导线截面的选择解析课件.ppt

1、12.3.2 2.3.2 导线和线缆的选择方法导线和线缆的选择方法 u导线导线（包括裸导线、绝缘导线、电缆和母线，下（包括裸导线、绝缘导线、电缆和母线，下同）是供电系统中输送和分配电能的主要设备，需要同）是供电系统中输送和分配电能的主要设备，需要消耗大量的有色金属，因此在选择时要保证供电系统消耗大量的有色金属，因此在选择时要保证供电系统安全、可靠运行安全、可靠运行,充分利用导线的载荷能力，节约有色充分利用导线的载荷能力，节约有色金属，降低综合投资。金属，降低综合投资。导线的选择必须满足下列条件:(1)发热条件导线通过正常计算电流（I30）时，其发热所产生的温升不应超过正常运行时的最高允许温度，

2、以防止因过热引起导线绝缘损坏或加速老化。(2)电压损失导线在通过正常计算电流时产生的电压损失应小于正常运行时的允许电压损失，以保证供电质量。(3)经济电流密度对高电压、长距离输电线路和大电流低压线路，其导线的截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年综合运行费用最小，节约电能和有色金属。(4)机械强度正常工作时，导线应有足够的机械强度，以防断线。通常所选截面应不小于该种导线在相应敷设方式下的最小允许截面，附录5和附录6给出了不同类型的导线在不同敷设方式下的最小允许截面。由于电缆具有高强度内外护套，机械强度很高，因此不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。正常工作时，导线应有足够的机械强度，以防

3、断线。通常所选截面应不小于该种导线在相应敷设方式下的最小允许截面，下表给出了不同类型的导线在不同敷设方式下的最小允许截面。由于电缆具有高强度内外护套，机械强度很高，因此不必校验其机械强度。1根据机械强度选择根据机械强度选择 表表2.11 按机械强度确定的导线线芯最小截面按机械强度确定的导线线芯最小截面用用 途途线芯的最小截面（线芯的最小截面（mm2）铜芯软线铜芯软线铜线铜线铝线铝线照明用灯头引下线照明用灯头引下线民用建筑室内民用建筑室内工业建筑室内工业建筑室内室外室外0.40.51.00.50.81.01.52.52.5移动式用电设备移动式用电设备生活用生活用生产用生产用0.21.0架设在绝缘

4、支持件架设在绝缘支持件上的绝缘导线，其上的绝缘导线，其支持点间距为支持点间距为1m以下，室内以下，室内 室外室外2m及以下，室内及以下，室内 室外室外6m及以下及以下12m及以下及以下1225m穿管敷设的绝缘导线穿管敷设的绝缘导线1.01.01.51.01.52.52.54.01.01.52.52.52.54.06.0102.56 2按发热条件选择按发热条件选择 每一种导线截面按其允许的发热条件都对应着一个允许的载流量。因此，在选择导线截面时，必须使其允许的载流量大于或等于线路的计算电流值。导线通过正常计算电流（I30）时，其发热所产生的温升不应超过正常运行时的最高允许温度，以防止因过热引起导

5、线绝缘损坏或加速老化。1.相线截面的选择相线截面的选择 电流通过导线时会产生电能损耗，使电流通过导线时会产生电能损耗，使导线发热。如果通过导线的电流超过其允导线发热。如果通过导线的电流超过其允许值时，会使绝缘导线和电缆的温度过高，许值时，会使绝缘导线和电缆的温度过高，加速绝缘老化，甚至烧毁；裸导线接头处加速绝缘老化，甚至烧毁；裸导线接头处因温度过高而氧化加剧，增大接触电阻，因温度过高而氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化甚至烧断。为保证导线发使之进一步氧化甚至烧断。为保证导线发热所产生的温升不超过正常运行时的最高热所产生的温升不超过正常运行时的最高允许值，按发热条件选择导线相线截面时允许值，

6、按发热条件选择导线相线截面时可按下式进行：可按下式进行：IalI30 I30为线路的计算电流。为线路的计算电流。Ial为导线的允许载流量。即在规定的为导线的允许载流量。即在规定的环境温度条件下，导线长期连续运行所达环境温度条件下，导线长期连续运行所达到的稳定温升温度不超过允许值的最大电到的稳定温升温度不超过允许值的最大电流。流。如果导线敷设地点的环境温度与导线如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境允许载流量所采用的环境温度不同时，温度不同时，则导线的实际载流时可用允许载流量则导线的实际载流时可用允许载流量Ial乘以温度校正系数乘以温度校正系数K进行校正进行校正.2.中性线和保护

7、线截面的选择中性线和保护线截面的选择(1)中性线（中性线（N线）截面的选择线）截面的选择 在三相四线制系统（在三相四线制系统（TN或或TT系统）中，系统）中，正常情况下中性线通过的电流仅为三相不平正常情况下中性线通过的电流仅为三相不平衡电流、零序电流及三次谐波电流，通常都衡电流、零序电流及三次谐波电流，通常都很小，因此中性线的截面很小，因此中性线的截面可按以下条件选择可按以下条件选择:一般三相四线制线路的中性线截面一般三相四线制线路的中性线截面SN应不小于相线截面应不小于相线截面S的的50%，即，即 SN0.5S 由三相四线制线路分支的两相三由三相四线制线路分支的两相三线线路和单相双线线路，由

8、于其中性线线线路和单相双线线路，由于其中性线电流与相线电流相等，因此它们的中性电流与相线电流相等，因此它们的中性线截面线截面SN应与相线截面应与相线截面S相同，即相同，即SN=S 三次谐波电流突出的三相四线制三次谐波电流突出的三相四线制线路（供整流设备的线路），由于各相线路（供整流设备的线路），由于各相的三次谐波电流都要通过中性线，将使的三次谐波电流都要通过中性线，将使得中性线电流接近甚至超过相线电流，得中性线电流接近甚至超过相线电流，因此其中性线截面因此其中性线截面SN宜大于或等于相线宜大于或等于相线截面截面S，即，即SNS (2)保护线（保护线（PE线）截面的选择线）截面的选择 正常情况下

9、，保护线不通过负荷电流，正常情况下，保护线不通过负荷电流，但当三相系统发生单相接地时，短路故障电但当三相系统发生单相接地时，短路故障电流要通过保护线，因此保护线要考虑单相短流要通过保护线，因此保护线要考虑单相短路电流通过时的短路热稳定度。按有关规定，路电流通过时的短路热稳定度。按有关规定，保护线的截面保护线的截面SPE可按以下条件选择：可按以下条件选择：当当S16 mm2时时SPES 当当16 mm235 mm2时时SPE0.5S(3)保护中性线（保护中性线（PEN线）截面的选择线）截面的选择 保护中性线兼有保护线和中性线的保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，其截面选择应同时满足上述双重功

10、能，其截面选择应同时满足上述二者的要求，并取其中较大的截面作为二者的要求，并取其中较大的截面作为保护中性线截面保护中性线截面SPEN。【例例】有一条采用有一条采用BV-500型铜芯塑料线明敷的型铜芯塑料线明敷的220/380 V的的TN-S线路，计算电流为线路，计算电流为140 A，当，当地最热月平均最高气温为地最热月平均最高气温为30。试按发热条件。试按发热条件选择此线路的导线截面。选择此线路的导线截面。【解解】TN-S线路为含有线路为含有N线和线和PE线的三相四线线的三相四线制线路，因此除选择相线外，还要选择制线路，因此除选择相线外，还要选择N线和线和PE线。线。相线截面的选择相线截面的选

11、择 查附录表查附录表A.14可知，环境温度为可知，环境温度为30 时，时，35 mm2的的BV-500型明敷铜芯塑料线型明敷铜芯塑料线Ial=158 A，满足发热条件，故相线截面满足发热条件，故相线截面S=35 mm2。N线截面的选择线截面的选择 选择选择N线截面为线截面为SN=25 mm2。PE线截面的选择线截面的选择 PE线截面按规定，选为线截面按规定，选为25 mm2。选择结果：选择结果：BV-500（335+225）。）。15 有一条采用有一条采用BLX-500型的铝芯橡皮线明型的铝芯橡皮线明敷的敷的380/220V线路，最大负荷电流为线路，最大负荷电流为50A，敷设地点的环境温度为敷

12、设地点的环境温度为30。试按发热条件。试按发热条件选择此橡皮线的芯线截面。选择此橡皮线的芯线截面。思考题思考题3与保护设备相适应与保护设备相适应 按发热条件选择的导线和电缆的截面，还按发热条件选择的导线和电缆的截面，还应该与其保护装置（熔断器、自动空气开关）应该与其保护装置（熔断器、自动空气开关）的额定电流相适应，其截面不得小于保护装置的额定电流相适应，其截面不得小于保护装置所能保护的最小截面，即：所能保护的最小截面，即：IyI保保I30 1.电压损失电压损失 由于线路阻抗的存在，当电流通过由于线路阻抗的存在，当电流通过线路时就会产生电压损失（又称电压损线路时就会产生电压损失（又称电压损耗）。

13、所谓耗）。所谓电压损失电压损失，是指线路首末端，是指线路首末端线电压的代数差，即线电压的代数差，即 U=U1-U2 如以百分值表示，则如以百分值表示，则 U%=(U1-U2)/UN100%4按允许电压损失来选择按允许电压损失来选择 为保证供电质量，供电部门对高低压输配为保证供电质量，供电部门对高低压输配电线路电压损失做了规定；对视觉要求较高的电线路电压损失做了规定；对视觉要求较高的照明线路，照明线路，Ual%2%。如果线路的电压损耗。如果线路的电压损耗值超过了允许值，应适当加大导线的截面，减值超过了允许值，应适当加大导线的截面，减小配电线路的电压降，以满足用电设备的要求。小配电线路的电压降，以

14、满足用电设备的要求。UN35kV时，时，5%UN；UN10kV时，时，7%UN；UN380V时，（时，（5%10%）UN。19 对于按允许电压损失来选择导线、电缆截面时，可对于按允许电压损失来选择导线、电缆截面时，可按下式来简化计算，即：按下式来简化计算，即：cSLPUj%S导线线缆的截面导线线缆的截面(mm2C系数（见表系数（见表A.17)Pj计算负荷（计算负荷（KW）L线路的长度（线路的长度（m）在工程设计中，应根据技术经济的综合要在工程设计中，应根据技术经济的综合要求选择导线。一般求选择导线。一般610 kV及以下高压配电线及以下高压配电线路及低压动力线路的电流较大，线路较短，可路及低压动力线路的电流较大，线路较短，可先按发热条件选择截面，再校验其电压损失和先按发热条件选择截面，再校验其电压损失和机械强度；低压照明线路对电压水平要求较高，机械强度；低压照明线路对电压水平要求较高，故通常先按允许电压损失进行选择，再校验其故通常先按允许电压损失进行选择，再校验其发热条件和机械强度；对发热条件和机械强度；对35 kV及以上的高压及以上的高压输电线路和输电线路和610 kV的长距离大电流线路，则的长距离大电流线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验发可先按经济电流密度确定经济截面，再校验发热条件、电压损失和机械强度。热条件、电压损失和机械强度。