供配电技术第5章 导线和电缆截面的选择南京南京南京南京师师范大学范大学范大学范大学电电气工程系气工程系气工程系气工程系20192019年年年年1010月月月月 制造制造制造制造第第5 5章章 导线和电缆截面的选择导线和电缆截面的选择5.1 5.1 概述概述 5.2 5.2 按允许载流量选择导线和电缆的截面按允许载流量选择导线和电缆的截面5.3 5.3 按允许电压损失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5.4 5.4 按经济电流密度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5.1 5.1 概述概述l按允许载流量选择导线和电缆的截面l按允许电压损失选择导线和电缆截面l按经济电流密度选择导线和电缆截面l按机械强度选择导线和电缆截面电力线路的类型电力线路的类型允许载允许载流量流量允许电压允许电压损失损失经济电流经济电流密度密度机械强度机械强度35kV35kV及以上及以上电源进线电源进线无调压设备的无调压设备的6 610 kV10 kV较长线路较长线路6 610 kV10 kV较短线路较短线路低压低压线路线路照明线路照明线路动力线路动力线路电力线路截面的选择和校验工程 校验的工程，选择的根据5.2 按允许载流量选择导线和电缆的截面 导体的温升导体的温升 l导体的长期允许温度all对应于导体长期允许温度，导体中所允许经过的长期任务电流，称为该导体的允许载流量Ial导体的允许温度与允许载流量导体的允许温度与允许载流量 留意：导体的允许载流量，不仅和导体的截面、散热条件有关，还与周围的环境温度有关。在资料中所查得的导体允许载流量是对应于周围环境温度为0=25的允许载流量，假设环境温度不等于25，允许载流量应乘以温度修正系数Kt。导体的允许温度与允许载流量导体的允许温度与允许载流量 对于电缆，还该当思索到电缆的敷设方式对散对于电缆，还该当思索到电缆的敷设方式对散热条件的影响。热条件的影响。假设几根电缆并排直接埋于土中，由于电缆相互影假设几根电缆并排直接埋于土中，由于电缆相互影响，使散热条件变坏，其允许温度还应乘以并排修响，使散热条件变坏，其允许温度还应乘以并排修正系数正系数KpKp。电缆埋于土中，土壤的热阻系数不同于允许电流表电缆埋于土中，土壤的热阻系数不同于允许电流表中所指出的数值时，应乘以土壤热阻修正系数中所指出的数值时，应乘以土壤热阻修正系数KtrKtr。 因此电缆的允许电流应按下式计算：因此电缆的允许电流应按下式计算：按允许载流量选择导体截面按允许载流量选择导体截面中性中性中性中性线线N N N N线线截面的截面的截面的截面的选择选择普通要求中性普通要求中性普通要求中性普通要求中性线线截面截面截面截面应应不小于相不小于相不小于相不小于相线线截面的一半，截面的一半，截面的一半，截面的一半，即即即即 对对三相系三相系三相系三相系统统分出的分出的分出的分出的单单相相相相线线路或两相路或两相路或两相路或两相线线路，中性路，中性路，中性路，中性线电线电流与相流与相流与相流与相线电线电流相等。因此，流相等。因此，流相等。因此，流相等。因此，S0S0S0S0与与与与S S S S相等。相等。相等。相等。 对对三次三次三次三次谐谐波波波波电电流突出的流突出的流突出的流突出的线线路，中性路，中性路，中性路，中性线电线电流能流能流能流能够够会超越相会超越相会超越相会超越相线电线电流，因此中性流，因此中性流，因此中性流，因此中性线线截面截面截面截面应应不小于相不小于相不小于相不小于相线线截截截截面。面。面。面。 l l三相相三相相线线截面的截面的选择选择l l中性中性线线和和维护线维护线截面的截面的选择选择按允许载流量选择导体截面按允许载流量选择导体截面维护线维护线PEPEPEPE线线截面的截面的截面的截面的选择选择 当当当当16mm216mm216mm216mm2时时 当当当当16mm216mm216mm216mm235mm235mm235mm235mm2时时 16mm2 16mm2 16mm2 16mm2 当当当当35mm235mm235mm235mm2时时维护维护中性中性中性中性线线PENPENPENPEN线线截面的截面的截面的截面的选择选择 对对三相四三相四三相四三相四线线制系制系制系制系统统中，中，中，中，维护维护中性中性中性中性线线兼有中性兼有中性兼有中性兼有中性线线和和和和维护线维护线的双重功能，截面的双重功能，截面的双重功能，截面的双重功能，截面选择应选择应同同同同时满时满足上述二者足上述二者足上述二者足上述二者的要求，并取其中的要求，并取其中的要求，并取其中的要求，并取其中较较大者作大者作大者作大者作为维护为维护中性中性中性中性线线截面。截面。截面。截面。 5.3 按允许电压损失选择导线和电缆截面 线路电压损失的计算线路电压损失的计算 接有一个集中负载时线接有一个集中负载时线 路的电压损失计算路的电压损失计算留意：上式中 的单位是kV， 的单位是V，功率单位为kW和kvar l接有多个集中负载时线路的电压损失计算接有多个集中负载时线路的电压损失计算 分段计算线路上总的电压损失为 012r1+jx1r2+jx2p1p2p2p2+jq2p1+jq1图5.3.2 接有分散负载线路的电压损失l接有多个集中负载时线路的电压损失计算接有多个集中负载时线路的电压损失计算 由此类推，假设干线上有由此类推，假设干线上有n n个负载个负载n n段，那段，那么总的电压损失为：么总的电压损失为：直接计算线路上总的电压损失为l接有多个集中负载时线路的电压损失计算接有多个集中负载时线路的电压损失计算由此类推由此类推: :假设干线上有假设干线上有n n个负载个负载n n段段, ,那么总的电压损失那么总的电压损失为：为：l几种特殊线路的电压损失几种特殊线路的电压损失 1.1.假假设设线线路路所所接接负负载载均均为为有有功功负负荷荷，因因其其不不存存在在无无功功功功率率，其其电压损电压损失失为为U%=UR%U%=UR%。2.2.线线路路的的电电抗抗很很小小可可略略去去不不计计，如如50mm250mm2以以下下的的电电缆缆，此此时时UXUX也也为为零，即零，即U=URU=UR。3.3.线线路路上上接接有有均均匀匀分分布布的的负负载载，可可以以将将分分散散的的负负载载等等效效成成一一个个接接在在这这段段线线路路中中点点上上的的集集中中负负载载，该该负负载载功功率率为为分分散散负载负载功率之和。功率之和。 按允许电压损失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 1 1先取导线或电缆的电抗平均值，求出无功负荷在电抗先取导线或电缆的电抗平均值，求出无功负荷在电抗上引起的电压损失：上引起的电压损失：2 2根据根据出此出此时时的的 。 有功有功负负荷在荷在电电阻上引起的阻上引起的电压损电压损失，失， 线线路的允路的允许电压损许电压损失。失。3 3由由 ，将，将 式中式中 为为导线导线的的电导电导率代入，可率代入，可计计算出算出导线导线或或电缆电缆的截面的截面为为： 并根据此并根据此值选值选出相出相应应的的规规范截面。范截面。4 4根据所根据所选选的的规规范截面及敷范截面及敷设设方式，方式，查查出出r0r0和和x0x0，计计算算线线路路实实践的践的电压损电压损失，与允失，与允许电压损许电压损失比失比较较。如不大于允。如不大于允许电压损许电压损失那么失那么满满足要求，否那么加大足要求，否那么加大导线导线或或电缆电缆截面，截面，重新校重新校验验，直到所，直到所选选截面截面满满足允足允许电压损许电压损失的要求失的要求为为止。止。 5.4 按经济电流密度选择导线和电缆截面 经济电流密度Jec与年最大负荷利用小时数有关，年最大负荷利用小时数越大，负荷越平稳，损耗越大，经济截面因此也就越大，经济电流密度就会变小。 按经济电流密度计算经济截面的公式为: 根据上式计算出截面后，从手册或附录表中选取一种与该值最接近可稍小的规范截面，再校验其他条件即可。