導(dǎo)線和電纜的選擇課件

1、第七章 導(dǎo)線和電纜的選擇第一節(jié) 導(dǎo)線和電纜的分類及型號選擇一、裸導(dǎo)線二、母線三、絕緣電線四、電力電纜7/31/20222一、裸導(dǎo)線7/31/202237/31/20224二、母線母線是裸金屬的導(dǎo)電材料，由于它最常用的形狀為矩形，也常稱為母排，主要用于匯集和分配電能。 （1）矩形母線（2）槽型母線（3）管型母線（4）母線槽7/31/202257/31/202267/31/20227三、絕緣電線7/31/20228三、絕緣電線7/31/20229絕緣電線材料的選擇一般采用鋁導(dǎo)線，在下列場合可以采用銅導(dǎo)線：（1）重要的操作回路及二次回路。（2）移動設(shè)備的線路及劇烈振動場合的線路。（3）對鋁有嚴(yán)重腐蝕

2、的場合。（4）爆炸危險場所有特殊要求者。（5）國際工程有要求者。三、絕緣電線7/31/202210四、電力電纜1、電纜結(jié)構(gòu)電力電纜主要由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。導(dǎo)體即電纜線芯，一般由多根銅線和鋁絞線組合而成。 電力電纜型號的表示和含義 7/31/2022117/31/2022122、常用電力電纜類型和選用（1）油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜 （2）塑料絕緣電力電纜（3）橡膠絕緣電纜（4）裸鉛包電力電纜（5）鎧裝電力電纜（7）預(yù)分支電纜（6）無麻防護(hù)層的鎧裝電纜7/31/2022133、電力電纜的敷設(shè)工業(yè)與民用建筑中采用的電纜敷設(shè)方式有直接埋地、電纜溝敷設(shè)、沿墻敷設(shè)和電纜橋架（托盤）敷設(shè)等幾

3、種方式。此外，在大型發(fā)電廠和變電所等電纜密集的場合，還采用電纜隧道、電纜排管和專用電纜轉(zhuǎn)換層等方式。7/31/202214第二節(jié) 導(dǎo)線和電纜截面選擇的一般原則一、按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面積二、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積三、按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇導(dǎo)線和電纜截面積四、按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇導(dǎo)線和電纜截面積五、校驗(yàn)短路穩(wěn)定性六、實(shí)際選擇中的應(yīng)用7/31/202215一、按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面積導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的最高允許溫度，防止導(dǎo)線或電纜因過熱引起絕緣損壞或老化。這就要求通過導(dǎo)線和電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許的載流量，即按通過電流

4、時的發(fā)熱條件來選擇截面積。7/31/202216二、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過正常最大負(fù)荷電流時，產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運(yùn)行時允許的電壓損失，以保證供電質(zhì)量。這就要求按照允許電壓損失條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面積。7/31/202217三、按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇導(dǎo)線和電纜截面積經(jīng)濟(jì)電流密度是指線路的年運(yùn)行費(fèi)用最小的電流密度，按這種原則選擇的導(dǎo)線和電纜截面積稱為經(jīng)濟(jì)截面積。對35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長、電流大的線路，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇。對于10kV及以下線路，一般不按此條件選擇。7/31/202218四、按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇導(dǎo)線和

5、電纜截面積按機(jī)械強(qiáng)度條件，要求所選的導(dǎo)線和電纜截面積不小于其最小允許截面積 7/31/2022197/31/2022207/31/202221五、校驗(yàn)短路穩(wěn)定性架空線路因其散熱性較好，可不做短路穩(wěn)定性校驗(yàn)。絕緣電線和電纜不必進(jìn)行動穩(wěn)定校驗(yàn)，僅進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。母線應(yīng)進(jìn)行動、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，其截面應(yīng)不小于短路動、熱穩(wěn)定最小截面. 參見第五章。7/31/202222（1）對負(fù)荷大的低壓配電線路，可先按發(fā)熱條件選擇，然后校驗(yàn)其他條件；（2）對負(fù)荷不大而距離較長（大于200米）的線路，可以先按電壓損失條件選擇，然后校驗(yàn)其他條件；（3）對短路容量較大而負(fù)荷電流不大者可以先按短路電流熱穩(wěn)定條件選擇，然后校驗(yàn)其

6、他條件；六、實(shí)際選擇中的應(yīng)用7/31/202223（4）對長距離大電流線路以及35kV以上高壓線路，可以先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，然后再校驗(yàn)其他條件。（5）對10kV及以下高壓線路和低壓動力線路，通常按允許載流量選擇截面積，再校驗(yàn)電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度；（6）對低壓照明線路，因其對電壓要求較高，所以通常先按允許電壓損失選擇截面積，再校驗(yàn)其他條件。六、實(shí)際選擇中的應(yīng)用7/31/202224 一、三相系統(tǒng)相線截面積的選擇1、允許載流量：在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線或電纜能連續(xù)承受而不使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流；要求通過相線的計算電流Ic不超過其允許載流量Ial，即第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/3

7、1/202225 2、允許載流量與環(huán)境溫度和敷設(shè)方式有關(guān)（1）若實(shí)際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致時，允許載流量需乘以溫度修正系數(shù) ，進(jìn)而求出實(shí)際允許載流量：溫度修正系數(shù) 導(dǎo)線在額定負(fù)荷時的最高允許溫度 導(dǎo)線的實(shí)際環(huán)境溫度 導(dǎo)線允許載流量所用的環(huán)境溫度第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/202226 室外，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀皇覂?nèi)，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?攝氏度。對土中直埋的電纜，則卻當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.81m出的土壤平均氣溫，或者近似取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?；室?nèi)電纜溝，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶? 。 可參考如下數(shù)據(jù)：1）LJ、HLJ、LGJ型鋁裸絞線、鋼芯鋁絞線的載流量 = 70

8、表2）TL型裸銅絞線載流量表70 3）TRJ型裸銅絞線載流量表70 4）聚氯乙烯電線明敷的載流量表65 5）聚氯乙烯絕緣電線穿硬塑料管敷設(shè)的載流量表65 第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/202227（2）電纜多根并列的情況 電纜并列校正系數(shù)Kp校正第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/202228（3）在土壤中敷設(shè)電纜的情況土壤熱阻系數(shù)Ks校正第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/2022297/31/202230（4）計算電流的選取對變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線 應(yīng)取變壓器額定一次電流 I1NT。對于電容器的引入線，考慮充電時的涌流，對高壓電容器 Ic=1.35INC，對低壓電容器Ic=1

9、.5INC。第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/202231二、中性線和相線保護(hù)截面的選擇1、中性線（N線）截面的選擇(1)一般不小于相線截面的50,即S00.5S。(2)對于三次諧波相當(dāng)突出的三相線路，大于或等于相線截面，即： 氣體放電燈為主的三相四線和兩相三線電路：S0S ； 采用晶閘管調(diào)光的三相四線和兩相三線電路： S02S。(3)對于由三相線路分出的兩相及單相線路，等于相線截面，即S0S 。第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/2022322.保護(hù)線(PE)截面的選擇(1)當(dāng)S 16mm2時， SPES， 當(dāng)16mm2 S 35mm2時， SPE 16mm2 當(dāng)S 35mm2時，

10、 SPE0.5S 。(2)保護(hù)線還應(yīng)滿足單相接地故障保護(hù)要求。第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/202233(3)保護(hù)中性線(PEN)截面的選擇 具有PE和N的雙重功能，取其中最大值。即： SPEN =(50%100%)S 及單相接地故障保護(hù)要求。第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/202234第三節(jié) 按發(fā)熱條件選擇線纜截面7/31/2022357/31/202236第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積一、線路末端有一個集中負(fù)荷時三相線路電壓損失的計算二、線路上有多個集中負(fù)荷時線路電壓損失的計算三、逐步試求法求電壓損失選擇線纜截面四、負(fù)荷均勻分布線路的電壓損失計算7/31/20

11、2237電壓損失定義部分線路及用電設(shè)備端子處電壓損失的允許值，見下表第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/2022387/31/202239一、線路末端有一個集中負(fù)荷時三相線路電壓損失的計算第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/202240二、線路上有多個集中負(fù)荷時線路電壓損失的計算 第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/2022417/31/202242第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/2022437/31/2022447/31/2022457/31/2022467/31/2022477/31/2022487/31/2022497/

12、31/202250第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積三、逐步試求法求電壓損失選擇線纜截面 7/31/202251采用逐步試求法，即先假設(shè)一個x0，求出相應(yīng)截面A，再校驗(yàn)。截面A由下式計算 7/31/202252逐步試求法的具體計算步驟為：第四節(jié) 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/2022537/31/2022547/31/2022557/31/2022567/31/2022577/31/2022587/31/202259從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮選擇導(dǎo)線和電纜截面積。經(jīng)濟(jì)面積與經(jīng)濟(jì)電流密度關(guān)系為： 計算 后，應(yīng)選擇最接近的標(biāo)準(zhǔn)面積，然后校驗(yàn)其他條件。第五節(jié) 按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/202260第五節(jié) 按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇導(dǎo)線和電纜截面積7/31/2022617/31/2022627/31/202263線纜在短路時的動穩(wěn)定性不必校驗(yàn)，有必要時僅校驗(yàn)短路時的熱穩(wěn)定性，要求線纜截面A應(yīng)不小于熱穩(wěn)定要求的最小截面（mm2電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)時，短路點(diǎn)應(yīng)按下列情況選?。海?）單根無中間接頭電纜，選在電纜末端短路；長度小于200m的電纜，可選電纜首端短路。（