《供配电技术》课件-x第6章电线电缆的选择

第6章电线电缆的选择6.1概述6.2配电线路电压损失的计算6.3导线和电缆截面的选择

按允许载流量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按经济电流密度选择导线和电缆截面6.4母线的选择与校验6.1概述架空线路

电缆线路

6.1概述电线电缆的类型裸导线电缆绝缘导线封闭母线（母线槽）电力线路的敷设方式架空地下敷设（埋地、电缆沟、排管、桥架）裸导线是用杆塔将导线悬挂在空中，导线利用绝缘瓷瓶支持在杆塔的横担上。架空线路（over-headline）：

组成：导线、杆塔、绝缘瓷瓶和线路金具等路径：技术、经济；排列：水平、垂直、三角形等

档距弧垂杆高：协调电缆线路（cableline）

优点:运行可靠，不易受外界影响，不占地面缺点:投资大，敷设维修困难，难于发现和排除故障的。6.2配电线路电压损失的计算1接有一个集中负载时线路的电压损失计算2接有多个集中负载时线路的电压损失计算3几种特殊线路的电压损失已知末端电压

1接有一个集中负载时线路的电压损失计算2接有多个集中负载时线路的电压损失计算

线路上总的电压损失为

由此类推，若干线上有n个负载（n段），则总的电压损失为：

1)分段计算线路上总的电压损失为

由此类推:若干线上有n个负载（n段）,则总的电压损失为：2）直接计算3几种特殊线路的电压损失

①负载均为有功负荷：△UX%=0，△U%=△UR%。②电抗很小可略去不计：如50mm2以下的电缆，△UX%=0，△U%=△UR%。③线路上接有均匀分布的负载，可以将分散的负载等效成一个接在这段线路中点上的集中负载，该负载功率为分散负载功率之和。

6.3导线和电缆截面的选择机械强度允许载流量经济电流密度允许电压损失（发热条件）（架空线）短路热稳定条件一、一般原则电力线路截面的选择和校验项目

电力线路的类型允许载流量允许电压损失经济电流密度机械强度35kV及以上电源进线△△★△无调压设备的6～10kV较长线路△★△6～10kV较短线路★△△低压线路照明线路△★△动力线路★△△△——校验的项目★——选择的依据6.3导线和电缆截面的选择按允许发热条件选择按经济电流密度选择按允许电压损失选择（载流量）二、线缆的选择导体的温升1按允许发热条件选择线缆截面

导体的允许温度与允许载流量按允许载流量选择导体截面导体的温升导体的允许温度与允许载流量

θal：导体的长期允许温度

Ial：对应于导体长期允许温度，导体中所允许通过的长期工作电流，称为该导体的允许载流量注：导体的允许载流量，和导体的截面、散热条件有关，还与周围的环境温度有关。表中所示的导体允许载流量一般是对应于周围环境温度25℃的允许载流量。如果环境温度不等于25℃，允许载流量应乘以温度修正系数Kt。

）三相相线截面的选择按允许发热条件选择导体截面中性线和保护线截面的选择

解：（1）相线截面的选择

计算电流为60A，查附录12得，环境温度为30℃时，35mm2的BLV型绝缘导线4芯穿塑料管敷设时，允许电流为65A，满足要求。故（2）PEN线截面的选择

由于负荷为三相电动机，可按式9-4选N线的截面为=25mm2。按式9-8选PE线的截面为=25mm2。因此，取PEN线截面=25mm2。【例9-1】有一条采用BLV型绝缘导线穿塑料管暗敷的380/220V的三相四线制线路，采用保护中性线PEN线，负荷主要是三相电动机，计算电流为60A，当地最热月的平均最高气温为30℃，试按允许载流量选择此线路的截面。按允许电压损失选择线缆截面：

（1）先取电抗平均值（6～10kV架空线路取0.35Ω/km，35kV以上架空线路取0.40Ω/km，低压线路取0.3Ω/km，穿管和电缆线路取0.08Ω/km），求出无功负荷在电抗上引起的电压损失：（2）根据求出此时的。

——有功负荷在电阻上引起的电压损失，

——线路的允许电压损失。（2）根据求出此时的。

——有功负荷在电阻上引起的电压损失，

——线路的允许电压损失。（4）根据所选的标准截面及敷设方式，查出r0和x0，计算线路实际的电压损失，与允许电压损失比较。如不大于允许电压损失则满足要求，否则加大导线或电缆截面，重新校验，直到所选截面满足允许电压损失的要求为止。

（3）由，将（式中为导线的电导率）代入，可计算出导线或电缆的截面为：

并根据此值选出相应的标准截面。3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，经济截面因而也就越大，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）的标准截面，再校验其它条件即可。

6.4母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择一、母线的选择1．母线材料和类型选择

母线的截面的选择：形状有矩形、槽形和管型。母线材料的选择：通常为铜、铝。母线的布置方式的选择：平放、垂直等。2．母线截面的选择（1）一般汇流母线按长期允许发热条件选择截面（2）当母线较长或传输容量较大时，按经济电流密度选择母线截面应根据母线的年最大负荷利用小时数，查出经济电流密度3．母线热稳定性校验当系统发生短路时，母线上最高温度不应超过母线短时允许最高温度——热稳定系数。与导体材料及发热温度有关4．母线动稳定校验当短路冲击电流通过母线时，母线将承受很大电动力，因此必须校验固定于支柱绝缘子上的每跨母线是否满足动稳定要求。要求每跨母线中产生的最大应力计算值不大于母线材料允许的抗弯应力即允许抗弯应力与母线材质有关，铜为137.29MPa，铝为68.6MPa，硬质铝为88.26MPa，钢为156.90MPa。母线在弯曲时最大相间计算应力为母线只有两段跨距时，最大弯矩M母线跨距数目在两个以上时,最大弯矩M

校验母线动稳定时，也可根据母线允许应力计算出最大允许跨距，与实际跨距值比较，即要求：①降低短路电流，但须增加电抗器；②增大母线相间距离，但须增加配电装置尺寸；③增大母线截面，但须增加投资；④减小母线跨距尺寸，但须增加绝缘子；⑤将立放的母线改为平放，但散热效果变差。如果不满足要求，怎么办？二、支柱绝缘子与穿墙套管的选择支柱绝缘子与穿墙套管的选择方法分别为：（1）对支柱绝缘子，按额定电压条件选择，校验短路时动稳定性。（2）穿墙套管按额定电压和额定电流条件选择，校验短路时热稳定性和动稳定性。母线型穿墙套管不需按额定电流条件选择，只需保证套管与母线的尺寸相配合。支柱绝缘子和穿墙套管选择

母线所受电动力将作用于支柱绝缘子和穿墙套管上，校验支柱绝缘子和穿墙套管的动稳定K——受力折算系数，对6～10kV的绝缘子，当为水平布置且母线立放K=1.4；其它情况为1。支柱绝缘子和穿墙套管选择穿墙套管热稳定校验方法为：I∞—短路电流的稳态值（kA）；tima—短路电流的假想时间（s）；It—设备在t秒内允许通过的短时热稳定电流（kA）；t—设备的热稳定时间（s）例题10kV配电装置中采用铝母线，已知母线上计算电流为280A，母线上短路电流=3.52kA。给母线供电的断路器的继电保护动作时间为1s，断路器固有分闸时间为0.15s，母线的中心距为25cm，母线水平布置，平放在支柱绝缘子上型号ZA-10Y，跨距为1m。实际环境温度为35℃。试选择母线的截面，校验动、热稳定性，并校验绝缘子的动稳定。

满足发热条件LMY-40×4的母线25℃时的允许载流量

母线热稳定性校验铝母线的热稳定系数C＝87，假想时间＝1＋0.15＝1.15s满足热稳定性要求母线动稳定性校验

母线抗弯矩为铝的允许抗弯应力为68.6MPa，因此最大容许跨距为绝缘子动稳定性校验

支柱绝缘子最大允许的机械破坏负荷(弯曲)为3675/N第6章小结

本章介绍了电线电缆的类型、结构和敷设方式，讨论了配电线路电压损失的计算方法，重点讲述了导体、电缆和母线截面的选择计算。（1）电线电缆的类型包括：裸导线、电缆、绝缘导线、及硬母线，按敷设方式分为架空线路和地下敷设电缆线路两种。架空线投资省、易维护，但不美观、占空间，安全可靠性不高，因此主要用于电力系统的输电网、城市郊区和农村配电网；电缆线路投资大，但美观、不占地、可靠性高，广泛应用于城市的中低压电网、工业与民用建筑内部配电线路。（2）导线和电缆截面的选择方法有：按允许载流量选、按允许电压损失选和按经济电流密度选，同时考虑机械强度。对于绝缘导线和电缆还应满足工作电压的要求。（3）实际工程设计中，对于35kV及以上的较长线路，一般按经济电流密度选择导线截面，再校验允