導(dǎo)線及電纜選擇課件

1、 導(dǎo)線和電纜的選擇一. 導(dǎo)線和電纜選擇的一般規(guī)定(一). 架空線路導(dǎo)線的選擇 (1). 110kV 及以上架空線路宜采用鋼芯鋁絞線，截面不宜小于150185mm2。 3566kV架空線路亦宜采用鋼芯鋁絞線，截面不宜小于7095mm2。城市電網(wǎng)中310kV架空線路宜采用鋁絞線，主干線截面應(yīng)為150240mm2，分支線截面不宜小于70mm2；但在化工污穢及沿海地區(qū)，宜采用絕緣導(dǎo)線、銅絞線或鋼芯鋁絞線。當(dāng)采用絕緣導(dǎo)線時，絕緣子絕緣水平應(yīng)按 15kV考慮；采用銅絞線或鋼芯鋁絞線時，絕緣子絕緣水平應(yīng)按20kV考慮。農(nóng)村電網(wǎng)中10kV架空線路宜選用鋼芯鋁絞線或鋁絞線，其主干線截面應(yīng)按中期規(guī)劃（510年）一

2、次選定，不宜小于70mm2。 (2). 市區(qū)和工廠10kV及以下架空線路，遇下列情況可采用絕緣鋁絞線（據(jù)GB50061-1997規(guī)定）：1）線路走廊狹窄，與建筑物之間的距離不能滿足安全要求的地段；2）高層建筑鄰近地段；3）繁華街道或人口密集地區(qū)；4）游覽區(qū)和綠化區(qū)；5）空氣嚴(yán)重污穢地段；6）建筑施工現(xiàn)場。7/27/2022 (3). 城市和工廠的低壓架空線路宜采用鋁芯絕緣線，主干線截面宜采用150mm2，一次建成；次干線宜采用120mm2，分支線宜采用50mm2。農(nóng)村的低壓架空線路可采用鋼芯鋁絞線或鋁芯絕緣線，其主干線亦宜一次建成。 (4). 架空線路導(dǎo)線的持續(xù)允許載流量，應(yīng)按周圍空氣溫度進(jìn)行

3、校正。周圍空氣溫度（環(huán)境溫度）應(yīng)采用當(dāng)?shù)?0年或以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。 (5). 從供電變電所二次側(cè)出口到線路末端變壓器一次側(cè)入口的610kV架空線路的電壓損耗，不宜超過供電變電所二次側(cè)額定電壓的5%。7/27/2022(二). 電纜的選擇 (1). 電纜型號應(yīng)根據(jù)線路的額定電壓、環(huán)境條件、敷設(shè)方式和用電設(shè)備的特殊要求等進(jìn)行選擇。 (2). 電纜的持續(xù)允許載流量，應(yīng)按敷設(shè)處的周圍介質(zhì)溫度進(jìn)行校正：1）當(dāng)周圍介質(zhì)為空氣時，空氣溫度應(yīng)取敷設(shè)處10年或以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。2）在生產(chǎn)廠房、電纜隧道及電纜溝內(nèi)，周圍空氣溫度還應(yīng)計入電纜發(fā)熱、散熱和通風(fēng)等因素的影響。當(dāng)缺乏

4、計算資料時，可按上述空氣溫度加5。3）當(dāng)周圍介質(zhì)為土壤時，土壤溫度應(yīng)取敷設(shè)處歷年最熱月的平均溫度。電纜的持續(xù)允許載流量，還應(yīng)按敷設(shè)方式和土壤熱阻系數(shù)等因素進(jìn)行校正。 (3). 沿不同冷卻條件的路徑敷設(shè)電纜時，當(dāng)冷卻條件最差段的長度超過10m時，應(yīng)按該段冷卻條件來選擇電纜截面。 (4). 電纜應(yīng)按短路條件驗(yàn)算其熱穩(wěn)定度。電纜在短路時的最高允許溫度應(yīng)符合附錄表11的規(guī)定。 (5). 農(nóng)村電網(wǎng)中各級配電線路不宜采用電纜線路。7/27/2022 (三). 住宅供電系統(tǒng)導(dǎo)線的選擇 GB50096-1999住宅設(shè)計規(guī)范規(guī)定：住宅供電系統(tǒng)（220/380V）的電氣線路應(yīng)采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線，

5、導(dǎo)線應(yīng)采用銅線，每套住宅的進(jìn)戶線截面不應(yīng)小于10mm2 ，分支回路導(dǎo)線截面不應(yīng)小于2.5mm2。7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 一、導(dǎo)線截面選擇的基本原則1發(fā)熱條件： 導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流（計算電流）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不超過其正常運(yùn)行時的最高允許溫度。2電壓損失條件： 導(dǎo)線或電纜在通過正常最大負(fù)荷電流時產(chǎn)生的電壓損失應(yīng)小于規(guī)定允許的電壓損失，以保證供電質(zhì)量。3機(jī)械強(qiáng)度條件： 在正常工作條件下，導(dǎo)線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以防止斷線，故要求導(dǎo)線截面不應(yīng)小于最小允許截面。4 經(jīng)濟(jì)電流密度條件： 選擇導(dǎo)線截面時，即要降低線路的電能損耗和維修費(fèi)等年運(yùn)行費(fèi)用，又要盡可能減少線路投資和有色

6、金屬消耗量，通?？砂磭乙?guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。知識點(diǎn)7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇5電暈條件： 高壓輸電線路產(chǎn)生電暈時，不僅會引起電暈損耗，而且還產(chǎn)生噪聲和無線電干擾，為了避免電暈的發(fā)生，導(dǎo)線的外徑不能過小。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)線截面選擇的原則如下： 對區(qū)域電力網(wǎng)：先按經(jīng)濟(jì)電流密度按選擇導(dǎo)線截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電暈等條件。 對地方電力網(wǎng)：先按允許電壓損失條件選擇導(dǎo)線截面，以保證用戶的電壓質(zhì)量，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱條件。對低壓配電網(wǎng)：通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電壓損失。7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 二、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)

7、線截面 按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面的方法:應(yīng)使導(dǎo)線的允許載流量Ial不小于通過相線的計算電流I30，即 此時，按發(fā)熱條件選擇截面的條件為： 導(dǎo)線的允許載流量與環(huán)境溫度和敷設(shè)條件有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)線實(shí)際敷設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度 與導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同時，則允許載流量應(yīng)乘以溫度校正系數(shù)，即 7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇或 即銅導(dǎo)線允許載流量為同截面鋁導(dǎo)線允許載流量的1.3倍。環(huán)境溫度的規(guī)定：在室外，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀辉谑覂?nèi)，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁丶?。對埋入土中的電纜，取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.81m深處的土壤月平均氣溫。銅、鋁導(dǎo)線的等效換算: 若近似認(rèn)為銅、鋁導(dǎo)線的散熱情

8、況相同，則其發(fā)熱溫度相同時，可認(rèn)為其功率損耗相同，即：7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 對動力線路， 一般要求中性線截面應(yīng)不小于相線截面的一半，即 0.5 ；對照明線路，因中性線電流與相線電流相等，因此，可取 。保護(hù)線（PE線）截面的選擇：保護(hù)線截面一般應(yīng)不小于相線截面的一半，即 0.5 ；當(dāng)相線截面 16mm2時，可取 。中性線（N線）截面的選擇：對動力線路， 一般要求中性線截面應(yīng)不小于相線截面的一半，即 0.5 ；對照明線路，因中性線電流與相線電流相等，因此，可取 。保護(hù)中性線（PE線）截面的選擇：PE線兼有中性線和保護(hù)線的雙重功能，截面選擇應(yīng)同時滿足上述二者的要求，并取其

9、中較大者作為PE線截面，因此(0.51) 。低壓系統(tǒng)中性線和保護(hù)線的選擇7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇式中，為過流保護(hù)裝置的動作電流，對于熔斷器為熔體的額定電流 ， 為絕緣導(dǎo)線或電纜的允許短時過負(fù)荷倍數(shù)。 需要指出：若上式不滿足要求，應(yīng)加大導(dǎo)線截面，從而使Ial增大。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線或電纜截面時，還必須與其相應(yīng)的過流保護(hù)裝置（熔斷器或低壓斷路器的過流脫扣器）的動作電流相配合，以便在線路過負(fù)荷或短路時及時切斷線路電流，保護(hù)導(dǎo)線或電纜不被毀壞。因此，應(yīng)滿足的條件是： 7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 三、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面由于導(dǎo)線截面對電抗的影響很小，所

10、以，當(dāng)、一定時，可認(rèn)為近似不變。因此，可初選一種導(dǎo)線的單位長度電抗值（6110kV架空線路取0.30.4/km，電纜線路取0.070.08/km），則 7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇而 由 得：若 ，可不計 ，則 式中，為允許電壓損失（V）。說明：求出導(dǎo)線截面后，應(yīng)選擇一個與其接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)截面作為導(dǎo)線截面。式中，UN 、 、pi 、 Li 、的單位分別為kV、V 、kW、km 和 。 7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇例3-1 某絲綢煉染廠10kV廠區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線截面選擇計算實(shí)例。該廠供電電源由距該廠2km的35kV地區(qū)變電所，以一回路10kV架空線供電。由

11、于供電線路不長，應(yīng)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，然后按發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面P30=1111.2kW，Q30=524.6kvar，S30= 1229kVA其允許電壓損失取為5%，設(shè)x1 =0.4/km，則 V7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇所以初步選LJ-16型鋁絞線。（2）按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)線路的計算電流為： 當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5，查附表，LJ-16型鋁絞線的允許載流量為 A71A，故滿足發(fā)熱條件。（3）按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn) 查表3-2知，10kV架空鋁絞線的最小截面為25 mm2，不滿足機(jī)械強(qiáng)度條件。因此，該廠10kV進(jìn)線應(yīng)采用LJ

12、-25型鋁絞線。7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇 四、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面1經(jīng)濟(jì)電流密度的概念導(dǎo)線截面越大，線路的功率損耗和電能損耗越?。茨赀\(yùn)行費(fèi)用越?。?，但是線路投資和有色金屬消耗量都要增加；反之，導(dǎo)線截面越小，線路投資和有色金屬消耗量越少，但是線路的功率損耗和電能損耗卻要增大（即年運(yùn)行費(fèi)用越大）。 綜合以上兩種情況，使年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最小、初投資費(fèi)用又不過大而確定的符合總經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用Aec表示。對應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)線電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度，用jec表示。 7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇圖3-24 是年運(yùn)行費(fèi)用F與導(dǎo)線截面A的

13、關(guān)系曲線。 1年折舊費(fèi)和年維修管理費(fèi)之和與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；3為曲線1與曲線2的疊加，表示線路的年運(yùn)行費(fèi)與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。 2年電能損耗費(fèi)與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；由圖可知，曲線3的最低點(diǎn)（a點(diǎn)）的年運(yùn)行費(fèi)用最小，但從綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，導(dǎo)線截面選Ab比選Aa更為經(jīng)濟(jì)合理，即 Ab為經(jīng)濟(jì)截面。 圖3-24 線路年運(yùn)行費(fèi)用與導(dǎo)線 截面的關(guān)系曲線7/27/20223.4 輸電線路導(dǎo)線截面的選擇2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面的方法我國現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度見書中表3-3（P77），則例3-2 有一條長15km的35kV架空線路，計算負(fù)荷為4850kW，功率因數(shù)為0.8，年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4600h。試按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其導(dǎo)線截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面說明：計算出經(jīng)濟(jì)截面Aec后，應(yīng)選最接近而又偏小一點(diǎn)的標(biāo)