导线及电缆截面选择培训课程

工厂用电缆.母线.导线选择与校验导线和电缆截面的选择计算一、概述工厂电力线路的结构：架空线路或电缆线路，或两者的结合。电力线路的材料：铜或铝。高压大多用铝线，低压大多用铜线。型号：TJ、LJ、LGJ、LYJ、BLX（BX）BLV（BV）、BLXF（BXF）、VLV（VV）、YJLV（YJV）TJ——铜绞线；LJ——铝绞线；LGJ——钢芯铝绞线；LYJ——架空绝缘电缆，铝芯绝缘导线，交联聚乙烯绝缘。另外还有聚氯乙烯绝缘或聚乙烯绝缘的架空线。GJ——钢绞线，一般作为接地引下线。氯丁橡皮绝缘铝芯橡皮绝缘线铝芯塑料绝缘线铜芯塑料绝缘线聚氯乙烯绝缘铝芯电缆交联聚乙烯绝缘铝芯电缆图铜芯橡皮绝缘线p18选择导线电缆的截面时应满足的条件：1、正常发热条件：正常运行时发热温度不超过允许值。2、机械强度：不应小于机械强度要求的最小允许截面。选择截面时：A≥Amin，Amin可查附录表14、15。电缆不必校验此项。3、电压损失条件：不应超过正常运行时允许的电压损失。工厂内较短的高压线路可不校验此项。4、经济电流密度：适用于35KV及以上的线路或低压特大电流的线路。5、校验热稳定最小允许截面：,架空线不必校验此项。对于绝缘导线和电缆，还应按额定电压条件选择。返20根据实际经验，具体选择方法如下：①选择架空线：1）当L≤2KM时，可按照正常发热条件选择，再校验机械强度和电压损失。

2）当L＞2KM时，可按照电压损失选择，再校验正常发热条件和机械强度。②选择10KV及以下的电缆线时：可按照正常发热条件选择，再校验电压损失和热稳定最小允许截面。③选择长距离大电流线路或35KV及以上的线路时：应按照经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。④低压线路：1）动力线，可按照正常发热条件选择，再校验机械强度和电压损失。2）照明线，可按照电压损失选择，再校验机械强度和正常发热条件。按上述条件选择截面，容易满足要求，减少返工，返20二、按发热条件选择导线和电缆的截面（一）按正常发热条件选择三相系统相线截面应满足：式中：Ial——导线在一定环境温度下的允许载流量；见附录表16-19。I30——线路的计算电流。

Kθ——温度校正系数。θ0——导线允许载流量采用的温度，一般为25℃。

——实际环境温度。一般取当地最热月平均最高气温，室内时应加5℃。θal——导线电缆正常工作时的最高允许温度。一般：铝导线为70℃，铜导线为70-85℃，电缆为60-80℃。对变压器高压侧导线：I30=I1NT对电容器的引入线：I30=1.35INC注意：对低压绝缘导线和电缆，按发热条件选择时，还应注意与保护（熔断器和自动开关）的配合，以避免发生线路已烧坏，而保护未动作的情况。对熔断器保护：对自动开关保护：Kol

的取值方法见课本p199、p206。（二）低压中性线和保护线截面的选择1、中性线（N线）的选择—不应小于三相系统的最大不平衡电流。1）一般三相四线制的中性线截面：A0≥0.5Aφ或A0＝Aφ2）两相三线及单相线路的中性线截面：A0=Aφ3）三次谐波突出的三相四线制的中性线截面：A0≥Aφ（一般取A0=Aφ）中性线相线绝缘导线及电缆允许的短时过负荷倍数变压器接线方式为Ｙ，yn0变压器接线方式为D,yn11《低压设计规范》规定：当Aφ≤16mm2时，APE≥Aφ（一般取A0=Aφ）当16mm2＜

Aφ≤35mm2时，APE≥16mm2当Aφ＞35mm2时，APE≥0.5Aφ3、保护中性线截面（PEN线的选择）的选择应同时满足1、2的条件。例题5-12、保护线截面（PE线）的选择

应考虑到单相短路电流通过PE线时的热稳定度。有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路，线路计算电流为150A，当地最热月平均最高气温为+30℃。试按发热条件选择此线路的导线截面。解：1、相线截面Aφ的选择查附录表19-1：环境温度为30℃时，明敷的BLX-500型截面为50mm2的铝芯橡皮线Ial=163A＞I30=150A，满足发热条件。则选得相线截面为：Aφ=50mm2校验机械强度：查附录表15，假设为室外明敷且15m＜L≤25m，查得：Amin=10mm2。

则Aφ＞Amin，满足机械强度要求。例题3、保护线截面的选择因Aφ＞35mm2，故选APE≥0.5Aφ=25mm2校验机械强度：Amin=10mm2。

则Aφ＞Amin，满足机械强度要求。所选导线型号可表示为：BLX-500-（3×50+1×25+PE25）。2、中性线的选择因A0≥0.5Aφ，选A0=25mm2。校验机械强度：因Amin=10mm2。

则Aφ＞Amin，满足机械强度要求。三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面目的：使年运行费用低，有色金属消耗量小来进行选择。年运行费：包括线路折旧费、维修管理费、电能损耗费。线路折旧费=线路投资/折旧年限图5-28：曲线1:(线路折旧费+线路维修管理费)与导线截面的关系；曲线2：电能损耗费与导线截面的关系；计算经济截面的公式为：式中：——经济电流密度。见表5-3。年运行费与导线截面的关系。线路电压损失的计算定义：电压降——线路始末两端电压的相量差；

电压损失——线路始末两端电压的数值差。（一）线路末端接有一集中负荷的三相线路⊿U的计算1、线路末端接有一集中负荷的三相线路⊿U的计算因为三相对称，等值电路为：②③矢量图：①取一相分析：g

由矢量图可看出：电压损失为ae段。为计算方便，用ad段代替ae段。其误差为实际电压损失的5%以内。ae段为：⊿Uφ≈ad=af+fd=IRcosφ+IXsinφ用线电压的电压损失表示为：式中：PQUXRX单位分别为：WvarVΩ，

或：KWKvarKVΩ。用百分数表示时：式中：PQUXRX单位为：Wvar

V

Ω。若用kW

kvarkV

Ω表示时：或表示为：式中：PQUXRX单位为：

kWkvarkVΩ。线路各段接有负荷时的三相线路⊿U的计算以三个集中负荷为例：见下图：AB有两种计算方法：1）计算各段线路的⊿U然后叠加每一段线路通过的总负荷功率如图所示。线段

：线段

：线段

：线路各段的电压损失为：

段：段：

段：总的电压损失通用式为：2）计算各负荷单独作用时的电压损失，然后叠加。分别计算出三段线路的总阻抗Ri

Xi（见上页图）第一段：第二段：第三段：总的电压损失通用式为：对于无电感的线路，即cosφ≈1或x=0的线路，线路电压损耗为：或表示为：式中：的单位为V；的单位为KW；为导线的电导率,单位为m/Ω.mm2；A为导线的截面，mm2；L的单位为m；M为功率矩，KW.m；C为计算系数，可查表5-4。

对于均一无感的单相交流和直流线路，因负荷电流要通过来回两根导线，阻抗增大了一倍，所以电压损耗应为一根导线上的两倍，即：对于均一无感的两相三线线路，可推导出：推导略….在工业企业电力网络中，由于线路的总长度不长，通常各段导线的结构和截面都一样，则：R=R0L，X=X0L或r=R0

，x=X0

。R0X0——单位长度的电阻、电抗，见附录表6。此公式常用试验算例斩5-3所嫁选LGJ-宾50型(3酱5kV垦)钢芯铝尿绞线是福否满足柱允许电缩慧压损失悔5%的党要求。疫已知该摆线路导猾线为水平等距党排列，相邻线距为1.6兆m。线路全尺长5km。解：由例5滴-3知P30=250则0kW，cosφ=0.潜7，因此tanφ=1，Q30=2500闸kvar。利用A挤=50叫mm2（LGJ卵）和aav=1.淡26×1.6≈恭2m查附录表6，得R0=0.6商8Ω/km，X0=0.3递9Ω/k促m。线路的电筋压损耗为揭：线路的电透压损耗百厨分值为：因此所王选导线LGJ础-50满足电压宴损失的要倦求。作业:秆习甘题5-们3例题（二）思均匀分羊布负荷吵的三相辰线路电臂压损失秘的计算刑（适于织低压线觉路）L2/2如图所示邀：设线路上单位长遮度的负荷黑电流为闷，单拒位长度鸭的电阻御为R0。则微小线恶段的负荷胃电流为屯，线段掘的电阻昼为R=RO，不计竞电抗，电流臣在即段上治产生的电果压损失为及：整条线路窗的电压损贩失为：某22机0/3启80v庄的TN-C线路，扶如图所世示。线爹路拟采毯用BX-5隔00型铜去芯橡皮绝僻缘线户内明狼敷，环娘境温度炮为30艳℃，允搭许电压诵损失为踩5%，症试选择灰该线路副的导线源截面。解：（1）线路乱的等效变钉换30m50m40m0.4kw/mCosφ=0.820kwCosφ=0.855m40m20kw+j15kvar20kw+j15kvar原集中负毫荷：p1=20离kw，cosφ1=0.瓶8，t就anφ1=0.任75，q1=20×屯0.75耕=15k袍var。原分布蝴负荷：p2=0.挤4×5脸0=2肺0kw锡，cosφ2=0.8疲，tanφ2=0.稠75，q2=20×趴0.75丧=15k度var。返43例（2）按正竖常发热条浅件选择导讨线截面线路中总虑的计算负良荷为：P=p1+p2=20+炎20=4炼0kw，Q=q1+q2=15+丸15=3乞0kva敏r，查附录表1川9-1，得BX援-500像型铜芯导滩线A=1泪0mm2，在30℃茂明敷时的Ial=77味A＞I碧=76宪A，因贵此可选3根BX-5构00-1纲×10导线作相黑线，另选1根BX-5栽00-1沸×10导线作PEN线。（3）军校验机压械强度帆：查附录表1榴5，室内明填敷铜芯线限最小截面托为1mm2，10发mm2＞1m够m2，则满洒足机械瘦强度要出求。（4）校臣验电压损软失，查附录表谁6知，B苗X-50页0-1×才10的电汁阻、电抗贿。R0=2.急19Ω/k茎m，线距舌按15稼0mm敞计时：绵X0=0.3谷1Ω/km季。电压损撑失为：用百分怀数表示：因此所选榆线路也满晓足允许电抖压损失的思要求。所选导提线截面遍为：BLX-联500—崖—（3×砌10+1咏×10）取。还可以斥把两个慰相同的犬负荷作寒为一个臭集中负骄荷，即爱：第四节蔑车攻间动力载电气平跳面布线医略第五节及电力棒线路的运卖行维护与续检修试验摔略P41补充（三）贫按允许念电压损包失选择允导线电片缆的截扰面根据公低式：下标a：acti败ve眨powe益r，载：有功择功率产桨生的电雹压损失补；下标r：rec搜tiv趣e渠pow愉er，程：暖无功功委率产生质的电压魔损失；分两种镰情况讨冬论：1、不计光时。有三种情悲况可以不配计院：①cosφ≥0.总8.导肿线截面峡A＜16m瞒m2；或co踢sφ≥0.9龄，导线截钉面A＜25mm2；②照明线路道，cosφ=1（认为开q=0数）；③截面小于押50mm2的三芯达电缆（障认为x0≈0）咱。则有：若γ的单位值为km乓/Ω.难mm2，则：滚铝导体取：γ=0倾.03仓2k豪m/Ω靠.mm2；铜导体项：γ=0渡.05湖3km币/Ω.口mm2。式中：p：kw；L：km射；UN：kv李；A：mm22、计麦入乓时沫：高压线伙路中：x0=0.3像～0.4初Ω/km；电缆韵线路：x0=0.0暂8Ω/k陪m一般同乔截面的痒电缆电黑抗远小挪于架空疼线，而声电阻相今差不大赤。由于x0变化不大军，因此滴：先假定览一个x0计算出A。按电压铺损失选耳择导线卫截面的雹步骤：1）假定x0，计算出赠；2）计算：堡=-3）计算疼截面A：4）根五据标准略截面，查出对计应的R0、X0，代入式中校验迫。例题：一条10k堆v架空线彻路向两网个用户顺供电，北三相导弦线为LJ型，三角形排列猫，线间几玩何均距为1m，线路总长3km，允许电流压损失为5%，环境麦温度为35℃，试选择略此导线截虽面。10kv变电所2km1km(1000+j800)kVA(500+j200)kVA解：此线肌路长于2滑km，所以躬应按允许电薯压损失选促择，按其论他条件校每验。1、按允淹许电压损午失选择：设X0=0.3蜜5Ω/km，计算导线仔截面：∵铝导体为γ=0.心032池km/Ω丛.mm2初选架李空线1码0kV川为LJ-3寺5型.校验电压酱损失：附录表躺6，LJ忍-35陡型导被线R0=0.9袍6Ω/k鉴m，X0=0.3屡7Ω/k艘m。满足电莲压损失春的要求。4、校款验正常段发热条班件查附录表1耽6，当环川境温度巨为35℃时，Ial=15轰1A，满足正常姓发热的要狭求。5、校父验机械激强度：查附录表版14，最小允赛许截面为35m遍m2，A=航Amin所以也满足机栏械强度隙的要求。选得截面营为：LJ-拦35m化m2。导线及电碧缆截面选范择与校验电缆线路一般环虚境可采款用铝芯惠电缆线能；有特愁殊要求影的场所熟应采用犁铜芯电巨缆线；唉对于埋锋地敷设片的电缆私，应采躬用带有宅外护层心的铠装蛇电缆；崖在无机腹械损伤舱的场所藏，可采叼用塑料笑护套电若缆或带瘦外护层俱的铅包作电缆。4.低压血线路对于10弊kV及以恢下的38牺0V/2只20V低弄压架空线击路，一般确也采用铝旺绞线或绝尸缘导线。低压电数缆线，溉一般采扒用铝芯争电缆，匠特殊要于求的可乞采用铜赠芯电缆遵。对于矿低压T痰N配电福系统可工采用四既芯或五棵芯电缆辽。（二）导治线截面选敲择原则1.发热停条件2.经脾济电流央密度3.电压厦损耗条件4.机愤械强度妈条件5.低压士动力线路慢截面6.低小压照明纷线二、导劣线及电埋缆截面遇选择（一）按际发热条件艳选择导线题截面1.三鉴相导线辜的相线慨截面,区应使线女路长期字通过的膛允许载询流量I清al不漫应小于歇导线的抖长时间听通过的哀最大工麦作电流幻玉I30正。即导线及勤电缆截容面选择满与校验导线及近电缆截升面选择谁与校验导线及怪电缆截溜面选择赛与校验4.保伪护中性堪线PE奖N截面丑选择保护中键性线P旱EN在朝TN—吹S系统闪中可兼央有保护冻线PE橡和中性浸线N的铃功能。给因此保答护中性活线PE蜓N截面戒的选择犯，应同馅时满足别上述保睡护线P疮E和中认性线N寨的两个精条件，勒然后取究其中最瓦大值即咸可满足墓要求。试按发热袋条件选择止380V坊/220吨V，低压敲动力TN毅—C系统筒中的相线趋和PEN蹈线截面。缘瑞已知线路景的计算电灶流为18尺5A，当惭地最热月节平均气温仙为32℃轨；拟采用河BLX—更500型闲铝芯橡皮忽线明敷设堤。导线及爱电缆截彩面选择总与校验导线及电韵缆截面选科择与校验有一条采面用LJ型代铝绞线架羊设5km捡长的10疲kV供电笋的架空输中电线路，个有功计算碗负荷为P盗C=30束00kW堡，，试膊按发热条欧件选择其帐导线截面而，并校验攻其发热条晒件和机械帽强度。导线及电尽缆截面选片择与校验导线及垮电缆截霉面选择益与校验（二）洪按允许晓电压损既耗选择登导线截棵面导线及扫电缆截完面选择怪与校验1.一个角集中负荷保的三相线备路电压损可耗计算图6—贪21为葱线路末茶端接有鹅一个集贴中负荷除的三相盐线路。碑设每相挂的电流芒为I，骗线路有桥效电阻发为R，闪电抗为距X，线撕路始端球和末端己的相电春压分别深为U1占和U2披，负荷仇的功率迹因数为杜。以工线路末察端相电广压为参进考相量储，作出盛一相的老电压相轮量图，卷如图6谈—22纸所示。窜由此相错量图分名析得知导线及电熄缆截面选滑择与校验导线及纸电缆截粗面选择渐与校验导线及充电缆截肤面选择盯与校验导线及电狮缆截面选温择与校验导线及电武缆截面选观择与校验导线及电酱缆截面选乐择与校验有一条长伟5km厕的10斜kV架空职线路，采廊用LJ—川70型铝伟绞线架设废，已知：井线路计算鸽负荷为P蹄C=12串00k帆W，，旦导线水平授等距排列性，线间距而离为1m敲，线路允两许电压损华耗为5%忘，试校验励该线路是尾否满足电柜压损耗的石要求？多个集简中负荷尽的三相政线路电些压损失到计算导线及电升缆截面选胞择与校验由于线路第的电压降侧相对于线虎路电压来竭说很小，视所以可近愤似的把线葛路电压降增的水平分熟量ΔUx视为文电压损残耗。根慨据图6得—23节（b）亦的相量即图可求锦出01因段和0神2段的而电压损炒耗计算卡公式导线及仪电缆截箭面选择迫与校验导线及电闭缆截面选孙择与校验例题6—短4某厂1沿0kV玩架空线路盖，负荷参此数如图6丹—24所缸示。采用昨LGJ—渣95型钢铸芯铝绞线翻架设，已虏知导线采根用三角形谷排列，线床间几何均炼距为1m情，线路允叔许电压损的耗为7%促，试校验闲该线路是秒否满足电赏压损耗的共要求？导线及投电缆截窑面选择册与校验某380晚/220厉V配电线计路如图6尽—26所虏示，试按甚发热条件御选择导线预BLV型评导线截面闭，并计算同线路其电湖压损耗。谊已知线路纠安装地点粪环境温度预为30℃斧。导线及电匪缆截面选贡择与校验导线及电腔缆截面选扛择与校验导线及电骡缆截面选授择与校验工厂供周电网结毒构及导向线选择第四节牺导线枪及电缆邮截面选油择与校藏验（四）备按经济顽电流密鹿度选经济电流膊密度是指浊年运行费卧用最低时宽，导线单搭位面积通援过电流的布大小。年计运行费用贫主要由下灿列部分组榨成：年电禁耗费、年供折旧费和刘大修费、匪小修费和击维护费。耽年电耗费烤是指电网女全年损耗何电能的价桌值。导线衬截面越大晕，初期投块资也越大耻，年折旧愤费就高。导线及电逼缆截面选啦择与校验导线的维秀修费与导关线的截面封无关，故劈燕可变费用钟与导线截葱面的关系备如图6—渣27所示街。由图可途知年运行膜费最少的惩导线截面粪Aec，淹称经济截女面。对应浇该截面所仗通过的线绘