第六章電力線路

第六章電力線路及導(dǎo)線選擇電力線路：供配電系統(tǒng)的重要組成部分；是聯(lián)系電氣設(shè)備的紐帶。作用：電能輸送與分配。內(nèi)容：了解電力網(wǎng)絡(luò)作用；掌握配電（高壓、低壓及車(chē)間）線路的接線方式；了解架空線路、電纜線路結(jié)構(gòu)；掌握導(dǎo)線選擇方法。重點(diǎn)：導(dǎo)線、電纜選擇。裸露在空氣中，投資少，建設(shè)方便，操作維護(hù)方便，排故容易，受環(huán)境影響大。受環(huán)境影響小，投資高，供電可靠性高。2023/2/21第六章電力線路第一節(jié)電力線路的接線方式第二節(jié)導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則第三節(jié)按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面第四節(jié)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面第五節(jié)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面第六節(jié)電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)2023/2/22第六章電力線路第一節(jié)電力線路的接線方式接線方式：由電源端（變、配電所）向負(fù)荷端（電能用戶(hù)或用電設(shè)備）輸送電能時(shí)采用的網(wǎng)絡(luò)形式?；疽螅汗╇姲踩煽浚僮鞣奖?，運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)及有利未來(lái)發(fā)展。分類(lèi)：◆按電壓高低分：高壓線路和低壓線路。◆按結(jié)構(gòu)形式分：架空線路、電纜線路以及車(chē)間線路等。高壓：從總降壓變電所（或配電所）以6-10kV電壓向各車(chē)間變電所、建筑物變電所或高壓用電設(shè)備配電。低壓：從車(chē)間變電所以380/220V向低壓電氣設(shè)備配電。1、電力線路的接線方式--（三大類(lèi)）作用2023/2/23第六章電力線路1.1放射式接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，操作方便，保護(hù)簡(jiǎn)單，供電可靠性高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)：出線多，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備多，投資大。線路故障或檢修時(shí)，由該線路供電的負(fù)荷要停電--解決辦法？？？重要負(fù)荷供電負(fù)荷重要，容量大，分布零散2023/2/24第六章電力線路放射式接線實(shí)例雙回路放射式接線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，任一回路、任一電源發(fā)生故障都能保證不間斷供電，適用于一類(lèi)負(fù)荷。缺點(diǎn)：從電源到負(fù)載都是雙套設(shè)備，互為備用，投資大，且維護(hù)困難。2023/2/25第六章電力線路1.2樹(shù)干式接線從工廠變配電所母線引出的配電干線上，沿線分接幾個(gè)車(chē)間變電所或電力負(fù)荷的接線方式。優(yōu)點(diǎn)：線路敷設(shè)簡(jiǎn)單,出線少，開(kāi)關(guān)設(shè)備少。節(jié)約有色金屬，較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：供電可靠性差。當(dāng)干線發(fā)生故障或檢修時(shí)，所有用戶(hù)都將停電。適于干線連接的變壓器不得超過(guò)5臺(tái)，總?cè)萘坎粦?yīng)大于3000kVA的不重要負(fù)荷。2023/2/26第六章電力線路具有公共備用干線的樹(shù)干式2023/2/27第六章電力線路鏈?zhǔn)浇泳€：適用于用電設(shè)備距離近，距電源遠(yuǎn)，容量?。?cè)萘坎怀^(guò)10kW），臺(tái)數(shù)約3-5臺(tái)，配電箱不超過(guò)3臺(tái)的情況。低壓樹(shù)干式接線2023/2/28第六章電力線路1.3環(huán)形接線優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行靈活，供電可靠性高。缺點(diǎn)：◆導(dǎo)線截面按可能通過(guò)的全部負(fù)荷選擇?！糸]環(huán)時(shí)繼電保護(hù)整定較復(fù)雜，環(huán)形線路多采用“開(kāi)環(huán)”運(yùn)行方式。在城市配電網(wǎng)中應(yīng)用較廣。樹(shù)干式接線的改進(jìn)型，將兩路單樹(shù)干式接線聯(lián)接起來(lái)構(gòu)成環(huán)形接線。

開(kāi)環(huán)點(diǎn)位置的選擇：應(yīng)使正常配電時(shí)開(kāi)環(huán)點(diǎn)的電壓差為最小。干線上任何地方發(fā)生故障時(shí)，找出故障段，拉開(kāi)其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，故障段切除后，全部線路可以恢復(fù)供電。2023/2/29第六章電力線路低壓環(huán)形接線2023/2/210第六章電力線路第二節(jié)導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則導(dǎo)線和電纜選擇的內(nèi)容：◆型號(hào)；◆截面。導(dǎo)線和電纜是分配電能的主要器件，選擇合理與否，影響到有色金屬的消耗量與線路投資，以及電力網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。滿(mǎn)足供電可靠和電能質(zhì)量的要求，節(jié)省投資，降低年運(yùn)行費(fèi)，維修方便等。導(dǎo)體材料有銅、鋁兩種，目前提倡采用銅線，具體要求：2023/2/211第六章電力線路根據(jù)其使用環(huán)境、工作條件等因素來(lái)選擇。一、型號(hào)選擇導(dǎo)線：裸導(dǎo)線絕緣導(dǎo)線（1）鋁絞線（LJ）（2）鋼芯鋁絞線（3）銅絞線（TJ）（4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）◆戶(hù)外架空線、6KV及以上電壓等級(jí)一般用裸導(dǎo)線；◆380V電壓等級(jí)一般采用絕緣導(dǎo)線--？？。2023/2/212第六章電力線路（4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）

具有鋼芯鋁絞線的特點(diǎn)，同時(shí)防腐性好，一般用在有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。（3）銅絞線（TJ）

導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力都較強(qiáng)，但價(jià)格較高。（1）鋁絞線（LJ）導(dǎo)電性能好，重量輕，價(jià)格低，風(fēng)雨抵抗力較強(qiáng)，對(duì)化學(xué)腐蝕抵抗力較差。多用于6-10kV的線路。（2）鋼芯鋁絞線（LGJ）

外圍是鋁線、線芯用鋼線，適用于機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合和35kV及以上的架空線路。

1、裸導(dǎo)線常用的型號(hào)：2023/2/213第六章電力線路2、電力電纜型號(hào)及選擇原則電纜型號(hào)中的字母排列一般按照下列次序：絕緣種類(lèi)—線芯材料—內(nèi)護(hù)層—其他結(jié)構(gòu)特點(diǎn)—外護(hù)層

裸鋼帶鎧裝

Z

L

Q

P

21紙絕緣鋁芯線鉛包內(nèi)護(hù)層滴干式（無(wú)油）（1）電力電纜型號(hào)的表示及含義2023/2/214第六章電力線路

項(xiàng)目型號(hào)含義舊符號(hào)項(xiàng)目型號(hào)含義舊符號(hào)類(lèi)別Z油浸紙絕緣Z外護(hù)套02聚氯乙烯套－V聚氯乙烯絕緣V03聚乙烯套1,11YJ交聯(lián)聚乙烯絕緣YJ20裸鋼帶鎧裝20,120X橡皮絕緣X（21）鋼帶鎧裝纖維外被2,12導(dǎo)體L鋁芯L22鋼帶鎧裝聚氯乙烯套22,29T銅芯（一般不注）T23鋼帶鎧裝聚乙烯套內(nèi)護(hù)套Q鉛包Q30裸細(xì)鋼絲鎧裝30,130L鋁包L（31）細(xì)圓鋼絲鎧裝纖維外被3,13V聚氯乙烯護(hù)套V32細(xì)圓鋼絲鎧裝聚氯乙烯套23,39特征P滴干式P33細(xì)圓鋼絲鎧裝聚乙烯套D不滴流式D（40）裸粗圓鋼絲鎧裝50,150F分相鉛包式F41粗圓鋼絲鎧裝纖維外被（42）粗圓鋼絲鎧裝聚氯乙烯套59,25（43）粗圓鋼絲鎧裝聚乙烯套441雙粗圓鋼絲鎧裝纖維外被2023/2/215第六章電力線路（2）常用型號(hào)及選擇原則①塑料絕緣電力電纜（BLV、BLVV、BVR）絕緣性能良好，價(jià)格低，可節(jié)約橡膠和棉紗，常用于室內(nèi)敷設(shè)；不宜在戶(hù)外使用，以免高溫時(shí)軟化，低溫時(shí)變硬變脆。②油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜用于垂直或高落差處，敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，不能承受大的拉力。常用塑料絕緣線型號(hào)有：◆BLV：鋁芯聚氯乙烯線，◆BV：銅芯聚氯乙烯線，◆BLVV（BVV）：聚氯乙烯護(hù)套絕緣鋁（銅）芯線?！鬊VR：聚氯乙烯絕緣多股銅芯軟線。B--布導(dǎo)線，V--聚氯乙烯，R--軟導(dǎo)線，L--鋁芯，銅芯不表示。2023/2/216第六章電力線路二、導(dǎo)線、電纜截面的選擇原則--安全、可靠、經(jīng)濟(jì)1.按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面；2.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面；

3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面；4.按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面；在正常工作條件下，導(dǎo)線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以防止斷線，故要求導(dǎo)線截面不應(yīng)小于最小允許截面。對(duì)架空線路，要求所選的截面不小于其最小允許截面（見(jiàn)附錄表14）。電纜不校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。5.按電暈條件，高壓輸電線路產(chǎn)生電暈時(shí)，不僅會(huì)引起電暈損耗，而且還產(chǎn)生噪聲和無(wú)線電干擾，為了避免電暈的發(fā)生，導(dǎo)線的外徑不能過(guò)小。6.校驗(yàn)：滿(mǎn)足短路穩(wěn)定的條件。2023/2/217第六章電力線路根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)線截面選擇的原則如下：對(duì)區(qū)域電力網(wǎng)：先按經(jīng)濟(jì)電流密度按選擇導(dǎo)線截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電暈條件。對(duì)地方電力網(wǎng)：先按允許電壓損失條件選擇導(dǎo)線截面，以保證用戶(hù)的電壓質(zhì)量，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱條件。對(duì)低壓配電網(wǎng)：通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電壓損失。2023/2/218第六章電力線路第三節(jié)按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過(guò)最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)，其發(fā)熱溫度不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度，以防止導(dǎo)線或電纜因過(guò)熱而引起絕緣損壞或老化。要求：通過(guò)導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量：

允許載流量：在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能連續(xù)承受而不使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。IC≤IAL

2023/2/219第六章電力線路一、三相系統(tǒng)相線截面的選擇流過(guò)相線的計(jì)算電流Ic不超過(guò)其允許載流量Ial

Ic≤Ial

注意：1、允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)。2、電纜多根并列時(shí)，要用電纜并列校正系數(shù)KP進(jìn)行校正。見(jiàn)附錄表A-13-63、電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，允許載流量也應(yīng)乘上土壤熱阻系數(shù)KS校正。見(jiàn)附錄表A-13-5環(huán)境溫度的規(guī)定：在室外，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀辉谑覂?nèi)，取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁丶?℃。對(duì)埋入土中的電纜，取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.8～1m深處的土壤月平均氣溫。2023/2/220第六章電力線路4、計(jì)算電流Ic的選?。海?）降壓變壓器：高壓側(cè)的導(dǎo)線，取變壓器額定一次電流I1.NT；（2）電容器引入線，由于電容器充電時(shí)有較大涌流：

◆高壓電容器：取電容器額定電流INc的1.35倍；

◆低壓電容器：取電容器額定電流的1.5倍。2023/2/221第六章電力線路二、中性線和保護(hù)線截面的選擇（1）三相四線制線路中的中性線截面S0：

S0≥0.5Sφ

（2）由三相四線制引出的兩相三線制和單相線路（照明電路），中性線電流和相線電流相等，故：

S0=Sφ

（3）三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出時(shí)：

S0≥Sφ

1.中性線（N線）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要考慮不平衡電流和零序電流以及諧波電流的影響。2023/2/222第六章電力線路2.保護(hù)線（PE線）截面的選擇保護(hù)線截面SPE要滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定度的要求（1）當(dāng)（2）當(dāng)（3）當(dāng)3.保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇

PEN線具有PE線和N線的雙重功能，選擇時(shí)按其中的最大值選取。2023/2/223第六章電力線路例6–1有一條220/380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺(tái)40kW的電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。式中，為過(guò)流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，對(duì)于熔斷器為熔體的額定電流，為絕緣導(dǎo)線或電纜的短時(shí)允許過(guò)負(fù)荷倍數(shù)。

≤按此條件選擇導(dǎo)線或電纜截面時(shí)，還必須與其相應(yīng)的過(guò)流保護(hù)裝置（熔斷器或低壓斷路器的過(guò)流脫扣器）的動(dòng)作電流相配合，在線路過(guò)負(fù)荷或短路時(shí)及時(shí)切斷線路電流，保護(hù)導(dǎo)線或電纜不被毀壞：需要指出：若上式不滿(mǎn)足要求，應(yīng)加大導(dǎo)線截面，使Ial增大。2023/2/224第六章電力線路解：（1）計(jì)算線路中的計(jì)算電流

（2）相線截面的選擇查附表A-12–2，4根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為35mm2的BLV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)的允許載流量為80A，正常時(shí)最高允許溫度為65℃。2023/2/225第六章電力線路溫度校正系數(shù)為：

導(dǎo)線的實(shí)際允許載流量為：所選相線截面滿(mǎn)足允許載流量的要求。

（3）保護(hù)線截面PE的選擇

按SPE≥0.5SФ要求，選SPE=25mm2

選擇BLV型鋁芯塑料導(dǎo)線BLV-500-3*35+1*25。2023/2/226第六章電力線路一、電壓損失要求：◆高壓線路--不超過(guò)線路額定電壓的5%；◆低壓線路--不超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的5%；◆對(duì)視覺(jué)要求較高的照明電路，則為2%-3%。否則：一般應(yīng)加大導(dǎo)線截面，使之小于允許電壓損失。影響：影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。第四節(jié)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面2023/2/227第六章電力線路一般以百分?jǐn)?shù)表示，即電壓損失的有名值與額定電壓之比的百分?jǐn)?shù)。2.電壓損失：線路首末端電壓的代數(shù)差（幅值）。1.電壓降落：線路首末端電壓的相量差。線路的電壓降落和電壓損失相量圖2023/2/228第六章電力線路二、線路電壓損失計(jì)算

1、線路末端有一個(gè)集中負(fù)荷--即放射式線路線路末端有一個(gè)集中負(fù)荷S=P+jQ，線路額定電壓為UN，線路電阻為R，電抗為X。

2023/2/229第六章電力線路設(shè)每相負(fù)荷電流為I，負(fù)荷功率因數(shù)為cosφ2，線路首端和末端的相電壓分別為Uφ1、Uφ2，以末端電壓Uφ2為參考軸作出一相的電壓相量圖，則：線路相電壓損失為：

工程計(jì)算中，常以ad段代替ae段，其誤差不超過(guò)實(shí)際電壓損失的5%。2023/2/230第六章電力線路換算成線電壓損失：每相的電壓損失：

式中，P、Q、U2、的單位分別為kW、kvar、kV和V。2023/2/231第六章電力線路電壓損失百分?jǐn)?shù)：

實(shí)際計(jì)算時(shí)，常用線路的額定電壓UN來(lái)代替U2，線電壓損失為：2023/2/232第六章電力線路

2.有多個(gè)集中負(fù)荷時(shí)電壓損失--樹(shù)干式線路：各支線的負(fù)荷功率——用p、q表示；各段干線的負(fù)荷功率

—用P、Q表示；各段線路的長(zhǎng)度、電阻和電抗——分別用l、r和x表示；各負(fù)荷到電源之間的干線長(zhǎng)度、電阻和電抗——分別用L、R和X表示。

供電線路一般較短，故線路的功率損耗可略去不計(jì)，則每段干線的功率可用各支線的負(fù)荷功率表示，電壓損失計(jì)算：2023/2/233第六章電力線路（1）用干線負(fù)荷及干線的電阻電抗計(jì)算l1段：l2段：l3段：每段干線的電壓損失：

2023/2/234第六章電力線路線路上總的電壓損失：

◆線路有n個(gè)集中負(fù)荷，線路電壓損失計(jì)算公式：2023/2/235第六章電力線路（2）用支線負(fù)荷及支線到電源的電阻電抗計(jì)算：（3）若各段線路的截面、功率因數(shù)相同：（4）對(duì)于線路電抗可忽略或“無(wú)感”線路（照明線路），電壓損失計(jì)算公式：2023/2/236第六章電力線路例

用LJ-95型鋁絞線架設(shè)的5km長(zhǎng)的10kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為1380kW，功率因數(shù)cosφ=0.7，問(wèn)該導(dǎo)線能否滿(mǎn)足允許電壓損耗5﹪的要求。已知該線路導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距1m。（5）均一無(wú)感線路（全線導(dǎo)線材料及相線截面相同且為無(wú)感），電壓損失計(jì)算公式：功率矩解：查表A-15-1，得導(dǎo)線每公里阻抗參數(shù)為：R0=0.34Ω/km，X0=0.335Ω/km。QC=Pc×tanφ=1380kvar式中,γ為導(dǎo)線的電導(dǎo)率；S為導(dǎo)線的截面；為線路的所有功率矩（或叫負(fù)荷矩）之和；2023/2/237第六章電力線路線路電壓損耗百分值：因此：所選LJ-95型鋁絞線滿(mǎn)足電壓損耗要求。線路的電壓損耗為：2023/2/238第六章電力線路例6-2已知LJ—50：r0=0.64Ω/km，x0=0.38Ω/km；LJ—70：r0=0.46Ω/km，x0=0.369Ω/km；LJ—95：r0=0.34Ω/km，x0=0.36Ω/km。計(jì)算下圖所示供電系統(tǒng)的電壓損失：1）1WL、2WL導(dǎo)線型號(hào)均LJ—702）1WL為L(zhǎng)J—95，2WL為L(zhǎng)J—502023/2/239第六章電力線路解：（1）1WL、2WL導(dǎo)線型號(hào)均LJ—70時(shí)的電壓損失

p1=S1*cosφ=860*0.8=688kWq1=S1*sinφ=860*0.6=516kvarL1=3Kmp2=700kW；q2=600kvar；L2=3+2=5Km電壓損失：2023/2/240第六章電力線路（2）1WL為L(zhǎng)J—95，2WL為L(zhǎng)J—50時(shí)的電壓損失

P1=S1*cosφ+p2=688+700=1388kWQ1=S1*sinφ+q2==516+600=1116kvarl1=3KmP2=700kW；Q2=600kvar；l2=2Km1WL的損失：

2023/2/241第六章電力線路2WL的損失：

總電壓損失：

2023/2/242第六章電力線路設(shè)單位長(zhǎng)度的負(fù)荷電流為i（A/km），則微小線段dl上的負(fù)荷電流為idl，這一負(fù)荷電流通過(guò)長(zhǎng)度為l、電阻為r1l的線路所產(chǎn)生的電壓損失：∴

上式說(shuō)明：計(jì)算均勻分布負(fù)荷線路的電壓損失時(shí)，可以用一個(gè)與均勻分布的總負(fù)荷相等，位于均勻分布負(fù)荷中點(diǎn)的集中負(fù)荷等值代替。具有均勻分布負(fù)荷的電力網(wǎng)3.負(fù)荷均勻分布線路的電壓損失計(jì)算2023/2/243第六章電力線路企業(yè)內(nèi)電力線路上的各段干線常采用同一截面的導(dǎo)線或電纜。按允許電壓損失只討論各段干線截面相同時(shí)導(dǎo)線截面的選擇。由式6-15可知：三、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜的截面

△Ual%為線路的允許電壓損失。電壓損失分兩部分：（1）由有功負(fù)荷在電阻上引起的電壓損失△Ua%（2）由無(wú)功負(fù)荷在電抗上引起的電壓損失△Ur%

式6-152023/2/244第六章電力線路γ為導(dǎo)線的電導(dǎo)系數(shù)，銅線γ=0.053km/Ωmm2，鋁線γ=0.032km/Ωmm2；S為所求的導(dǎo)線截面。

上式兩個(gè)未知數(shù)S和X0，但X0一般變化不大，可以采用逐步試求法，先假設(shè)一個(gè)X0，求出截面S，再校驗(yàn)△U%，即：2023/2/245第六章電力線路具體步驟：（1）取導(dǎo)線或電纜的電抗平均值（架空線路，可取0.35-0.40Ω/km，低壓取偏低值；電纜線路，可取0.08Ω/km），求出△Ur%。（2）根據(jù)△Ua%=△Ual%–△Ur%，求出△Ua%。（3）求導(dǎo)線或電纜的截面S。并由此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面。（4）校驗(yàn)。根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)方式，查出對(duì)應(yīng)的R0和X0，計(jì)算線路實(shí)際電壓損失，與允許電壓損失比較，如小于允許電壓損失，則滿(mǎn)足要求；否則重取電抗平均值回到第（1）步重新計(jì)算，直到所選截面滿(mǎn)足允許電壓損失的要求。說(shuō)明：應(yīng)選擇一個(gè)與其接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)截面作為導(dǎo)線截面。2023/2/246第六章電力線路例6-3某變電所架設(shè)一條10KV的架空線路，向工廠1和2供電，如圖所示。已知導(dǎo)線采用LJ型鋁絞線，全線導(dǎo)線截面相同，三相導(dǎo)線布置成三角形，線間距為1m。干線01長(zhǎng)度為3km，干線12的長(zhǎng)度為1.5km。允許電壓損失為5%，環(huán)境溫度為25oC，按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱情況和機(jī)械強(qiáng)度。

2023/2/247第六章電力線路解：（1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面

10KV架空線路，可初設(shè)X0=0.38Ω/km，則

所以：最小允許截面為：2023/2/248第六章電力線路查附表A-15-1，選LJ-50：幾何均距為1m，截面50mm2的LJ型鋁絞線的X0=0.355Ω/km，R0=0.64Ω/km。實(shí)際的電壓損失：

故導(dǎo)線LJ-50滿(mǎn)足允許電壓損失的要求。

（2）校驗(yàn)發(fā)熱情況

查附表A-11-1可知，LJ-50在室外溫度為25度時(shí)允許載流量為Ial=215A；

2023/2/249第六章電力線路線路最大負(fù)荷出現(xiàn)在01段，則P=p1+p2=800+500=1300kWQ=q1+q2=560+200=760kvar

發(fā)熱情況也滿(mǎn)足要求。

（3）

校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度

查附表A-14-1知，高壓架空裸鋁絞線的最小允許截面為35mm2。所選的截面50mm2

滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。2023/2/250第六章電力線路例

某220/380V的三相四線制線路，如圖所示，線路擬采用BLX導(dǎo)線明敷，環(huán)境溫度35℃，允許電壓損耗為5，試確定導(dǎo)線截面。2023/2/251第六章電力線路解：(1)線路的等值變換電路其中：p1=20kW,q1=20×tan(arccos0.8)=15kvarp2=0.5×60=30kW,q2=30×tan(arccos0.7)=30kvar(2)按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面線路上總負(fù)荷為：P=p1+p2=30+20=50kWQ=q1+q2=15+30=45kvar2023/2/252第六章電力線路由此電流值通過(guò)查表并修正，得線芯截面為35mm2的BLX導(dǎo)線在35℃時(shí)的Ial=119A>Ic=102A，因此可選BLX-500-1×35型導(dǎo)線三根作相線，另選500-1×25型導(dǎo)線一根作保護(hù)中性線(PEN)。(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表，按敷設(shè)在絕緣支持件上，且支持點(diǎn)間距按最大值來(lái)考慮，其最小允許的截面為10mm2，因此以上所選的相線和保護(hù)線均滿(mǎn)足要求。2023/2/253第六章電力線路(4)校驗(yàn)電壓損耗查表A-15-2可得導(dǎo)線參數(shù)為：R0=1.06Ω/km，X0=0.241Ω/km。電壓損耗為：電壓損耗百分值：因此，以上所選導(dǎo)線滿(mǎn)足電壓損耗的要求。2023/2/254第六章電力線路第五節(jié)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線、電纜的截面損耗大小及其費(fèi)用、投資費(fèi)用與維修管理費(fèi)用都與導(dǎo)線、電纜的截面大小有關(guān)。

截面小，投資少，損耗大；截面大，投資大，損耗小。一、經(jīng)濟(jì)截面與經(jīng)濟(jì)電流密度一般用于35KV以上電力系統(tǒng)，主要從經(jīng)濟(jì)條件考慮?！艚?jīng)濟(jì)截面Sec

：在壽命期內(nèi)，導(dǎo)體損耗與投資、運(yùn)行費(fèi)用之和最小的一個(gè)適用截面?！艚?jīng)濟(jì)電流密度jec：與經(jīng)濟(jì)截面相對(duì)應(yīng)的電流密度。2023/2/255第六章電力線路年運(yùn)行總費(fèi)用：線路的年電能損耗費(fèi)用、年折舊維護(hù)費(fèi)和年管理費(fèi)用（所占比重較小，通?？珊雎裕鐖D所示。（1）年電能損耗費(fèi)年電能損耗費(fèi)=線路的年電能損耗×電度電價(jià)（2）年折舊維護(hù)費(fèi)年折舊費(fèi)=線路建設(shè)總投資×年折舊率年維修費(fèi)=線路建設(shè)總投資×年維修率（3）年管理費(fèi)包括人員工資、獎(jiǎng)金、勞動(dòng)防護(hù)用品等。

2023/2/256第六章電力線路主要是初期投資費(fèi)用年運(yùn)行費(fèi)用與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線Sec2023/2/257第六章電力線路我國(guó)現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度如下表所示：導(dǎo)線材料年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下3000-5000h5000h以上鋁線、鋼芯電纜1.651.150.90銅線3.002.251.75鋁芯電纜1.921.731.54銅芯電纜2.502.252.00經(jīng)濟(jì)電流密度Jec與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)越大，負(fù)荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟(jì)截面因而也就越大，經(jīng)濟(jì)電流密度就會(huì)變小。2023/2/258第六章電力線路二、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面

按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面的公式：

說(shuō)明1：計(jì)算出經(jīng)濟(jì)截面Sec后，應(yīng)選最接近而又偏小一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)截面，再校驗(yàn)其他條件即可。

說(shuō)明2：按允許載流量選擇的截面與按經(jīng)濟(jì)電流確定的導(dǎo)體截面，二者取較大者。

2023/2/259第六章電力線路例

有一條用LJ型鋁絞線架設(shè)的10kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為1380kW，功率因數(shù)cosφ=0.7，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax=4800h，試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。由前表可查得：Jec=1.15A/mm2，因此經(jīng)濟(jì)截面為：選標(biāo)準(zhǔn)截面95mm2，即選LJ-95型鋁絞線。解：1.選擇經(jīng)濟(jì)截面線路的計(jì)算電流為：2023/2/260第六章電力線路2.校驗(yàn)發(fā)熱條件查表A-11知LJ-95的允許載流量Ial=325A>Ic=114A，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。3.校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表A-14-1,10KV架空鋁絞線最小允許截面Sal=35mm2<A=95mm2，因此所選LJ-95型鋁絞線也滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。綜合考慮，最終確定選擇LJ-95。2023/2/261第六章電力線路例：一條長(zhǎng)25km的35kV架空線路，在15km處有負(fù)荷2600kW，末端處有負(fù)荷2000kW，cosφ同為0.85，兩處負(fù)荷的Tmax均為5200h，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?0℃。試根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇LJ型鋁絞線，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：①選擇經(jīng)濟(jì)截面線路的計(jì)算電流為Ic=Pc/(√3UNcosφ)

=4600/(√3×35×0.85)=89.3(A)由表6-1查得Jec=0.9A/mm2，因此可得

Sec=89.3/0.90=99.2(mm2)選標(biāo)準(zhǔn)截面95mm2，即選LJ-95型鋁絞線。2023/2/262第六章電力線路②校驗(yàn)發(fā)熱條件查附A-11-1得，LJ-95在室外溫度30℃時(shí)的允許載流量Ial=325A>89.3A,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。③校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附表A-14-1得,35kV鋁絞線的最小截面Smin=35mm2<S=95mm2，因此所選的LJ-95型鋁絞線滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。綜合考慮，最終確定選擇LJ-95。2023/2/263第六章電力線路第六節(jié)電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)電力線路：架空線路和電纜線路，其結(jié)構(gòu)和敷設(shè)各不相同。（1）架空線路：投資省、施工維護(hù)方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障、受地形影響小等優(yōu)點(diǎn)；（2）電纜線路：運(yùn)行可靠、不易受外界影響、美觀等優(yōu)點(diǎn)。1．架空線路結(jié)構(gòu)

室外架設(shè)在電桿上，用于輸送電能的線路。由于要承受自重和各種外力作用，且須承受大氣中有害物質(zhì)的侵蝕，所以導(dǎo)線材質(zhì)必須具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度。2023/2/264第六章電力線路1—導(dǎo)線；2—絕緣子；3—橫擔(dān)；4—金具；5—拉線；6—電桿架空線路由導(dǎo)線、電桿、橫擔(dān)、絕緣子、線路金具等組成。2023/2/265第六章電力線路架空線路采用的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)型式主要有單股、多股絞線和鋼芯鋁絞線三種，如圖所示。裸導(dǎo)線的構(gòu)造a）單股線b）多股絞線c）鋼芯鋁絞線導(dǎo)線材料：要求電阻率小、機(jī)械強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、不易腐蝕、價(jià)格便宜、運(yùn)行費(fèi)用低等，常用材料有銅、鋁和鋼。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式：導(dǎo)線分為裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線兩大類(lèi)，高壓線路一般用裸導(dǎo)線，低壓線路一般用絕緣導(dǎo)線。鋼芯，提高導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度（1）導(dǎo)線：作用是傳導(dǎo)電流、輸送電能2023/2/266第六章電力線路架空導(dǎo)線的型號(hào)有：TJ——銅絞線LJ——鋁絞線，用于10kV及以下線路LGJ—鋼芯鋁絞線，用于35kV及以上線路GJ——鋼絞線，用作避雷線

（2）桿塔：用來(lái)支撐導(dǎo)線和避雷線，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與大地之間保持一定的安全距離。按材料分：有木桿、鋼筋混凝土桿（水泥桿）和鐵塔。按用途分：有直線桿塔（中間桿塔）、轉(zhuǎn)角桿塔、耐張桿塔（承力桿塔）、終端桿塔、換位桿塔和跨越桿塔等。桿塔的分類(lèi)2023/2/267第六章電力線路電桿木桿水泥桿金屬桿鋼管桿型鋼桿鐵塔機(jī)械強(qiáng)度大，維修工作量小，使用年限長(zhǎng)，但價(jià)格較貴且材料來(lái)源比較緊張，主要應(yīng)用于高壓架空線路。使用年限長(zhǎng)，維修工作量小，能節(jié)省大量的鋼材和木材，質(zhì)量大，運(yùn)輸與施工不方便。被淘汰2023/2/268第六章電力線路直線桿塔轉(zhuǎn)角桿塔耐張桿塔終端桿塔換位桿塔跨越桿塔用來(lái)懸掛導(dǎo)線，僅承受導(dǎo)線自重、覆冰重及風(fēng)壓，是線路上使用最多的一種桿塔。裝設(shè)于線路的轉(zhuǎn)角處，必須承受不平衡的拉力。

又稱(chēng)分段桿塔或承力桿塔，用來(lái)承擔(dān)線路正常及故障（如斷線）情況下導(dǎo)線的拉力，對(duì)強(qiáng)度要求較高。設(shè)置在進(jìn)入發(fā)電廠或變電所線路末端的桿塔，由它來(lái)承受最后一個(gè)耐張段內(nèi)導(dǎo)線的拉力，以減輕對(duì)發(fā)電廠或變電所建筑物的拉力。用在110kV及以上的電力線路中，是為了在一定長(zhǎng)度內(nèi)實(shí)現(xiàn)三相導(dǎo)線的輪流換位，以便三相導(dǎo)線的電氣參數(shù)均衡而設(shè)計(jì)的一種特殊桿塔。位于線路跨越河流、山谷等地方，因中間無(wú)法設(shè)置桿塔，檔距很大，故其高度較一般桿塔為高。2023/2/269第六章電力線路檔距：同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離稱(chēng)為架空線路的檔距（或跨距）。弧垂：導(dǎo)線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點(diǎn)至導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離稱(chēng)為弧垂。線間距離：380V為0.4～0.6m；6～10kV為0.8～1m；35kV為2～3.5m；110kV為3～4.5m。橫擔(dān)：電桿上用來(lái)安裝絕緣子。常用的有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)三種。橫擔(dān)的長(zhǎng)度取決于線路電壓等級(jí)的高低、檔距的大小、安裝方式和使用地點(diǎn)等。2023/2/270第六章電力線路2023/2/271第六章電力線路

瓷橫擔(dān)的特點(diǎn)：有良好的電氣絕緣性能，兼有絕緣子和橫擔(dān)的雙重功能。能節(jié)約大量的木材和鋼材，有效地降低桿塔的高度，可節(jié)省線路投資30%～40%。2023/2/272第六章電力線路三相四線制低壓線路，一般都采用水平排列，中性線一般架設(shè)在靠近電桿位置；三相三線制的導(dǎo)線，可三角排列，也可水平排列；導(dǎo)線在桿塔上的排列方式：35KV線路用2023/2/273第六章電力線路多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時(shí)，可三角、水平混合排列，也可全部垂直排列；電壓不同的線路同桿架設(shè)時(shí)，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上面；電壓較低的線路應(yīng)架設(shè)在下面；架空導(dǎo)線和其他線路交叉跨越時(shí)，電力線路應(yīng)在上面，通訊線路應(yīng)在下面。2023/2/274第六章電力線路特別注意：在高壓輸電線路中，當(dāng)三相導(dǎo)線排列不對(duì)稱(chēng)時(shí)，各相導(dǎo)線的電感值不等，會(huì)引起三相導(dǎo)線參數(shù)的不對(duì)稱(chēng)，為了避免此問(wèn)題出現(xiàn)，必須利用導(dǎo)線換位來(lái)使三相回路對(duì)稱(chēng)。2023/2/275第六章電力線路（3）絕緣子作用：◆用來(lái)使導(dǎo)線與橫擔(dān)、電桿之間保持足夠的絕緣距離；◆承受導(dǎo)線重量與其他作用力，要保證足夠的電氣絕緣強(qiáng)度與機(jī)械強(qiáng)度；常用的絕緣子主要有針式、懸式和棒式三種。針式絕緣子：用于35kV及以下線路上，用在直線桿塔或小轉(zhuǎn)角桿塔上。懸式絕緣子：用于35kV以上高壓線路，通常組裝成絕緣子串使用（35kV為3片串接；60kV為5片串接；110kV為7片串接）。棒式絕緣子：棒式絕緣子多兼作瓷橫擔(dān)使用，在110kV及以下線路應(yīng)用比較廣泛。2023/2/276第六章電力線路高壓針式絕緣子低壓針式絕緣子高壓線路拉棒絕緣子高壓線路瓷橫擔(dān)絕緣子

線路盤(pán)形懸式絕緣子

復(fù)合針式絕緣子復(fù)合棒式絕緣子2023/2/277第六章電力線路（3）拉線或扳樁：用來(lái)平衡電桿各方向的拉力，增強(qiáng)電桿穩(wěn)定性。有的（110KV及以上）裝有避雷線來(lái)防止雷擊。終端桿一般都有。2023/2/278第六章電力線路如壓接管、并溝線夾、U型抱箍和花籃螺絲。

（5）線路金具金具是用來(lái)連接安裝導(dǎo)線、橫擔(dān)和絕緣子等金屬部件的總稱(chēng)。2023/2/279第六章電力線路線路金具、U型抱箍、掛板

桿頂帽、拉線抱箍2023/2/280第六章電力線路2．電纜線路的結(jié)構(gòu)

1．電纜的種類(lèi)（1）按電壓高低可分為：高壓電纜和低壓電纜。（2）按線芯數(shù)可分為單芯、雙芯、三芯和四芯等。（3）按絕緣材料分：油浸紙絕緣