第六章 电力线路

1、第第6 6章章 电力线路电力线路 内容：内容：电力线路的接线方式，导体和电缆电力线路的接线方式，导体和电缆 选择，电压损失的计算，电力线路的结构。选择，电压损失的计算，电力线路的结构。 重点：重点：了解电力线路的结构，掌握电力线了解电力线路的结构，掌握电力线 路的接线方式，导体和电缆选择的原则和路的接线方式，导体和电缆选择的原则和 方法掌握电压损失的计算。方法掌握电压损失的计算。 第第6 6章章 电力线路电力线路 6.1 电力线路的接线方式电力线路的接线方式 6.2 导体和电缆选择的一般原则导体和电缆选择的一般原则 6.3 按允许载流量选择导体和电缆截面按允许载流量选择导体和电缆截面 6.4

2、按允许电压损失选择导体和电缆截面按允许电压损失选择导体和电缆截面 6.5 按经济电流密度选择导体和电缆的截面按经济电流密度选择导体和电缆的截面 6.6 电力电缆的结构和敷设电力电缆的结构和敷设 小结小结 思考题与习题思考题与习题 第第6章章 电力线路电力线路 6.1 6.1 电力线路的接线方式电力线路的接线方式 对电力线路的基本要求：对电力线路的基本要求：供电安全可靠，操作方便，供电安全可靠，操作方便， 运行灵活、经济和有利发展。运行灵活、经济和有利发展。 电力线路分类：电力线路分类： 按按电压高低电压高低分：分：1KV以上的高压线路、以上的高压线路、1KV以下以下 的低压线路。的低压线路。

3、按按结构形式结构形式分：架空线路、电缆线路、室内线路等。分：架空线路、电缆线路、室内线路等。 电力线路常用的接线方式：电力线路常用的接线方式： u放射式、树干式、环式。放射式、树干式、环式。 高压放射式接线高压放射式接线是指是指 变配电所高压母线上引变配电所高压母线上引 出的一回线路直接向一出的一回线路直接向一 个车间变电所或高压用个车间变电所或高压用 电设备供电，电设备供电，沿线不支沿线不支 接其他负荷接其他负荷。 该接线引出线发生故该接线引出线发生故 障时互不影响，障时互不影响，供电可供电可 靠性高，靠性高，一般情况下，一般情况下， 其有色金属消耗量较多，其有色金属消耗量较多， 采用的开关

4、设备也较多，采用的开关设备也较多， 故故投资较大。投资较大。多用于重多用于重 要负荷和大型用电设备要负荷和大型用电设备 的供电的供电。 6.1.1 6.1.1 放射式接线放射式接线 高压放射式接线 低压放射式接线 6.1.2树干式接线树干式接线 树干式接线是指由变树干式接线是指由变 配电所高压母线上或低压配电所高压母线上或低压 配电屏引出的配电干线上，配电屏引出的配电干线上， 沿线支接了几个车间变电沿线支接了几个车间变电 所或负荷点所或负荷点的接线方式。的接线方式。 该接线与放射式接线相反，该接线与放射式接线相反， 引出线和有色金属消耗量少，引出线和有色金属消耗量少， 节约投资，但供电可靠性差

5、，节约投资，但供电可靠性差， 适用于供电容量较小且分布适用于供电容量较小且分布 均匀的用电设备均匀的用电设备。 高压树干式接线高压树干式接线 低压树干式接线低压树干式接线 6.1.3环形接线环形接线 高压环行接线高压环行接线 低压环行接线低压环行接线 它是树干式接线的改进它是树干式接线的改进，两路树干式接，两路树干式接 线联接起来就构成了环形接线。线联接起来就构成了环形接线。 这种接线这种接线运行灵活，供电可靠性高运行灵活，供电可靠性高。由。由 于闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也于闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也 为避免环形线路上发生故障时影响整个电网，为避免环形线路上发生故障时影响整

6、个电网， 因此因此大多数环形线路采用大多数环形线路采用“开环开环”运行方式，运行方式， 即环形线路中有一处开关是断开的即环形线路中有一处开关是断开的。在现代。在现代 化城市配电网中这种接线应用广。化城市配电网中这种接线应用广。 配电系统的高压接线实际上往往是几种配电系统的高压接线实际上往往是几种 接线方式的组合，究竟采用什么接线方式，接线方式的组合，究竟采用什么接线方式， 应根据具体情况，对供电可靠性的要求，经应根据具体情况，对供电可靠性的要求，经 技术经济综合比较后才能确定。技术经济综合比较后才能确定。一般地说，一般地说， 配电系统宜优先考虑采用放射式，对于供电配电系统宜优先考虑采用放射式，

7、对于供电 可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区，可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区， 可考虑采用树干式或环形配电可考虑采用树干式或环形配电。 6.2 导体和电缆选择的一般原则导体和电缆选择的一般原则 u导体和电缆的选择，必须满足用电设备对供电安全导体和电缆的选择，必须满足用电设备对供电安全 可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运 行费，合理布局，维护方便。行费，合理布局，维护方便。 u导体和电缆的选择包括两方面内容：导体和电缆的选择包括两方面内容： 型号选择；截面选择型号选择；截面选择 6.2.1 导体和电缆型号的选择原则导体和电缆型号的

8、选择原则 导体和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因导体和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因 素确定。素确定。 1常用架空线路导体型号及选择常用架空线路导体型号及选择 户外架空线路户外架空线路6KV6KV及以上电压等级及以上电压等级一般采用一般采用裸导体裸导体， 380V380V电压等级电压等级一般采用一般采用绝缘导体绝缘导体。 6.2 导体和电缆选择的一般原则导体和电缆选择的一般原则 裸导体常用的型号及适用范围：裸导体常用的型号及适用范围： （1）铝绞线（）铝绞线（LJ）：导电性能较好，重量轻，对风雨作用的）：导电性能较好，重量轻，对风雨作用的 抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差

9、。多用于抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。多用于 610kV的线路。的线路。 （2）钢芯铝绞线（）钢芯铝绞线（LGJ）：在机械强度要求较高的场合和）：在机械强度要求较高的场合和 35kV及以上及以上的架空线路上多被采用。的架空线路上多被采用。 （3）铜绞线（）铜绞线（TJ）：导电性能好，机械强度好，对风雨和化）：导电性能好，机械强度好，对风雨和化 学腐蚀作用的抵抗力都较强，但价格较高。学腐蚀作用的抵抗力都较强，但价格较高。 （4）防腐钢芯铝绞线（）防腐钢芯铝绞线（LGJF）：既具有钢芯铝绞线的特点，）：既具有钢芯铝绞线的特点， 同时防腐性好，一般用在沿海地区、咸水湖及化工工业地区同时防

10、腐性好，一般用在沿海地区、咸水湖及化工工业地区 等等周围有腐蚀性物质的周围有腐蚀性物质的高压高压和和超高压超高压架空线路上架空线路上。 2 2常用电力电缆型号及选择原则常用电力电缆型号及选择原则 （1）电缆型号）电缆型号 电缆型号由拼音及数字组成，其表示和含义如下：电缆型号由拼音及数字组成，其表示和含义如下： （2）常用型号及选择原则）常用型号及选择原则 （2 2）常用型号及选择原则）常用型号及选择原则 塑料绝缘电力电缆：塑料绝缘电力电缆：结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。结构简单，重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，敷设安装方便。 常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙

11、常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。烯护套电缆。 油浸纸绝缘电力电缆：油浸纸绝缘电力电缆：该电力电缆使用最普遍该电力电缆使用最普遍。它耐压强度高，耐热强度好，。它耐压强度高，耐热强度好， 使用年限长。但不适用于高差较大的场合。在垂直或高落差场合，宜选用油使用年限长。但不适用于高差较大的场合。在垂直或高落差场合，宜选用油 浸纸滴干绝缘铅包电力电缆。浸纸滴干绝缘铅包电力电缆。 阻燃电缆。阻燃电缆。重要的高层建筑、公共建筑、人员密集场所应选用阻燃型电力电重要的高层建筑、公共建筑、人员密集场所应选用阻燃型电力电 缆；敷设在吊顶内、电缆隧道内及电缆桥架内的电缆，宜选用阻

12、燃型电缆，缆；敷设在吊顶内、电缆隧道内及电缆桥架内的电缆，宜选用阻燃型电缆， 同一通道敷设的电缆应采用同一阻燃等级同一通道敷设的电缆应采用同一阻燃等级；建筑物内火灾自动报警保护对象；建筑物内火灾自动报警保护对象 分级为二级、消防用电供电负荷等级为二级的消防设备供电干线及支线，应分级为二级、消防用电供电负荷等级为二级的消防设备供电干线及支线，应 采用阻燃型电缆。采用阻燃型电缆。 耐火电缆。耐火电缆。建筑物内火灾自动报警保护对象分级为一级、消防用电供电负荷建筑物内火灾自动报警保护对象分级为一级、消防用电供电负荷 等级为一级的消防设备供电干线及支线，应采用耐火型电缆。等级为一级的消防设备供电干线及支

13、线，应采用耐火型电缆。 电缆导体的类型应按敷设方式及环境条件选择，一般选用铜导体电缆导体的类型应按敷设方式及环境条件选择，一般选用铜导体。工业与民。工业与民 用建筑工程宜采用铜芯电缆用建筑工程宜采用铜芯电缆. 3 3常用的绝缘导线型号选择常用的绝缘导线型号选择 建筑物或车间内采用的配电线路及从电杆上引入户内的线路一建筑物或车间内采用的配电线路及从电杆上引入户内的线路一 般采用绝缘导体。绝缘导体的线芯材料有般采用绝缘导体。绝缘导体的线芯材料有铝芯铝芯和和铜芯铜芯两种。两种。 绝缘导体外皮的绝缘材料有绝缘导体外皮的绝缘材料有塑料绝缘塑料绝缘和和橡胶绝缘橡胶绝缘。塑料绝缘。塑料绝缘 的绝缘性能良好，

14、价格低，可节约橡胶和棉纱，在室内敷设的绝缘性能良好，价格低，可节约橡胶和棉纱，在室内敷设 时常用，不宜在户外使用，以免高温时软化，低温时变硬变时常用，不宜在户外使用，以免高温时软化，低温时变硬变 脆。脆。橡胶绝缘导体现在已不使用橡胶绝缘导体现在已不使用。 常用塑料绝缘线型号有：常用塑料绝缘线型号有：BLV（BV），），BLVV（BVV），），BVR。 v 型号字母含义为型号字母含义为: v B-布导体布导体,电压：电压：300/500V v V-PVC聚氯乙烯，即塑料聚氯乙烯，即塑料 v L-铝芯铝芯,铜芯不表示铜芯不表示 v R-软，要做到软，就是增加导体根数软，要做到软，就是增加导体根数

15、v 例例:BV-铜芯聚氯乙烯绝缘导线，铜芯聚氯乙烯绝缘导线，BVR-铜芯聚氯乙烯绝缘铜芯聚氯乙烯绝缘 软导线。软导线。 3 3常用的绝缘导线型号选择常用的绝缘导线型号选择 6.2.2 导体和电缆截面的选择原则导体和电缆截面的选择原则 导体电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件。导体电缆截面的选择要求必须满足安全、可靠和经济的条件。 选择原则为：选择原则为： 1.1.按允许载流量选择导线和电缆的截面按允许载流量选择导线和电缆的截面 通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。 2.2.按允许电压损失选择导体和截面按允许电压损失选择

16、导体和截面 在导体和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流（即计算在导体和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流（即计算 电流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许电流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许 的电压损失。的电压损失。 3.3.按经济电流密度选择导体和电缆截面按经济电流密度选择导体和电缆截面 经济电流是指线路的初始投资与使用寿命期间的运行费用的经济电流是指线路的初始投资与使用寿命期间的运行费用的 总支出最小时的电流，相应的电流密度称为经济电流密度。总支出最小时的电流，相应的电流密度称为经济电流密度。 按经济电流或经济电流密度选择的导体截面称为经济截面。按经济电流或

17、经济电流密度选择的导体截面称为经济截面。 6.2.2 导体和电缆截面的选择原则导体和电缆截面的选择原则 4.按机械强度选择导体和电缆截面按机械强度选择导体和电缆截面 这是对架空线路而言的这是对架空线路而言的,要求所选的截面不小于其最小允许截要求所选的截面不小于其最小允许截 面，即面，即 SSm.min 式中，式中，Sm.min为机械强度最小允许截面（附表为机械强度最小允许截面（附表A-14），）， 对电缆不必校验其机械强度。对电缆不必校验其机械强度。 5.满足短路稳定的条件满足短路稳定的条件 架空线路因其散热性较好，不作热稳定校验，电缆应进行热架空线路因其散热性较好，不作热稳定校验，电缆应进行

18、热 稳定校验，即稳定校验，即 选择导体截面时，要求在满足上述五个原则的基础上选择其选择导体截面时，要求在满足上述五个原则的基础上选择其 中最大的截面。中最大的截面。 6.3 6.3 按允许载流量选择导体和电缆截面按允许载流量选择导体和电缆截面 6.3.1 6.3.1 三相系统导体（相线）截面选择三相系统导体（相线）截面选择 导体和电缆的正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温导体和电缆的正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温 度。选择截面时须使通过相线的计算电流度。选择截面时须使通过相线的计算电流Ic不超过其允许不超过其允许 载流量载流量Ial。即：。即：IcIal 。 。 按允许载流量

19、选择截面时须注意以下几点：按允许载流量选择截面时须注意以下几点： v导体和电缆的环境温度及敷设方式与参考环境温度及敷设导体和电缆的环境温度及敷设方式与参考环境温度及敷设 方式不一致时方式不一致时，通过相线的计算电流，通过相线的计算电流Ic应不超过其实际允应不超过其实际允 许载流量许载流量Ial。即：。即：IcIal 。 。 2若实际环境温度与规定的环境温度若实际环境温度与规定的环境温度不一致时不一致时, 允许载流量允许载流量 须乘上温度修正系数须乘上温度修正系数K以求出实际的允许载流量。以求出实际的允许载流量。 6.3 6.3 按允许载流量选择导体和电缆截面按允许载流量选择导体和电缆截面 3电

20、缆直埋敷设时，因土壤热阻系数不同，散热条件电缆直埋敷设时，因土壤热阻系数不同，散热条件 也不同，其允许载流量也应乘上土壤热阻系数也不同，其允许载流量也应乘上土壤热阻系数KS校校 正，具体数据参考附录表正，具体数据参考附录表A-13-5。 4电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时差，故电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时差，故 允许载流量将降低，要用电缆并列校正系数允许载流量将降低，要用电缆并列校正系数KP进行进行 校正，见附录表校正，见附录表A-13-68。 5计算电流计算电流I IC C的选取的选取：对：对降压变压器高压侧的导线降压变压器高压侧的导线， 取变压器额定一次电流；对取变压器额定

21、一次电流；对电容器的引入线电容器的引入线，考虑电，考虑电 容器充电时有较大涌流，所以选高压电容器的引入线容器充电时有较大涌流，所以选高压电容器的引入线 时，取电容器额定电流的时，取电容器额定电流的1.35倍倍，选低压电容器的，选低压电容器的 引入线应为电容器额定电流的引入线应为电容器额定电流的1.5倍倍。 6.3.2 6.3.2 中性导体和保护导体截面的选择中性导体和保护导体截面的选择 1. 中性导体中性导体(N线线)截面的选择截面的选择 （1） 单相两线制线路及铜相导体截面单相两线制线路及铜相导体截面 16mm2或铝相导体截面或铝相导体截面 25mm2 的三相四线制线路，中性线截面与相线截面

22、相同，即的三相四线制线路，中性线截面与相线截面相同，即 S0=S （2）一般三相四线制线路中的中性线截面）一般三相四线制线路中的中性线截面S0 ，应不小于相线截面，应不小于相线截面S 的一半即的一半即 S0 0.5 S （3） 如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，中性线截面不如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，中性线截面不 小于相线截面，即小于相线截面，即 S0 S 2. 保护导体保护导体(PE线线)截面的选择截面的选择 保护线截面保护线截面SPE要满足短路热稳定度的要求，按要满足短路热稳定度的要求，按GB5005495低压低压 配电设计规范规定：配电设计规范规定： （1）当）当

23、S 16mm2 时时,SPES （2）当）当 16mm2 S 35mm2 时，时，SPE16mm2m2 （3）当）当 S 35 mm2 时，时， SPE0.5S 3. 保护中性导体保护中性导体(PEN线线)截面的选择截面的选择 因为因为PEN线具有线具有PE线和线和N线的双重功能，所以选择截面时按其中线的双重功能，所以选择截面时按其中 的最大值选取。的最大值选取。 例例6-1 有一条有一条220/380V的三相四线制线路，采用的三相四线制线路，采用BV型铜芯塑料穿钢管埋地型铜芯塑料穿钢管埋地 敷设，当地最热月平均最高气温为敷设，当地最热月平均最高气温为15 。该线路供电给一台。该线路供电给一台

24、40kW的电动机，的电动机， 其功率因数为其功率因数为0.8，效率为，效率为0.85，试按允许载流量选择导体截面。，试按允许载流量选择导体截面。 解：（解：（1）计算线路中的计算电流）计算线路中的计算电流 （2）相导体截面的选择）相导体截面的选择 查表查表A-122得，得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为25mm2的的BV型导体，在型导体，在 环境温度为环境温度为25时的允许载流量为时的允许载流量为85A，其正常最高允许温度为，其正常最高允许温度为70，即，即 Ial=85A ，al=65 ，0=25， 温度校正系数为温度校正系数为 导体的实际允许载流量为

25、导体的实际允许载流量为 Ial = KIal= 1.1 85A = 93.5A IC = 89A 所选相线截面所选相线截面S=25mm2满足允许载流量的要求。满足允许载流量的要求。 （3）中性导体）中性导体S0的选择的选择 按按S0 0.5S要求，选要求，选S0 =16mm2 所以选择所以选择BV型铜芯塑料导体型铜芯塑料导体BV-500-3*25+1*16。 C15 0 1 . 1 2570 1570 0 0 al al K 6.4.1 线路电压损失计算线路电压损失计算 1.线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损失的计算线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损失的计算 线路末端有一个集中负荷线路

26、末端有一个集中负荷S=P+jQ，线路额定电压为，线路额定电压为UN，线路电阻为，线路电阻为R， 电抗为电抗为X。设每相电流为。设每相电流为I，负荷的功率因数为，负荷的功率因数为cos2，线路首端和末端的，线路首端和末端的 相电压分别为相电压分别为U1、U2，以末端电压，以末端电压U2为参考轴的一相电压相量图为参考轴的一相电压相量图如图如图 所示所示。 6.46.4按允许电压损失选择导体和电缆截面按允许电压损失选择导体和电缆截面 图图6-7 6-7 末端接有一个集中负荷的三相线路末端接有一个集中负荷的三相线路 图图6-86-8末端接有一个集中负荷的末端接有一个集中负荷的 三相线路其中一相的电压矢

27、量图三相线路其中一相的电压矢量图 由相量图可以看出，线路相电压损失为：由相量图可以看出，线路相电压损失为：U=U1U2=ae 以以ad代替代替ae，每相电压损失为：，每相电压损失为： U=ad=af+fd=IRcos2+IXsin2 =I(Rcos2+Xsin2) 换算成线电压损失损失为换算成线电压损失损失为 因为因为 ，所以，所以， 实际计算中，用额定电压实际计算中，用额定电压UN来代替来代替U2，误差极小，所以线电，误差极小，所以线电 压损失为压损失为 线电压损失百分数为线电压损失百分数为 6.46.4按允许电压损失选择导体和电缆截面按允许电压损失选择导体和电缆截面 2. 2. 线路上有多

28、个集中负荷时线路电压损失的计算线路上有多个集中负荷时线路电压损失的计算 以带三个集中负荷的三相线路为例，如图所示。图中，以带三个集中负荷的三相线路为例，如图所示。图中，P1、Q1、P2、Q2、 P3、Q3为通过各段干线的有功和无功功率；为通过各段干线的有功和无功功率；p1、q1、p2、q2、p3、 q3为各支线的有功和无功功率；为各支线的有功和无功功率；r1、x1、r2、x2、r3、x3为各段干线的为各段干线的 电阻和电抗；电阻和电抗；R1、X1、R2、X2、R3、X3为从电源到各支线负荷线路的为从电源到各支线负荷线路的 电阻和电抗；电阻和电抗；l1、l2、l3为各干线的长度；为各干线的长度；

29、L1、L2、L3为从电源到各支线为从电源到各支线 负荷的长度；负荷的长度；I1、I2、I3为各段干线的电流。为各段干线的电流。 图图6-9 接有三个集中负荷的三相线路接有三个集中负荷的三相线路 因供电线路一般较短，线路上的功率损耗略去不计。因供电线路一般较短，线路上的功率损耗略去不计。 （1）用干线负荷及干线的电阻电抗计算）用干线负荷及干线的电阻电抗计算 通过第一段干线的负荷为通过第一段干线的负荷为P1= p1+ p2+ p3,Q1= q1+ q2+ q3； 通过第二段干线的负荷为通过第二段干线的负荷为P2= p2+ p3, Q2= q2+ q3； 通过第三段干线的负荷为通过第三段干线的负荷为

30、P3=p3,Q3=q3； 各一段干线的电压损失分别为为各一段干线的电压损失分别为为 线路上总的电压损失为线路上总的电压损失为 推广到线路上有推广到线路上有n个集中负荷时的情况，线路电压损失的计算公式个集中负荷时的情况，线路电压损失的计算公式 （2）用支线负荷及支线到电源的电阻电抗计算，电压损失为）用支线负荷及支线到电源的电阻电抗计算，电压损失为 （3）若线路截面相同，则）若线路截面相同，则 （4）对于全线的导线型号规格一致的）对于全线的导线型号规格一致的“无感无感”线路（均一线路（均一 无感线路），电压损失为无感线路），电压损失为 例例6-2已知已知LJ70：R0=0.46/km，X0=0.3

31、69/km；LJ95： R0=0.34/km，X0=0.36/km，线路，线路1WL的型号为的型号为LJ-95，线路，线路2WL、3WL 的型号为的型号为LJ-70，试计算如图，试计算如图6-10的的10kV供电系统的电压损失。供电系统的电压损失。 解：用干线法求解。先计算每段干线的解：用干线法求解。先计算每段干线的 负荷：负荷： kWpppP18687008 . 0860480 3211 kWppP13887008 . 0860 322 kWpP700 33 var1476600) 8 . 0sin(arccos860360 3211 kqqqQ var1116600) 8 . 0sin(a

32、rccos860 322 kqqQ var600 33 kqQ 47. 4 1010 74. 0600369. 0111672. 0147692. 070046. 0138868. 01868 1010 % 2 2 332211332211 2 NN iiii U xQxQxQrPrPrP U xQrP U 再计算各干线的电阻和电抗：再计算各干线的电阻和电抗： 68. 02*34. 0 1011 lRr 72. 02*36. 0 1011 lXx 46. 01*46. 0 2022 lRr 369. 01*369. 0 2022 lXx 92. 02*46. 0 3033 lRr 74. 02

33、*369. 0 3033 lXx 电压损失为：电压损失为： 3. 均匀分布负荷线路的电压损失计算均匀分布负荷线路的电压损失计算 设单位长度线路上的负荷电流为设单位长度线路上的负荷电流为i0，则微小线段，则微小线段dl的负荷电流为的负荷电流为i0dl。 负荷电流负荷电流i0dl流过线路（长度为流过线路（长度为l，电阻为，电阻为R0l）所产生的电压损失为）所产生的电压损失为 均匀分布负荷线路的电压损失为均匀分布负荷线路的电压损失为 令令I=i0L2,I为与均匀分布负荷等效的集中负荷，则有为与均匀分布负荷等效的集中负荷，则有 上式表明，上式表明，带有均匀分布负荷线路的电压损失带有均匀分布负荷线路的电

34、压损失,可将分布负荷集中于分布线段可将分布负荷集中于分布线段 的中点，按集中负荷来计算。的中点，按集中负荷来计算。 ldlRiUd 00 3)( ) 2 (3 2 10 L LIRU 6.4.2 按允许电压损失选择截面按允许电压损失选择截面 线路上产生的电压损失不应超允许的电压损失线路上产生的电压损失不应超允许的电压损失,把把Ri=R0Li，Xi=X0Li代入得代入得 上式中，上式中，Ua%为由有功负荷在电阻上引起的电压损失，为由有功负荷在电阻上引起的电压损失，Ur%为由无功负荷为由无功负荷 在电抗上引起的电压损失。即在电抗上引起的电压损失。即 式中，式中，为导线的电导系数；为导线的电导系数；

35、S 即为所求的导线截面。即为所求的导线截面。 因此，有因此，有 式中式中,X0一般变化不大一般变化不大,可以采用逐步试求法可以采用逐步试求法,先假设一个先假设一个X0,求出截面求出截面S,再校验再校验 U%。截面。截面S由下式计算：由下式计算： 6.4.2 按允许电压损失选择截面按允许电压损失选择截面 逐次试求法具体逐次试求法具体计算步骤计算步骤为：为： (1)先先取导线或电缆的电抗平均值取导线或电缆的电抗平均值（对于（对于架空线路架空线路，可取，可取 0.350.40/km，低压取偏低值；对于，低压取偏低值；对于电缆线路电缆线路，可取，可取 0.08/km），求出），求出Ur%。 （2）根据

36、）根据Ua%=Ual%Ur%,求出求出Ua%。 （3）根据公式（）根据公式（6-22）求出导线或电缆的截面求出导线或电缆的截面S。并根据此值。并根据此值 选出相应的标准截面选出相应的标准截面。 （4）校验。校验。根据所选的标准截面及敷设方式，查出根据所选的标准截面及敷设方式，查出R0和和X0， 计算线路实际的电压损失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，否则重取电抗平均值回到第（许电压损失则满足要求，否则重取电抗平均值回到第（1）步）步 重新计算，直到所选截面满足允许电压损失的要求为止。重新计算，直到所选截面满足允许电压损失

37、的要求为止。 例例6-3 某变电所架设一条某变电所架设一条10KV的架空线路，向用户的架空线路，向用户1和和 2供电，如图所示。已知导体采用供电，如图所示。已知导体采用LJ型铝绞线型铝绞线,全线导体全线导体 截面相同，三相导体布置成三角形，线间距为截面相同，三相导体布置成三角形，线间距为1m。干线。干线 01的长度为的长度为3km，干线，干线12的长度为的长度为1.5km。用户。用户1的的 负荷为有功功率负荷为有功功率800kW，无功功率，无功功率560kvar，用户，用户2 的负荷为有功功率的负荷为有功功率500kW，无功功率，无功功率200kvar。允许。允许 电压损失为电压损失为5%，环

38、境温度为，环境温度为25，按允许电压损失选，按允许电压损失选 择导体截面，并校验其发热情况和机械强度。择导体截面，并校验其发热情况和机械强度。 解解: :（1 1）按允许电压损失选择导线截面）按允许电压损失选择导线截面 因为是因为是10KV 10KV 架空线路，所以初设架空线路，所以初设X X0 0=0.38/km=0.38/km，则，则 Ua%=U%-Ur%= 5 Ua%=U%-Ur%= 50.98 =4.02 0.98 =4.02 查附表查附表15，选，选LJ-50 故所选导体故所选导体LJ-50满足允许电压损失的要求。满足允许电压损失的要求。 （2）校验发热情况）校验发热情况 查附表查附

39、表11-1可知，可知，LJ-50在室外温度为在室外温度为25oC时允许载流量为时允许载流量为Ial=215A； 线路中线路中 最大负荷最大负荷(在在01段段)为为 P = p1 +p2 = 800 + 500 = 1300 kW Q = q1 +q2 = 560 + 200 = 760 kvar 显然发热情况也满足要求。显然发热情况也满足要求。 （3） 校验机械强度校验机械强度 查附表查附表14-1可知，高压架空裸铝绞线的最小允许截面为可知，高压架空裸铝绞线的最小允许截面为35mm2，所以所选的截面，所以所选的截面 50mm2 满足机械强度要求。满足机械强度要求。 6.5 按经济电流密度选择导

40、线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面 1. 选择导线和电缆截面的经济原则选择导线和电缆截面的经济原则 从全面的经济效益考虑，按线路的从全面的经济效益考虑，按线路的投资投资和和运行费用运行费用最小即最小即总费用最小总费用最小 原则（原则（TOC）选择导体和电缆截面。选择导体和电缆截面。 CT=CI+COP 式中，式中，CT为线路的总费用；为线路的总费用；CI为线路的投资，主要与导体的截面有关；为线路的投资，主要与导体的截面有关； COP为线路的运行费用，与负荷的大小和功率因数、年最大负荷利用为线路的运行费用，与负荷的大小和功率因数、年最大负荷利用 小时数、导体的截面、电价和使用寿命等

41、有关。小时数、导体的截面、电价和使用寿命等有关。 在一定的敷设条件下，每一线芯截面都有一个经济电流范围。与经济在一定的敷设条件下，每一线芯截面都有一个经济电流范围。与经济 电流对应的截面，称为电流对应的截面，称为经济截面经济截面，用，用Sec表示。对应于经济截面的电表示。对应于经济截面的电 流密度称为流密度称为经济电流密度经济电流密度，Jec用表示用表示. 2. 按经济电流密度选择导线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面 按经济电流密度计算经济截面的公式为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，选取一种与该值最接近（可稍小）的标准截根据上式计算出截面后，选取一种与该

42、值最接近（可稍小）的标准截 面，再校验其他条件即可。面，再校验其他条件即可。 ec C ec J I S 例例6-4 某地区变电站以某地区变电站以35kV架空线路向一容量为（架空线路向一容量为（3800+j2100）kVA 的某企业电，该企业的年最大负荷利用小时为的某企业电，该企业的年最大负荷利用小时为5600h，架空线路采用，架空线路采用LGJ型型 钢芯铝绞线。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。钢芯铝绞线。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。 解：（解：（1）选择经济截面）选择经济截面 计算电流为计算电流为 查表查表6-2可知，其可知，其jec=0.9A/mm2；所以；所以

43、 选择准截面选择准截面70mm2，即型号为，即型号为LGJ-70的铝绞线。的铝绞线。 （2）校验发热条件）校验发热条件 查附表查附表A-12，LGJ-70在室外温度为在室外温度为25oC时允许载流量为时允许载流量为 Ial=275AIC=71.6A，所以满足发热条件。，所以满足发热条件。 （3）校验机械强度）校验机械强度 查附表查附表A-15，35kV架空铝绞线的机械强度最小截面为架空铝绞线的机械强度最小截面为 Smin=35mm2S=70mm2 因此，所选的导体截面也满足机械强度要求。因此，所选的导体截面也满足机械强度要求。 2 6 .79 9 .0 6 .71 mm J I S ec C

44、ec 6.6 电力线路的结构和敷设电力线路的结构和敷设 6.6.1 电力线路的结构电力线路的结构 1.架空线路的结构架空线路的结构 架空线路由导线、电杆、横担、绝缘子、线路金具等组成。架空线路由导线、电杆、横担、绝缘子、线路金具等组成。 2.电缆线路的结构电缆线路的结构 电缆线路由电力电缆和电缆头组成。电力电缆由电缆线路由电力电缆和电缆头组成。电力电缆由导体导体、绝缘层绝缘层和和保护层保护层 三部分组成。三部分组成。 6.6.2 电力线路的敷设电力线路的敷设 1架空线路的敷设架空线路的敷设 架空线路的敷设原则：架空线路的敷设原则： v 在施工和竣工验收中必须遵循有关规程规定，以保证施工质量和线

45、路安在施工和竣工验收中必须遵循有关规程规定，以保证施工质量和线路安 全运行；全运行； v 合理选择路径，做到路径短，转角小，交通运输方便，并与建筑物保持合理选择路径，做到路径短，转角小，交通运输方便，并与建筑物保持 一定的安全距离；一定的安全距离； v 确定杆位和杆型，应满足以下要求：确定杆位和杆型，应满足以下要求： 不同电压等级线路的挡距不同。不同电压等级线路的挡距不同。 同杆导线的线距与线路电压等级及挡距等因素有关。同杆导线的线距与线路电压等级及挡距等因素有关。 弧垂要根据挡距、导线型号与截面积、导线所受拉力及气温条件等决定。弧垂要根据挡距、导线型号与截面积、导线所受拉力及气温条件等决定。

46、 限距需遵循有关手册规定。限距需遵循有关手册规定。 架空线路与地面及其它设施的最小距离必须按有关规程要求。架空线路与地面及其它设施的最小距离必须按有关规程要求。 6.6.2 电力线路的敷设电力线路的敷设 2电缆线路的敷设电缆线路的敷设 电缆常用的敷设方式：电缆常用的敷设方式： （1）直接埋地敷设）直接埋地敷设 （2）电缆沟敷设）电缆沟敷设 （3）电缆排管敷设）电缆排管敷设 （4）沿墙敷设）沿墙敷设 （5）电缆桥架敷设）电缆桥架敷设 3. 敷设电缆需遵循的原则（敷设电缆需遵循的原则（P139共共9条）条） 6.6.3 6.6.3 车间电力平面布置车间电力平面布置 电气平面布置图就是在建筑的平面图

47、上，按电气平面布置图就是在建筑的平面图上，按GB4728-2000 电气图用图形符号电气图用图形符号电力、照明和电信布置电力、照明和电信布置规定，标出用规定，标出用 电设备和配电设备的安装位置及标注，标出电气线路的部位、电设备和配电设备的安装位置及标注，标出电气线路的部位、 路径和敷设方式的电气平面图。路径和敷设方式的电气平面图。电气平面布置图电气平面布置图有有电力电力平面平面 布置图、布置图、照明照明平面布置图和平面布置图和弱电弱电系统平面布置图等。系统平面布置图等。 6.6.3 车间电力平面布置车间电力平面布置 车间电力平面布置图是表示供配电系统对车间用电设备配电的电气平面车间电力平面布置

48、图是表示供配电系统对车间用电设备配电的电气平面 布置图。绘制电气平面布置图应注意以下几点布置图。绘制电气平面布置图应注意以下几点: (1)用电设备的位置和标注用电设备的位置和标注 须表示出所有用电设备的位置，依次进行编号，并注明设备的容量。须表示出所有用电设备的位置，依次进行编号，并注明设备的容量。 在用电设备或电动机出口处标注的格式为：在用电设备或电动机出口处标注的格式为： 式中，式中，a为设备编号；为设备编号；b为设备额定容量（为设备额定容量（kW）。）。 （2）配电设备的位置和标注）配电设备的位置和标注 须表示出所有配电设备的位置，依次编号，并标注其型号规格。配电须表示出所有配电设备的位

49、置，依次编号，并标注其型号规格。配电 设备标注的格式一般为：设备标注的格式一般为： -a 或或 ab/c 式中式中, a为设备种类代号，在不会引起混淆时，前缀为设备种类代号，在不会引起混淆时，前缀“-”可取消；可取消；b为为 设备安装的位置代号；设备安装的位置代号；c为设备型号。为设备型号。 例如，例如，AP1+1B6/XL2115表示动力配电箱种类代号为表示动力配电箱种类代号为-AP1 ，位置代号，位置代号+1B6即安装位置在一层即安装位置在一层B、6轴线，型号为轴线，型号为XL2115 ，位置代号可省略。，位置代号可省略。 b a （3）线路的走向和敷设方式标注）线路的走向和敷设方式标注 须表示出所有线路的走向，注明导线或电缆的型号规格和敷须表示出所有线路的走向，注明导线或电缆的型号规格和敷 设方式，标注的格式为设方式，标注的格式为 abc (de+fg)ijh 式中式中, a为线缆编号；为线缆编号；b为线缆型号，不需要可省略；为线缆型号，不需要可省略；c为线芯为线芯 根数；根数；d为电缆芯数为电缆