按允许载流量选择导线和电缆的截面分析

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 工作原理：工作原理： 通过熔体的电流超过其通过熔体的电流超过其 熔体值的倍数愈大，其熔体值的倍数愈大，其 熔断时间愈短，反之，熔断时间愈短，反之， 熔断时间愈长。熔断时间愈长。 利用熔丝熔断来切断电利用熔丝熔断来切断电 路，实现保护。路，实现保护。 熔断器的熔断器的安秒特性安秒特性 4 4505020208 8100100121220201616熔断电流熔断电流(A)(A)熔断时间熔断时间(S)(S)INF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 熔断器熔体的选择熔断器熔体的选择 熔体在线路或电动机熔体在

2、线路或电动机正常工作时不应熔断正常工作时不应熔断，即，即 正常运行时流经熔体的工作电流正常运行时流经熔体的工作电流 单台电机支线：单台电机支线： 干线：干线：熔体在电动机熔体在电动机启动时不应熔断启动时不应熔断 a a） 对于对于单台电动机单台电动机支线，应满足：支线，应满足： 电动机电动机启动电流启动电流 躲开电动机启动电流的躲开电动机启动电流的计算系数计算系数（查表（查表4 43 3）。（2 2 4 4） 与熔体材料与熔体材料、熔体电流熔体电流、电机轻重载启动方式有关电机轻重载启动方式有关。 caI30( )caIIA()stINFstNFIII或stIN( )caIIAMFU()NFIN

3、FcaII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例例4-14-1：轻载启动电机，：轻载启动电机，=2.5=2.5 则熔体在电动机启动期间就不会熔断，则熔体在电动机启动期间就不会熔断，因为因为熔体必须历熔体必须历时时8S8S才能熔断，而此时电机已启动完毕。才能熔断，而此时电机已启动完毕。（重（重载启动载启动151520S20S） b b）对于对于配电干线配电干线熔体在熔体在尖峰电流尖峰电流的作用下不应熔断的作用下不应熔断(PK-peak)(PK-peak) 所有电动机的计算电流所有电动机的计算电流(A)(A) 启动电流值最大的一台电动机的启动电流值最大的一台电动机的额定

4、电流额定电流（A A） 启动电流值最大的一台电动机的启动电流倍数启动电流值最大的一台电动机的启动电流倍数最后最后选择熔体额定电流，按选择熔体额定电流，按、两计算结果最大者选择两计算结果最大者选择. .2.5stINFI( )maxmax(-1)ca nstNPKIKIINFaaI( )ca nImaxNImaxstKM1M2M3FUFU2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保护的选择性保护的选择性 对于干线熔断器，要考虑与支线熔断器在支线短路时有对于干线熔断器，要考虑与支线熔断器在支线短路时有选择性保护，即支线短路应先断支线，而不应断干线，所选择性保护，即支线短路应

5、先断支线，而不应断干线，所以它们的以它们的额定电流要大于二级以上的规定额定电流要大于二级以上的规定。 例：支线熔断器例：支线熔断器 干线熔断器：干线熔断器： 最后最后选择熔体额定电流，按选择熔体额定电流，按、计算结果最大者计算结果最大者选择选择. .M1M2M3FU1NF220AINF140AI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3 3、按发热条件选择导线和电缆的截面、按发热条件选择导线和电缆的截面分分4 4步：步：（1 1）计算线路计算负荷）计算线路计算负荷（2 2）选择熔断器或自动开关的额定电流：选择熔断器或自动开关的额定电流： （3 3）导导线和电缆在正常运行

6、时，必须保证它不致因温度过线和电缆在正常运行时，必须保证它不致因温度过高而烧毁。高而烧毁。 即根据即根据 查表选择一个查表选择一个导线截面导线截面S S，使其满足：，使其满足： （发热条件）（发热条件） 1:;2:()stPKNFcaIINFNFIIII条件条件或IIAalca（ ）caIcaI电机电机MQFFU导线或电缆导线或电缆()OPI()NFI()alIcaI(S)N(,)stII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（4 4）根据）根据熔断器额定电流（或自动开关动作电流）校熔断器额定电流（或自动开关动作电流）校验导线截面的选择。因为：验导线截面的选择。因为：

7、 熔断器额定电流选择考虑熔断器额定电流选择考虑电机等大型设备电机等大型设备启动，可启动，可能选择要大。能选择要大。 如果如果当线路过载或短路，不能及时断路，有可能使导线烧损。当线路过载或短路，不能及时断路，有可能使导线烧损。为满足为满足 ，则，则导线截面选择要大一些导线截面选择要大一些，即提高，即提高 ，使，使 满足下面的关系：满足下面的关系： 计算系数计算系数 查表查表44（P85） IIalopIIalNF（或）NFI()IINFal按照发热条件选择的导线截面允许电流NFalII和alI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 例例4 422某车间的部分供电系统如下

8、图所示。各用电设某车间的部分供电系统如下图所示。各用电设备组及干线上的负荷如下表所示。备组及干线上的负荷如下表所示。试选择支线和干线的试选择支线和干线的导线截面。导线截面。支线支线5.5KW5.5KW干线干线7.5KW7.5KW7.5KW7.5KW5.5KW5.5KW7.5KW7.5KW7.5KW7.5KWFUFU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用电设备组的电动机用电设备组的电动机 干干 线线4 4台台7.5KW7.5KW电动机电动机 （启动电流倍数）（启动电流倍数）2 2台台5.5KW5.5KW电动机电动机 380NUV16.3NMIA6.5stK380NUV

9、12.3NMIA6.5stK 3028.7PKW3025.3v rQKa3038.3SKV A导线截面额定电流导线截面额定电流/ /电流密度电流密度电机额定电流电机额定电流额定功率额定功率2 2 启动电流启动电流额定电流额定电流（6 67 7）经验之谈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导线的第一项选择已确定：导线的第一项选择已确定： 型号：所有线路采用型号：所有线路采用BLVBLV铝芯塑料绝缘线铝芯塑料绝缘线 敷设方式：干线明设，电动机支线穿钢管敷设敷设方式：干线明设，电动机支线穿钢管敷设 使用环境：车间内空气温度使用环境：车间内空气温度2525。 另：所有熔断器

10、均选另：所有熔断器均选RTORTO型号型号（熔体材料为铜），（熔体材料为铜）， 查表查表4 43 3 支线：支线： 2.5, 2.5, 干线：干线： 3.5 3.5 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解：解： 1 1支线截面及熔体的额定电流的选择支线截面及熔体的额定电流的选择1 1）5.5KW5.5KW电动机支线。电动机支线。（1 1）熔体的额定电流的选择）熔体的额定电流的选择 按大于电机正常工作电流选择按大于电机正常工作电流选择 按躲过电机启动电流选择按躲过电机启动电流选择 选用选用 ( (按产品标准值选择按产品标准值选择) )（2 2）支线的导线截面选择）支线

11、的导线截面选择 按发热选择按发热选择 12.3NFcaNMIIIAs6.5*12.3802.52.532tINFIA40NFIA12.3( )alcaIIA()caNMII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穿钢管，且环境温度穿钢管，且环境温度25，查资料选查资料选 根据根据熔断器额定电流校验导线截面选择熔断器额定电流校验导线截面选择 （表（表4 44 4中规定）中规定）故满足要求。结果：故满足要求。结果：2 2）7.5KW7.5KW电动机支线电动机支线（1 1） 熔体的额定电流：熔体的额定电流： 选择选择 （2 2）支线的导线截面选择）支线的导线截面选择22.5,

12、2112.3alSmmIAA其 21400.5250.4alNFII240 ,2.5,21NFalIA Smm IA16.3NFcaIIA6.5*16.31062.52.5,42.4stINFNFIIA50NFIA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 根据根据 ， 选选 ， 其其 根据根据 故满足要求故满足要求 结果结果 16.3alcaIIA22.5Smm2116.3alIAA21500.420.4alNFII250 ,2.5,21NFalIA SmmIA4.5.1 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 2干线截面及熔体的选择干线截面及

13、熔体的选择 B段干线的计算电流段干线的计算电流 （1）熔体电流的选择）熔体电流的选择 本例中可选本例中可选按照干线熔断器与支线熔断器选择性保护，最终选择按照干线熔断器与支线熔断器选择性保护，最终选择 （5.5KW5.5KW电机）电机） （7.5KW7.5KW电机）电机） 60NFIA80 (2 40 )100 (2 50 )NFIAAAA或3038.33033 0.3858.2NSUIA58.2NFcaIIA( )maxmax(1)58.2 (6.5 1) 16.33.542.2ca nstNPKIKIINFIA 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（2 2）干线导

14、线截面选择）干线导线截面选择 根据根据明敷，环境温度明敷，环境温度25 查附表查附表1919，选择，选择S=10mmS=10mm2 2的导线，的导线， 其其 （规定值）（规定值）（如果按（如果按I INF NF =100A=100A选择则说明选择则说明 或或S S选择的不合适，应选择的不合适，应选大的。）选大的。）结果：结果：al58.2caII5958.2alcaIAIA59800.7380.66alNFIIalI280 ,10,59NFalIA SmmIA2 按经济电流密度选择导线和电缆的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积 从前面所讲述的方法看出，选择的导线截面越大从前面所讲述的方法看

15、出，选择的导线截面越大,R和和X越小，允许电流越大，导线发热可能性越小越小，允许电流越大，导线发热可能性越小,电能损耗电能损耗越小，并且电压损耗越小，实际上我们越小，并且电压损耗越小，实际上我们所做的选择是下所做的选择是下限。限。 但是，导线截面也不能无限大，因为电能损耗费用低但是，导线截面也不能无限大，因为电能损耗费用低的同时，增加了线路的投资及维护、检修费用，因此导的同时，增加了线路的投资及维护、检修费用，因此导线的选择也线的选择也有一个上限有一个上限，这就是我们本节所讲的经济截，这就是我们本节所讲的经济截面。面。我们把两者的关系用曲线表示如下：我们把两者的关系用曲线表示如下：2 按经济电

16、流密度选择导线和电缆的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积年运行费率年运行费率 曲线曲线1 1线路的投资线路的投资（或称为年（或称为年 折旧率，即国家为积累更折旧率，即国家为积累更 新设备的资金新设备的资金而每年提而每年提取取 的折旧费）及的折旧费）及年维护年维护和检和检 修费修费。 随截面的增加而增加随截面的增加而增加 曲线曲线2 2线路的线路的年电能损耗费用年电能损耗费用, , 随截面随截面的增加而减少的增加而减少；曲线曲线3 3曲线曲线1 1和曲线和曲线2 2的合成，即的合成，即年运行费用年运行费用。 从曲线从曲线3 3看出，有一个较低点，满足电能损耗低，且看出，有一个较低点，满足电能

17、损耗低，且投资维护和检修投资维护和检修费费也较低，这一点所对应的截面，称为也较低，这一点所对应的截面，称为经济截面经济截面 ecS3 32 21 1S S导线截面导线截面ecSecS2 按经济电流密度选择导线和电缆的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积 观察曲线观察曲线3 3发现发现 处比较平坦，即截面比处比较平坦，即截面比 稍大或稍大或稍小时，年运行费用变化不大，为减少投资，选用比稍小时，年运行费用变化不大，为减少投资，选用比 小一些最好，所以小一些最好，所以 才是才是最经济合理的截面。最经济合理的截面。 要想要想确定确定 需要知道很多准确数据，例如电能成本需要知道很多准确数据，例如电能成

18、本、折旧率折旧率、维护检修费维护检修费率、导线价格等。因此这项工作一率、导线价格等。因此这项工作一般由国家有关部门统一来做。般由国家有关部门统一来做。 在工程计算上，我们要考虑这样两个问题。在工程计算上，我们要考虑这样两个问题。（1 1）企业性质、规模不同，其负荷情况不同，因此，不）企业性质、规模不同，其负荷情况不同，因此，不可能对应每一种负荷给出一个经济截面，但是，我们可可能对应每一种负荷给出一个经济截面，但是，我们可给出给出经济电流密度：经济电流密度： -单位面积（单位面积（ ）上的经济电流（）上的经济电流（A A）ecSecSecSecSecSecJ2mm2 按经济电流密度选择导线和电缆

19、的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积这样，根据我们的线路最大计算负荷这样，根据我们的线路最大计算负荷 ，利用公式：，利用公式： 经济截面经济截面 计算负荷计算负荷 经济电流密度经济电流密度（2）同样最大负荷）同样最大负荷 下一年中通过的下一年中通过的最大负荷的时间最大负荷的时间不同，其电能损耗费用也不同不同，其电能损耗费用也不同。 即随着最大负荷利用小时即随着最大负荷利用小时 的增加，曲线的增加，曲线2向上移，向上移，因此曲线因此曲线3也向上移。则也向上移。则 值也增大，值也增大， 也减小，也就也减小，也就是说对于是说对于 大的负荷要选择再大一点的导线截面，以减大的负荷要选择再大一点的导线

20、截面，以减小电能损耗费用。小电能损耗费用。 caecIecJS2()A mmecScaIecJmaxPmaxTecJmaxTecS( )AcaI2()mm2 按经济电流密度选择导线和电缆的面积按经济电流密度选择导线和电缆的面积 根据上述两种因素，得出根据上述两种因素，得出按经济电流密度选择导线和电按经济电流密度选择导线和电缆的截面的方法：缆的截面的方法： 已知线路最大负荷电流（即计算电流），及用户的种类已知线路最大负荷电流（即计算电流），及用户的种类和性质。和性质。 根据用户种类和性质查表根据用户种类和性质查表46或有关资料，得到或有关资料，得到 根据根据 ，及导线材料查表，及导线材料查表45

21、，得到相应的，得到相应的 利用公式利用公式 计算导线的截面。计算导线的截面。caecIecJSmaxTecJmaxT按允许电压损失选择导线和电缆的截面按允许电压损失选择导线和电缆的截面 在讲述按允许电压损失选择导线截面之前，必须先知道在讲述按允许电压损失选择导线截面之前，必须先知道有关电压损失的一些基本概念和定义。有关电压损失的一些基本概念和定义。电压降落、电压损失和电压偏移电压降落、电压损失和电压偏移概念概念 1.1.电压降落电压降落 指电网两端电压，指电网两端电压， 即始端电压即始端电压 和终端电压和终端电压 的的向量差向量差。 2.2.电压损失电压损失 指线路两端电压的指线路两端电压的代

22、数差代数差（由于（由于dcdc很小）很小） I I始端始端终端终端1UNU2U,R X12UUUab1Ub2UUoadc12UUUacad图图4 41515电压降落与电压损失的示意图电压降落与电压损失的示意图1U2U1 1 电压降落、电压损失和电压偏移电压降落、电压损失和电压偏移概念概念如以百分数表示则：如以百分数表示则：3 3电压偏移电压偏移 指网路中任一点（一般指终点）的指网路中任一点（一般指终点）的实际电压与电网额实际电压与电网额定电压的代数差定电压的代数差，以百分数表示为：，以百分数表示为： U U所标注点的实际电压代数值。所标注点的实际电压代数值。 三者的关系：三者的关系： 电压降落

23、和电压损失描述线路两端的电压变化情况。电压降落和电压损失描述线路两端的电压变化情况。 电压损失近似取电压降落的纵向分量（延电压损失近似取电压降落的纵向分量（延 方向）方向） 电压偏移描述网络某点用电设备实际电压与额定电压电压偏移描述网络某点用电设备实际电压与额定电压 的差别。的差别。 网路中电压损失愈大，用电设备端的电压偏移也愈大。网路中电压损失愈大，用电设备端的电压偏移也愈大。 12%100NUUUU%100NNU UdriUUNU2U电力网中电压损失的电力网中电压损失的计算计算分两种情况讨论分两种情况讨论 1 1终端接一终端接一集中负荷集中负荷的三相线路（的三相线路（放射式线路放射式线路）

24、 条件：由于三相交流线路中，各相负荷平衡时，各相导条件：由于三相交流线路中，各相负荷平衡时，各相导线中的电流值均相等，电流与电压间的相位差亦相同，线中的电流值均相等，电流与电压间的相位差亦相同，故：故：计算其一相的电压损失，再按一般方法换算成线电计算其一相的电压损失，再按一般方法换算成线电压压损失。损失。图图4 416 16 集中负荷的三相线路集中负荷的三相线路始端始端终端终端1U2U,R X22cosI2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 电流电流I I滞后滞后 角角 滞后滞后 角角 电压电压 和和 相差相差 从图中看出从图中看出 电压降落：电压降落： 电压损失：电压损失：

25、相电压矢量图（感性负载）相电压矢量图（感性负载）211U2U12ABUUI Z12UUUAC2U1U电压损失电压损失1UB21I2U2IXAEDCFIRU2Z2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 ACAC的计算较复杂，而的计算较复杂，而DCDC很短，所以认为很短，所以认为 即：每相的电压损失为：即：每相的电压损失为：将电压降落向量分解为：将电压降落向量分解为： 电阻上的压降电阻上的压降RIRI和电感上的压降和电感上的压降XIXI由图中可看出：由图中可看出： 每相电压损失为：每相电压损失为：换算成线电压损失为：换算成线电压损失为：如果负荷以三相功率形式表达，则由于如果负荷以三相功

26、率形式表达，则由于 ACADUADAEED2cosAEIR2sinEDIX22cossinUIRIX2233(cossin)( )UUIRIXa223cosPU I223cosPUI22223cos3(cossin)PUURX22tanPR PXU2PR QXU2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算在实际计算中，常采用线路的额定电压在实际计算中，常采用线路的额定电压 来代替来代替 ，（误差极小）（误差极小），故：故：P,QP,Q负荷的三相有功和无功（负荷的三相有功和无功（KWKW，KvarKvar）R,XR,X线路的电阻和电抗（线路的电阻和电抗（ ） 线电压损失（线电压损失（V

27、V） 线路的额定电压线路的额定电压（KVKV） NU2U(4.1)NPR QXUUUNU2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 2 2负荷的树干式线路负荷的树干式线路计算方法：计算方法： 按按集中负荷集中负荷电压损失计算公式计算电压损失计算公式计算各段干线线各段干线线 路路的电压损失。的电压损失。 总的电压损失为各段干线电压损失之和。总的电压损失为各段干线电压损失之和。 各支线负荷各支线负荷支线支线干线干线1U2U3UAB11,r x22,r x33,r x11,p q22,p q33,p q2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 2 2负荷的树干式线路负荷的树干式

28、线路 (1)(1) 确定各段确定各段干线的负荷干线的负荷 假设各段上的功率损耗略去不计。假设各段上的功率损耗略去不计。第一段干线：第一段干线： 第二段干线：第二段干线： 第三段干线：第三段干线： 11,P Q1UA11,r x1123Pppp1123Qqqq223Ppp223Qqq33Pp33Qq22,P Q2UA22,r x33,P Q3UAB33,r x2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算(2) (2) 各段干线上的电压损失各段干线上的电压损失(3)(3)总的电压损失：（设有总的电压损失：（设有n n段干线）段干线）（负荷以干线表示）（负荷以干线表示）(4) (4) 总的电

29、压损失的总的电压损失的其它表示方法其它表示方法： 1 11 1P1NrQ xUU2 22 2P2NrQ xUU3 33 3P3NrQ xUU111(4.2)i ii iNNnnnPrQ xiUUiiiUU2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 各段负荷以各段负荷以支线的负荷支线的负荷表示，以本例为例：表示，以本例为例： 从电源到各支线负荷间的从电源到各支线负荷间的干线电阻和电抗干线电阻和电抗，如，如下图所示下图所示 123UUUU 3312121232331232331 121231231 12123123331212123123123123()()()()12312NNNNNN

30、NNNNNNNNNNNNNPQPPQQUUUUUUppppppqqqqqqUUUUUUp rprrprrrq xqxxqxxxUUpqppqqUUUUUrrrxxxrrrxxxRRRXX3NUX11(4.3)iiNNnnpqiiUUiiURX,iiR X2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 计算电压损失用的负荷距图计算电压损失用的负荷距图11,P Q22,P Q33,P Q1l2l3l11,r x22,r x33,r x11,p q22,p q33,p qAB111,R X L222,RXL333,R XL2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算 按按电压损失百分数

31、电压损失百分数表示表示 1000211011%100(4.4)UNNnni iiiUUiiUPrQ x211011%(4.5)NnniiiiUiiUp Rq X电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算以以线路长度线路长度和和单位长度电阻、电抗单位长度电阻、电抗表示表示 工业企业电力电网中，线路总长不长，工业企业电力电网中，线路总长不长， 各段的截面和结构都一样各段的截面和结构都一样 即：即： 每公里线路电阻和电抗每公里线路电阻和电抗 如负荷距图所示如负荷距图所示所以有：所以有：上二式与力学上的力矩公式相似，故通常称为上二式与力学上的力矩公式相似，故通常称为负荷距法负荷距法（注：在计算电压损

32、失时应用普遍，应熟练地掌握注：在计算电压损失时应用普遍，应熟练地掌握） 此公式也用于集中负荷的三相线路，此时此公式也用于集中负荷的三相线路，此时n=1n=1 0iirR l0iixX l00,R X0iiRR L0iiXX L,iil L0022101011%(4.6)NNnnRXi ii iUUiiUPlQl0022101011%(4.7)NNnnRXiiiiUUiiUp Lq L或：2 2 电力网中电压损失的计算电力网中电压损失的计算结论：结论： 从从4-64-6、4-74-7看出电压损失与下列因数有关：看出电压损失与下列因数有关： （1 1）负载大小：）负载大小：P P、Q Q； （2

33、2）电缆属性，如材质、截面等，既单位长度的）电缆属性，如材质、截面等，既单位长度的r r0 0、x x0 0大小；大小； （3 3）电缆长度。）电缆长度。 首先，我们将电压损失计算公式分成两项：首先，我们将电压损失计算公式分成两项： 由有功负荷及电阻引起的电压损失由有功负荷及电阻引起的电压损失 由无功负荷及电抗引起的电压损失由无功负荷及电抗引起的电压损失问题求解的思路：问题求解的思路：电压损失与导线截面电压损失与导线截面的关系的关系 0022101011%NNnnRXiiiiUUiiUp Lq L%(4.8)RXUU 02101%NnRRiiUiUp L02101%NnXxiiUiUq L3

34、3 按允许电压损失按允许电压损失选择选择单电源线路的单电源线路的导线截面导线截面3 3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面 导线的电阻率导线的电阻率 导线的导线的电导电导系数系数 铜线铜线 铝线铝线 S S 导线的截面积导线的截面积 电源的频率电源的频率 导线的半径导线的半径 导线的相对导磁系数导线的相对导磁系数 三相导线间的几何均距三相导线间的几何均距 可看出，它们都与导线的截面有关，且有：可看出，它们都与导线的截面有关，且有：20.053Kmmm20.032kmmm402(4.6 g0.5 ) 10avDrXfl又：fravD0221110101%

35、NNnRRiiiiSUUiUp Lp L110SSR2(/)mmKm3 3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面将将 代入上式得代入上式得 与总的负荷力矩有关与总的负荷力矩有关 与导线材料有关与导线材料有关 与电网电压有关与电网电压有关 所谓所谓按允许电压损失选择线路的导线截面，就是令按允许电压损失选择线路的导线截面，就是令 允许电压损失百分数允许电压损失百分数通过求解这个方程，求解出通过求解这个方程，求解出S S 。 但是，观察但是，观察 的计算公式，会发现计算起来非常复杂，的计算公式，会发现计算起来非常复杂， 2110%1(4.9)NRniiUUiS

36、p L 310%100RNURUU211()(4.10)RNniiUUiSp L mm1niiip L NU%RXalUUUU 0X3 3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面所以我们分成两种情况，采用不同的处理方法。所以我们分成两种情况，采用不同的处理方法。 1 1不计不计 时时 在满足下列任一条件时，在满足下列任一条件时， , ,故可略去故可略去（1 1）负载）负载 : : 导线：导线： 导线截面小于导线截面小于 导线截面小于导线截面小于 （2 2）照明线路，因其无功负荷为零）照明线路，因其无功负荷为零。（3 3）截面在）截面在 以下的三芯电缆（以下

37、的三芯电缆（因因 小，小，X X小）小）。 %XU%XRUU%XUcos0.8216mmcos0.9225mm的线路负载：负载：功率因数高（负荷有关）功率因数高（负荷有关）无功损耗无功损耗Q小，故可略小，故可略 250mmavD导线：导线： 截面小，截面小，r小，小，X小小 故可略故可略 3 3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面这种情况：这种情况：令令 即即 或或所以所以如果已知如果已知 及负荷距，便可求得导线截面及负荷距，便可求得导线截面2 2计及计及 时时 上述所例情况外，都应计及上述所例情况外，都应计及 。显然这种情况计。显然这种情况计算比较复

38、杂。算比较复杂。 工程计算采用工程计算采用逐步试求法逐步试求法： 21111()RNalNnniiiiU UU UiiSp Lp L mm%alalUU或%XU%XU%RUU %alUU %RalUU RalUU 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面 （1 1） 对于对于6 610KV10KV高压架空线路，一般高压架空线路，一般 电缆线路，一般电缆线路，一般先根据这些范围，选取一个先根据这些范围，选取一个 的平均值，这样可的平均值，这样可根据公式：根据公式： 求出值求出值 。 （2 2）求）求 要求要求 （允许电压损失）（允许电压损失） （3 3）由公式

39、：）由公式： 求导数的截面求导数的截面S S，并据此选出一标准截面。，并据此选出一标准截面。 00.30 0.40 xkm00.07xkm0 x%XU%RU%RXalUUU %RalXUUU 211()(4.10)RNniiU UiSp L mm02101%NnXxiiUiUq L3%10RR100=10%RNUUNUUU按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面 （4 4）根据所选的截面）根据所选的截面S S及几何均距，从有关资料查得对及几何均距，从有关资料查得对应的应的 值，比较结果：值，比较结果： 与与 相差不多，或相差不多，或 所求得的电压损失不超过允

40、许值所求得的电压损失不超过允许值相反，按上述步骤重新计算，直到满足要求。相反，按上述步骤重新计算，直到满足要求。 0 x0 x0 x认为满足要求认为满足要求结束计算结束计算3 3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面例题例题3 33.3.从地面变电站架设一条从地面变电站架设一条10KV10KV架空线路向两个井架空线路向两个井口供电。导线采用：铝绞线，三角形布置，线间距口供电。导线采用：铝绞线，三角形布置，线间距1m1m 。 要求：允许电压损失为要求：允许电压损失为5 5 试求：其导线的截面积试求：其导线的截面积 解：解： 初设初设 则则 地面变地面变电站

41、电站2号井口号井口1号井口号井口2km1km500+j2001000+j800KWKvarKWKvar00.35xkm02101%NNxXiiUiUq L20.3510 10(800 2200 3)0.77 3 3 按允许电压损失选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面 故故 计算导线的截面：计算导线的截面： 是铝线是铝线 选标准截面选标准截面 %50.774.23RalXUUU 3%10100RNUURU4.2310010000423V0.03211pRNniiUUiSL10.032 423 102(1000 2500 3)25.8mm235Smm3 3 按允许电压损失

42、选择单电源线路的导线截面按允许电压损失选择单电源线路的导线截面从设计手册中查得从设计手册中查得 显然：显然： 值值 与原假设值相差不大，故可用；与原假设值相差不大，故可用； 4.02 54.02 5 所选截面满足电压损失的要求所选截面满足电压损失的要求4.6.4 4.6.4 环网的电压损失计算环网的电压损失计算（两端供电的电网）（两端供电的电网）（略）（略） 000.92,0.366Rkm Xkm0X0X0022101011%pNNNnRXiIiiUUIiULq L220.920.36610 1010 10(1000 2500 3)(800 2200 3) 4.7.1 4.7.1 四种选择方法

43、汇总四种选择方法汇总（1 1）按照发热条件选择）按照发热条件选择 条件：条件： （长期允许电流应大于或等于最大计算电流）（长期允许电流应大于或等于最大计算电流） ( (按熔断器的熔体额定电流校验导线截面按熔断器的熔体额定电流校验导线截面) ) 的确定：的确定： ( (正常工作正常工作) ) ( (单台单台) ) ( (干线干线) ) 干线熔体电流大于支线两级干线熔体电流大于支线两级 的确定：的确定： (A) ( (A) (单台单台) ) (A) ( (A) (干线干线) ) alcaIIalNFII根据根据 Ica 查有查有关资料得截面关资料得截面S,此方法主要此方法主要求电流求电流IcaNF

44、INFcaIISTINFI( )maxmax(1)ca nstNPKIKIINFI(启动时启动时)caIcaNII30caII7 7 导线和电缆截面选择的综合分析导线和电缆截面选择的综合分析（2 2）按照允许电压损失条件选择）按照允许电压损失条件选择方法：方法： （忽略电抗）（忽略电抗） （逐步试求法）（逐步试求法）电压损失计算：电压损失计算： 铜铜 铝铝 架空线架空线 电缆电缆 RalUU RalXUUU 211()RNniiUUiSp L mm%RXUUU 0022101011NNnnRXiiiiUUiip Lp L310%100NUUU20.053/kmmm 20.032/kmmm0.3

45、 0.4/km0.07/km0X （3 3）按照经济电流密度条件选择）按照经济电流密度条件选择（4 4）按照机械强度条件选择）按照机械强度条件选择 对架空线，所选导线的截面不小于某一最小截面，以对架空线，所选导线的截面不小于某一最小截面，以保证导线具有足够的保证导线具有足够的机械机械强度。强度。 表表4 41 1 导线最小截面导线最小截面 值值2()caecIJSecmm()()()maxcaecITJ负荷计算企业性质查表23.2mm架空线路电压级架空线路电压级钢钢芯铝线芯铝线（mm2）铝及铝合金铝及铝合金（ mm2 ）铜（铜（ mm2 ）35KV2535610KV2535（居民区）（居民区）

46、25（非居民）（非居民）161KV以下1616minS四种选择方法汇总四种选择方法汇总2 2 如何如何运用四种方法选择导线和电缆截面运用四种方法选择导线和电缆截面（1 1）对于一般工业企业对于一般工业企业 外部电源线路（线路较长，电压高）外部电源线路（线路较长，电压高） 按允许按允许电压损失电压损失的条件的条件选择；选择； 按按发热发热和和机械强度机械强度条件条件校验；校验； 经济电流密度经济电流密度条件只作条件只作参考参考数据；数据； 对于企业内部对于企业内部6 610KV10KV线路（线路不长，电压高）线路（线路不长，电压高） 按按发热条件发热条件选择选择（即允许载流量）；（即允许载流量）

47、； 按按允许电压损失允许电压损失和和机械强度机械强度条件条件校验；校验； 经济电流密度经济电流密度条件只作条件只作参考参考数据；数据； 对于对于380V380V低电压线路（线路不长，电压低，电流较低电压线路（线路不长，电压低，电流较大）大） 按按发热条件发热条件选择；选择； 按按允许电压损失允许电压损失条件条件校验；校验；（2 2）大型工业企业的外部电源线路大型工业企业的外部电源线路（负荷较大，线路长）（负荷较大，线路长） 按按经济电流密度经济电流密度来来选择选择导线截面。导线截面。4.7.34.7.3例题例题例例3-5 3-5 某企业由地区变电站供电，其相关参数如图。某企业由地区变电站供电，其相关参数如图。 要求：导线采用要求：导线采用LJLJ型铝绞线，额定电压型铝绞线，额定电压10KV10KV 允许电压损失百分数允许电压损失百分数U U5 5 环境空气温度为环境空气温度为+35+35 企业年最大负荷小时企业年