导线和电缆截面的选择

供配电技术第5章导线和电缆截面的选择南京师范大学电气工程系2004年10月制作南京师范大学电气工程系第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南京师范大学电气工程系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南京师范大学电气工程系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，★——选择的依据南京师范大学电气工程系5.2按允许载流量选择导线和电缆的截面导体的温升南京师范大学电气工程系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。南京师范大学电气工程系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。因此电缆的允许电流应按下式计算：altrptalalIKKKIKI南京师范大学电气工程系按允许载流量选择导体截面caalII中性线（N线）截面的选择①一般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。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。三相相线截面的选择中性线和保护线截面的选择SS5.00SS0SS0南京师范大学电气工程系按允许载流量选择导体截面保护线（PE线）截面的选择①当≤16mm2时②当16mm2＜≤35mm2时≥16mm2③当＞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南京师范大学电气工程系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南京师范大学电气工程系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南京师范大学电气工程系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：南京师范大学电气工程系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南京师范大学电气工程系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%。2.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。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。南京师范大学电气工程系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。南京师范大学电气工程系（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。（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南京师范大学电气工程系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。南京师范大学电气工程系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，再校验其他条件即可。eccaecJIS