇 根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，按根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，按GB5005495GB5005495低壓配低壓配電設(shè)計規(guī)范規(guī)定：電設(shè)計規(guī)范規(guī)定：（1 1）當(dāng)）當(dāng)A A16mm16mm2 2時時 A APEPEAA （2 2）當(dāng)）當(dāng)16mm16mm2 2A A35mm35mm2 2時時 A APEPE16mm16mm2 2 (3 ) (3 ) 當(dāng)當(dāng)A35mmA35mm2 2時時 A APE

11、PE0.5A0.5A 因為PEN線具有PE線和N線的雙重功能，所以選擇截面時按其中的最大值選。 4、保護中性線（PEN線）截面的選擇1.計算線路中的計算電流 P30=Pe/=40/0.85=47KW I30=P30/ =89A2.相線截面的選擇 因為是三相四線制線路，所以查4根單芯線穿鋼管的參數(shù)，查附錄表得，4根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為35mm2的BLV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為25時的允許載流量為80A，其正常最高允許溫度為65，即Ial=80A例例1 1 有一條有一條220/380V220/380V的三相四線制線路，采用的三相四線制線路，采用BLVBLV型鋁芯型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，

12、當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫樗芰暇€穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?515。該線路供電給一臺該線路供電給一臺40kW40kW的電動機，其功率因數(shù)為的電動機，其功率因數(shù)為0.80.8，效，效率為率為0.850.85，試按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面。，試按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面。alal=65=650 0=25 =25 溫度校正系數(shù)為溫度校正系數(shù)為 導(dǎo)線的實際允許載流量為 3.3.保護線A APEPE的選擇按A APEPE0.5A0.5A要求，選A APEPE=25mm=25mm2 2 按經(jīng)濟電流密度按經(jīng)濟電流密度 計算導(dǎo)線經(jīng)濟截面計算導(dǎo)線經(jīng)濟截面 的公式為的公式為ecjecAececjIA30按經(jīng)濟

13、電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面例例2 2 有一條用有一條用LJLJ型鋁絞線架設(shè)的長型鋁絞線架設(shè)的長5km5km的的35kV35kV架空線路，架空線路，計算負(fù)荷計算負(fù)荷4830kW4830kW， 。試選擇其截。試選擇其截面。面。hT4800, 7 . 0cosmaxAUPIN1147 . 03534830cos33030 查表查表5-35-3得，得， ，因此，因此2/15. 1mmAjec2309915. 1114mmjIAecec 選最接近的截面選最接近的截面95mm295mm2，即選，即選LJ-95LJ-95型鋁絞線。型鋁絞線。 2 2）校驗發(fā)熱條件）校驗發(fā)熱條件 查附錄表得查附錄表得LJ-95

14、LJ-95的允許載流量為的允許載流量為解：解：1）根據(jù)經(jīng)驗分析應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線）根據(jù)經(jīng)驗分析應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。AIAIal11432530 因此滿足發(fā)熱條件。因此滿足發(fā)熱條件。 3 3）校驗機械強度）校驗機械強度 查附錄表得查附錄表得35kV35kV架空線路鋁絞線的最小允許架空線路鋁絞線的最小允許截面為截面為 因此也滿足機械強度要求。因此也滿足機械強度要求。2min35mmA1、集中負(fù)荷的三相線路電壓損失的計算 *用負(fù)荷功率用負(fù)荷功率p p、q q計算時，計算時，電壓損耗一般公式為電壓損耗一般公式為NUqXpRU

15、)(按電壓損耗選擇導(dǎo)線和電纜截面* *線路電壓損耗的百分值為線路電壓損耗的百分值為100%NUUU 線路的電壓損失不宜超過規(guī)定值：一般不超過線路額定電壓的5%； 對視覺要求較高的照明電路，則為2%3%。例例3 3、試驗算例、試驗算例2 2所選所選LJ-95LJ-95型鋁絞線是否滿足允許電壓型鋁絞線是否滿足允許電壓損耗損耗5%5%的要求（導(dǎo)線水平排列，線距為的要求（導(dǎo)線水平排列，線距為1m1m）。）。 解：由例解：由例2 2知知7 . 0cos,483030kWPvar4830tan, 1tan303030kPPQ 又因為又因為 和和 ，查查附錄表附錄表3 3得得maaav26. 126. 12

16、95mmA kmXkmR/35. 0,/36. 000 故線路的電壓損耗值為故線路的電壓損耗值為VUqXpRUN49035)35. 05(4830)36. 05(4830 線路損耗的百分值為線路損耗的百分值為%4 . 1%10035000490%100%NUUU 電壓損耗小于電壓損耗小于 ，因此，因此LJ-95LJ-95滿足允滿足允許電壓損耗要求。許電壓損耗要求。%5% alU * *對于無感線路，電壓損耗公式為對于無感線路，電壓損耗公式為NNUUpRIriRU(Pr)()(3)(3 * *對于均一無感線路（全線導(dǎo)線型號一致），電壓對于均一無感線路（全線導(dǎo)線型號一致），電壓損耗公式為損耗公式為

17、NNNAUMAUPlAUpLU)()( *均一無感的三相線路電壓損耗百分值為均一無感的三相線路電壓損耗百分值為CAMAUMUN2100% 由上面公式可得均一無感線路按允許電壓損耗由上面公式可得均一無感線路按允許電壓損耗 選擇導(dǎo)線截面的公式為（常用于照明線路導(dǎo)線截選擇導(dǎo)線截面的公式為（常用于照明線路導(dǎo)線截面的選擇）面的選擇）%alU%alUCMA 【例3.2】某學(xué)生宿舍樓白熾燈照明的計算負(fù)荷為50kW，由100m遠(yuǎn)處的變電所用橡皮絕緣鋁線（BLX）供電，供電方式為三相五線制，要求這段線路的電壓損耗不超過2.5%，試選擇導(dǎo)線截面積。 【解】 所以，選擇截面積為50mm2的橡皮絕緣鋁線。 250 1

18、0043.246.3 2.5JSP LSmmC U 令令 ，為與均勻分布負(fù)荷等效的集中負(fù)荷，則，為與均勻分布負(fù)荷等效的集中負(fù)荷，則)2(3210LLIRUILi20 2 2、均勻分布負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計算、均勻分布負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計算 例例4 4 某某220/380V220/380V的的TN-CTN-C線路，線路，采用采用BLX-500BLX-500型鋁芯橡皮線明敷，環(huán)型鋁芯橡皮線明敷，環(huán)境溫度為境溫度為3535，允許電壓損耗為，允許電壓損耗為5%5%，試選擇導(dǎo)線截面。試選擇導(dǎo)線截面。8 . 0cos,201kWp8 . 0cosvar,1575. 020)8 . 0(arcco

19、s20tan111kpq解：解：1 1）線路等效變換）線路等效變換 將均勻分布的負(fù)荷線路等效為集中將均勻分布的負(fù)荷線路等效為集中原集中負(fù)荷原集中負(fù)荷 原分布負(fù)荷變換為集中負(fù)荷原分布負(fù)荷變換為集中負(fù)荷7 . 0cos,3060)/(5 . 022kWmmmWkp 2 2）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 線路上總的負(fù)荷為線路上總的負(fù)荷為var30)7 . 0tan(arccos30tan222kpqAUSIAkVQPSkqqQkWppPN10238. 033 .673.3 .674550var45301550302022222121 按按I=102AI=102A查附錄表查附錄表13

20、-113-1，得，得BLX-500BLX-500型導(dǎo)線型導(dǎo)線A=35mm2A=35mm2在在35 35 時的時的 ，則可選，則可選 型導(dǎo)線三根作相線，另選型導(dǎo)線三根作相線，另選型導(dǎo)線一根作保護中性線（型導(dǎo)線一根作保護中性線（PENPEN線）。線）。 AIAIal102119351500BLX251500BLX3 3）校驗機械強度校驗機械強度 查附錄表查附錄表15-215-2知，按明敷在絕緣支持件上，且支持點間距按最知，按明敷在絕緣支持件上，且支持點間距按最大來考慮，其最小允許截面為大來考慮，其最小允許截面為10mm210mm2，因此以上所選相線和，因此以上所選相線和PENPEN線線均滿足機械強度要求。均滿足機械強度要求。kmR/06. 10kmX/241. 00VUXLqLqRLpLpUN09. 7)()(0221102211%5%87. 1%10038009. 7%100%alNUUUU 因此所選導(dǎo)線滿足電壓損耗要求。因此所選導(dǎo)線滿足電壓損耗要求。4 4）校驗電壓損耗校驗電壓