导线截面的选择

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 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
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）。
解：由例2知
P kW , 30 4830
cos 0.7
tan 1,
Q30 P30 tan P30 4830k var
A 95m m2
，查
又因为 aav 1.26a 1.26m 和
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
• • • •
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。
型导线一根作保护中性线（PEN线）。
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 均满足机械强度要求。 4）校验电压损耗 按A=35mm2查附录表16-2，得明敷铝芯绝缘线的R0 1.06 / km
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。 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
q1 p1 tan1 20(arccos0.8) 20 0.75 15k var,cos 0.8
• θal=65℃Hale Waihona Puke Baiduθ0=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
3按经济电流密度选择导线和电缆截面
按经济电流密度 jec 计算导线经济截面 Aec 的公式为
I 30 Aec jec
例2 有一条用LJ型铝绞线架设的长5km的35kV架空线路，
附录表3得
R0 0.36 / km, X 0 0.35 / km
故线路的电压损耗值为
pR qX 4830 (5 0.36) 4830 (5 0.35) U 490 V UN 35
线路损耗的百分值为
U 490 U % 100% 100% 1.4% UN 35000
X 0 0.241 / km
，因此线路的电压损耗为
( p1L1 p2 L2 ) R0 (q1L1 q2 L2 ) X 0 U 7.09V UN U 7.09 U % 100% 100% 1.87% U al % 5% UN 380
因此所选导线满足电压损耗要求。
PL 30 240 U 6.22% 5% CS 46.3 25
•
仍不满足要求，再加大导线截面积，选
2
•
③ 选用BLX—4×35mm2导线，线路上的 电压损耗为： PL 30 240
U CS 46.3 35 4.44% 5%
• 满足要求。 • (3) • 查表3.2,绝缘导线在户外敷设，铝线的最 小截面为10mm2 • 35mm2＞10mm2 • 所以，最后选择导线截面积为35mm2
母线、电缆和绝缘导线的校验
（一）母线的校验
母线在按发热条件选择后，应校验其短路的动 稳定度和热稳定度。 （二）电缆和绝缘导线的校验
电缆和绝缘导线不需要校验其短路的动稳定度， 但需要校验热稳定度。
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。
原分布负荷变换为集中负荷
p2 0.5k (W / mm) 60m 30kW , cos2 0.7 q2 p2 tan2 30 tan(arccos 0.7) 30k var 2）按发热条件选择导线截面 P p1 p2 20 30 50kW 线路上总的负荷为 Q q1 q2 15 30 45k var
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
*均一无感的三相线路电压损耗百分值为
100 M M U % 2 AU 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）
M A CU al %
• 【例4】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%， • 【解】
截面为
Amin 35mm
2
因此也满足机械强度要求。
4 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
*用负荷功率p、q计算时，
电压损耗一般公式为
( pR qX ) U 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%。
计算负荷4830kW，
cos 0.7,
Tmax 4800 h 。试选择其截面。
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。
I 30 P30 4830 114A 3U N cos 3 35 0.7
2 查表5-3得， jec 1.15A / mm
，因此
I 30 114 Aec 99m m2 jec 1.15
选最接近的截面95mm2，即选LJ-95型铝绞线。
2）校验发热条件
查附录表得LJ-95的允许载流量为
I al 325A I30 114A
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
电压损耗小于 U al % 5% ，因此LJ-95满足允
许电压损耗要求。
*对于无感线路，电压损耗公式为
( pR) (Pr) U 3 (iR) 3 ( Ir) 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
( pL) ( Pl) M U AU N AU N AU N
• 【例6】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
• 【解】(1) 首先按发热条件选择导线截面。
• 计算电流为：
30 1000 I JS 58.4 A 3U N 3U N cos 3 380 0.78 SN PN
• 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 • （2）当16mm2＜Aφ≤35mm2时 APE≥16mm2 • (3 ) 当Aφ≥35mm2时 APE≥0.5Aφ
S P 2 Q 2 502 452 67.3kV . A S 67.3 I 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 ，则可选 I al 119A I 102A BLX 500 1 35 型导线三根作相线，另选 BLX 500 1 25
PJS L 50 100 S 43.2mm 2 C U 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
i0 L2 I ，为与均匀分布负荷等效的集中负荷，则
L2 U 3IR0 ( L1 ) 2
例5
某220/380V的TN-C线路，
•
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) • ① 选用BLX—4×16mm2导线，线路上的 电压损耗为： PL 30 240
U CS 46.3 16 9.72% 5%
•
不满足要求，加大导线截面积，选BLX4×25mm2导线 • ② 选用BLX—4×25mm2导线，线路上的 电压损耗为：