3-3 导线和电缆截面的选择（课件）- 高二《企业供电系统及运行（第四版）》同步教学（劳动版）

一、选择原则 3-3 导线和电缆截面的选择 合理选择电力线路的导线截面，在技术上和经济上都是必要的。导线截面选择过大，虽能降低电能损耗，但有色金属的消耗量增加，初始投资显著增加；导线截面选择过小，运行时会产生过大的电压损耗和电能损耗，难以保证供电质量和增加运行费用，甚至可能会因接头处温度过高而引起事故。 名称 说明 发热条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流，即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度 电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗 导线和电缆截面须满足的条件 经济电流密度条件 应保证最低的电能损失，并尽量减少有色金属的消耗。也就是线路的年运行费用最小 机械强度条件 导线截面不应小于其最小允许截面，如附录表8和附录表9所列。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求 续表 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、选择方法 1．按发热条件选择导线和电缆截面 导线有电流通过时就要发热，产生的热量中，一部分散发到周围空气中，另一部分使导线的温度升高。而导线允许通过的最大电流通常是由实验的方法确定的。把根据多年实验所得到的数据汇总成表格，在应用时利用这些表格来选择导线和电缆截面。 （1）三相系统中相线截面的选择 按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其最大允许电流Ial不小于通过相线的计算电流I30，即 Ial≥I30 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温度不同时，则导线的允许载流量应乘以温度校正系数 θal为导线额定负荷时的最高允许温度；θo为导线的允许载流量所采用的环境温度； 为导线敷设地点实际的环境温度。 （2）中性线（N线）截面的选择 一般三相四线制线路的中性线截面Ao，应不小于相线截面且Aφ的50％，即 由三相四线线路引出的两相三线线路和单相线路，由于其中性线电流与相线电流相等，因此它们的中性线截面Ao应与相线截面Aφ相同，即 Ao＝Aφ Ao≥0.5Aφ 对于三次谐波电流相当突出的三相四线制线路，由于各相的三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电流可能接近甚至超过相电流，因此这种情况下，中性线截面Ao宜等于或大于相线截面Aφ，即 Ao≥Aφ （3）保护线(PE线)截面的选择 根据短路热稳定度的要求，保护线(PE线)的截面APE，按GB50054—95《低压配电设计规范》规定： 1) 当Aφ≤16 mm2时APE≥Aφ 2) 当16 mm2＜Aφ≤35 mm2时 APE≥16 mm2 3) 当Aφ＞35 mm2时 APE≥0.5 Aφ （4）保护中性线(PEN线)截面的选择 保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中的最大值。 2．按经济电流密度选择导线和电缆截面 所谓经济电流密度，是指线路年运行费用最低时所对应的电流密度。导线或电缆的截面越大，线路电能损耗就越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量却要增加。 线路类别 导线材质 年最大负荷利用小时 3000h以下 3000～5000h 5000h以上 架空线路 铝 1.65 1.15 0.90 铜 3.00 2.25 1.75 电缆线路 铝 1.92 1.73 1.54 铜 2.50 2.25 2.00 我国现行的经济电流密度规定 (A／mm2) 按经济电流密度Jec计算经济截面Aec的公式为 3．按允许电压损失选择导线和电缆截面 由于线路存在着阻抗，所以在负荷电流通过线路时要产生电压损失。所谓电压损失是线路首、末两端电压的代数差。 按规定，高压配电线路的电压损耗，一般不超过线路额定电压的5％；从变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压线路的电压损耗，一般不超过用电设备额定电压的5％；对视觉要求较高的照明线路，则为2％～3％。如线路的电压损耗值超过了允许值，则应适当加大导线的截面，使之满足允许的电压损耗要求。 对照明线路或较长线路，一般以按允许电压损失选择导线和电缆截面方法为主；对电流较大，线路长度较短的线路应以按发热条件选择导线和电缆截面为主；而对于电流较大，线