【电缆知识】第3章-导线和电缆截面的选择

第一节室外线路常用导线和电缆结构•室外供电线路：架空和电缆线路电缆线路有：直埋、穿管、电缆沟、电缆隧道。架空线路特点：优点：成本少、安装容易、维修方便，缺点：占地多、影响环境、易发生故障等。主要用于城市郊区。电缆线路特点：占地少、美观、受气候影响小、故障少、安全可靠、维护量少。缺点：投资大、施工工程量大、变动难、寻测故障难。主要用于市区内线路。中国电线电缆网（）一、架空线路的结构组成：导线、电杆、横担、绝缘子、金具等，同时还有拉线、撑杆。导线：一般为绞线，有铝绞线、钢芯铝绞线，在小区内，街道应采用绝缘导线（铜芯或铝芯）。电杆：木杆、水泥杆、铁塔三种，主要为后两者。横担：木横担、铁横担、瓷横担，主要采用镀锌铁横担。绝缘子：又叫瓷瓶，用来固定导线保证导线之间的距离金具：主要用于各种连接、安装的固定作用。第二节低压配电线路常用、电缆型号及标注一、导线、电缆的型号1、绝缘导线分类：按导电的材质分：铜线、铝线。按绝缘材料分：塑料、橡皮2、导线、电缆型号标注常用字符见表3-23、导线、电缆适用的敷设方式见表3-3、3-4第三节民用建筑低压配电系统的配电要求和配电方式一、供电线路分类分为动力、照明两大类：动力：主要是采用电动机工作的设备，如：电梯、冷库制冷设备、风机、水泵、厨房动力、空调机房动力等。特点：负荷集中、容量较大、多为三相负荷。照明：主要为照明灯具、插座、常用家用小电器（移动式、用插座供电）。特点：分散、容量小、多为单相负荷。动力和照明线路应分开线路供电，照明和插座线路应分开线路供电。二、电缆线路1、电缆结构（见书45页）2、目前常用电缆型号及主要用途（见书表3-1）•电线电缆的型号组成与顺序如下：•[1:类别][2:导体][3:内护套、绝缘][4:结构特征][5:外护层或派生]•1-4项用拼音字母表示，高分子材料用英文字母表示，每项可以是1-2个字母；第项是1-3个数字。•低压电力电缆，常见基本型号：VV----聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套（铜芯）电力电缆；YJV---交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套（铜芯）电力电缆。如果是（铝芯）导体，则中间加L，即分别为VLV、YJLV；阻燃电缆，则在前面加ZR，即ZR-VV、ZR-YJV；耐火电缆，在前面加N（或NH），即NH-VV、NH-YJV；无卤低烟，型号为WD-YJY，交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套；上面功能综合起来，有：WDZAN-YJY-（无卤低烟）交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套、A级阻燃耐火电力电缆。•还有：预分支电缆，加F（或YF）；辐照交联电缆，加FZ；橡套电缆，YQ,YZ,YC(YQW,YZW,YCW)，分别对应轻型、中型、重型。还有很多种类，如防火电缆（矿物绝缘电缆）等。规格：线径有1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300等；电缆有单芯与多芯多种组合，常用的是3、4、5芯，其中4、5芯分等径与不等径，即常说的4芯、5芯对应3+1与4+1或3+2，不等径电缆之N线、PE线按国家标准，如4*185+1*95或3*185+2*95。类别导体内护套特征外护层Z：油浸纸绝缘V：聚氯乙烯绝缘YJ：交联聚乙烯绝缘X：橡胶绝缘L：铝心T：铜心（一般不注）Q：铅包L：铝包V：聚氯乙烯护套P：滴干式D:不滴流式F：分相铅包式02：聚氯乙烯套03：聚氯乙烯套20：裸钢带铠装22：钢带铠装聚氯乙烯套23：钢带铠装聚乙烯套30：裸细钢丝铠装32：细圆钢丝铠装聚乙烯套33：细圆钢丝铠装聚乙烯套41：粗圆钢丝铠装纤维外被441：双粗圆钢丝铠装纤维外被第二节低压配电线路常用导线一、导线型号字符含义字符含义A安装、铝塑料护层S钢塑料护套B布电线类、扁平、平行V聚氯乙烯塑料绝缘F聚四氟乙烯、泡沫聚乙烯（YF）X橡皮绝缘K控制Y聚乙烯绝缘L铝芯（铜芯不表示）ZR阻燃R软线NH耐火常用绝缘导线型号、名称及主要应用范围型号名称应用范围型号名称应用范围BV铜芯聚氯乙烯塑料绝缘线户内明敷或穿管敷设BVR铜芯聚氯乙烯塑料绝缘软线软线用于要求柔软电线的地方，可明敷或穿管敷设BLV铝芯聚氯乙烯塑料绝缘线BVS铜芯聚氯乙烯塑料绝缘双绞软线BX铜芯橡胶绝缘线RVB铜芯聚氯乙烯塑料绝缘平行软线BLX铝芯橡胶绝缘线BBX铜芯橡胶绝缘玻璃丝编织线BVV铜芯聚氯乙烯塑料护套线BBLX铝芯橡胶绝缘玻璃丝编织线BLVV铝芯聚氯乙烯塑料护套线•二、电线、电缆在图纸上的标注a-d(e×f)-ga——回路编号d——电线或电缆型号e——电线根数或电缆芯数f——电线或电缆截面（mm2）g——敷设方式、部位（穿管时还包括管材、管径）•导线敷设方式的文字表示文字符号敷设方式文字符号敷设方式E明敷PC穿聚氯乙烯硬质电线管TC穿电线管FPC穿聚氯乙烯半硬质电线管SC穿焊接钢管KPC穿聚氯乙烯塑料波纹电线管RC穿水煤气管CP穿金属软管•导线敷设部位文字表示文字符号敷设方式文字符号敷设方式WE沿墙明敷ACC不进人吊顶内敷设WC沿墙暗敷ACE可进人吊顶内敷设FC地面内暗敷CE沿天棚面或顶板面明敷设CC顶板内暗敷CLE沿柱或跨柱明敷设•例：BV-450/750-(3×35)-SC40-CCVV-0.6/1.0-(3×35+1×25)-SC80-FCYJV-0.6/1.0-(3×35+1×25)-SC80-FC第5章导线和电缆截面的选择5.1概述5.2按允许载流量选择导线和电缆的截面5.3按允许电压损失选择导线和电缆截面5.4按经济电流密度选择导线和电缆截面5.1概述•按允许载流量选择导线和电缆的截面•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•按机械强度选择导线和电缆截面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★△△电力线路截面的选择和校验项目△——校验的项目，★——选择的依据5.2按允许载流量选择导线和电缆的截面导体的温升导体的长期允许温度θal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Ial导体的允许温度与允许载流量注意：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θ0=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。导体的允许温度与允许载流量对于电缆，还应当考虑到电缆的敷设方式对散热条件的影响。•如果几根电缆并排直接埋于土中，由于电缆互相影响，使散热条件变坏，其允许温度还应乘以并排修正系数Kp。•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Ktr。•导线的允许载流与环境温度、敷设方式（穿管时管材和管内导线根数）等有关。•按允许载流量选择导体截面•相线截面的选择•先计算线路的计算电流Ic、确定导线类型、线路的敷设方式、明确环境温度、再以上条件查表，根据选择导线截面Sa。中性线（N线）截面的选择•①一般三相对称负荷要求中性线截面应不小于相线截面的一半，即•②对三相系统分出的单相线路或两相线路，中性线电流与相线电流相等。因此，S0与S相等。对于有大量的单相负荷时的供电线路，中性线应与相线相等即•③对三次谐波电流突出的线路，中性线电流可能会超过相线电流，因此中性线截面应不小于相线截面。即：caalIISS5.00SS0SS0•电线规格•S(mm2):1.5;2.5;4;6;10;16;25;35;50;70;95;120;150;185;240;300;400;500按允许载流量选择导体截面保护线（PE线）截面的选择①当S≤16mm2时②当16mm2＜S≤35mm2时=16mm2③当S＞35mm2时保护中性线（PEN线）截面的选择对三相四线制系统中，保护中性线兼有中性线和保护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求，并取其中较大者作为保护中性线截面。SSPESSSPE5.0•二、计算公式：•导线截面积=负荷电流（A）/安全电流密度J（A/mm2）×0.8或•负荷电流（A）=J（A/mm2）×0.8×导线截面积（S）•三、导线安全载流量口诀（以铝导线明敷25℃时为例）：•10下五，100上二：≤10mm2，J=5；≥100mm2，J=2；•25、35，四三界：16、25mm2，J=4；35、50mm2，J=3；•70、95，两倍半：70、95mm2，J=2.5；•穿管高温，八九折：J穿管=80%J明敷；≥25℃，穿管+高温，J=72%J明敷；J=90%J明敷；•裸线加一半：J裸=1.5J明敷；铜线升级算,S铜=S上一级铝。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•接有一个集中负载时线路的电压损失计算注意：上式中的单位是kV，的单位是V，功率单位为kW和kvarNUUR:线路总电阻（欧）；X线路总电抗（欧）R=r0×LX=x0×LR0——导线单位长度的电阻，单位（欧/m或欧/Km），可查导线手册。x0——导线单位长度的电抗，单位（欧/m或欧/km），可查导线手册。L——导线长度(m或km)附件：电线电缆单位长度的电阻、电抗表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211ppP211qqQ22pP22qQ2221212221212110101010%%%xUQxUQrUPrUPUUUNNNN012r1+jx1r2+jx2p1p2p2p2+jq2p1+jq1图5.3.2接有分散负载线路的电压损失接有多个集中负载时线路的电压损失计算由此类推，若干线上有n个负载（n段），则总的电压损失为：直接计算线路上总的电压损失为接有多个集中负载时线路的电压损失计算)(101)(101%2211222112XqXqURpRpUUNN由此类推:若干线上有n个负载（n段）,则总的电压损失为：212rrRxX1212xxX11rR几种特殊线路的电压损失1.若线路所接负载均为有功负荷，因其不存在无功功率，其电压损失为△U%=△UR%。•线路的电抗很小可略去不计，如50mm2以下的电缆，此时△UX也为零，即△U=△UR。•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。按允许电压损失选择导线和电缆截面（1）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：niiiNXLqUxU12010%%RU%alU%%%XalRUUU%RU（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。（3）由，将（式中为导线的电导率，可查）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。（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。niiiNRLpUrU12010%Sr10%1021RNniiiUULpS•对于照明线路，若考虑功率因数较高（接近于1时）可采用近似计算式：•可由上式求出导线截面。其中的C值可查表3-16。•例题3-4：见书。•在导线截面选择中，同时还要考虑导线与保护电器（如断路器、熔断器）的配合。要满足规范要求的：IaY≥IeR≥IC•可结合工程图讲解CSPlPlSUPlURun22n'1025.21025.2%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