架空线路导线截面的选择共44页
电力线路结构及导线的截面选择
电力线路结构及导线的截面选择摘要：导体（线芯）、绝缘层以及保护层等作为电力线路的重要组成部分，其中导线作为其最主要的原件，其截面的大小与电力网的经济和技术指标有着紧密的联系。
对于35KV以上的架空线路而言，在选择导线截面时首先要考虑经济的因素，然后按照截流量、电晕、机械强度等来对其进行校验。
对于35KV以下的电力网则按照电压损耗率的最大限度来选择导线的截面，校验可以通过载流量以及机械强度来校验。
关键词：电力线路；导线截面架空线路和电缆线路作为电力线路中常见的线路种类，其中架空线路通常情况下设置在露天的杆塔上，而电缆线路则直接埋设在地下或者是设置于电缆沟。
架空线路和电缆线路相比较，其中架空线路的建设费用要比电缆线路低、且施工时间短、运检维修方便，因此架空线路的使用远比电缆线路多。
一般情况下，电缆线路通常应用于负荷密度大、人口稠密等中心城市的繁华地段的建设中。
一、电力线路结构架空线路的组成部分有杆塔、绝缘子、导线、避雷线以及金具等部分，不同的部分发挥的作用也存在区别，其中传输电流、输送电能的为导线，而将雷电引入大地从而保护线路的为避雷线。
而作为导线和避雷线支撑体为杆塔。
绝缘子的主要作用是让导线和杆塔之间无法通电，绝缘子能够承受线路最高运行的电压和各种过电压。
而金具则是将导线与杆塔连接安装以及固定。
上文介绍到导体（线芯）、绝缘层以及保护层是构成电力线路的组成部分，这些部分的作用分别是，导体负责传递电能，而绝缘层其主要隔离不同的线芯、和保护层，因此绝缘层需要具有较好的绝缘性能和耐热性能；而保护绝缘层的部分就是保护层，其能够在电缆运输、储存以及敷设和运行的过程中，保护绝缘层不受到外力的伤害。
对于架空线路而言，由于各个主要元件经常暴露在露天的情况下，常常受到风吹雨淋，同时也极容易受到气温、天气等变化的影响，因此线路会出现退化或者腐蚀的情况。
这就对导线的质量提出了更高的要求。
导线应当具备较好的导电性能、良好的机械强度以及抗腐蚀的能力。
架空送电线路导线截面选择和校验
一.架空送电线路导线截面选择和校验架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕，机楔强度以及事故情况下的发热条件进行校验。
必要时通过技术经济比较确定。
但对超高压线路，电晕往往成为选择导线截面的决定因素。
1.按经济电流密度选择导线截面按经济电流密度选择导线截面用的饿输送容量，应考虑线路投入运行后5~10年的发展。
在计算中必须采用正常运行方式下经常重复出现的最高负荷，但在系统发展还不明确的情况下，应注意勿使导线截面顶得过小。
导线截面的计算公式如下式中S---导线截面（MM）P---送电容量U---线路额定电压J---经济电流密度我国1956年电力部颁布的经济电流密度如表7-7所示。
经济电流密度的确定，涉及到电力和有色金属部门的供应，分配和发展等国民经济情况，目前有待统一修订标准。
2.按电晕条件校验导线截面在高压输电线中，导线周围产生很强的电场，当电场强度达到一定数值时，导线周围的空气就发生游离，形成放电，这种放电现象就是电晕。
在高海拔地区，110~220KV线路及330KV 以上电压线路的导线截面，电晕条件往往起主要作用。
导线产生电晕会带来两个不良后果：①增加了送电线路的电能损失；②对无线电通信和载波通信产生干扰。
至于电晕对导线的腐蚀，从我过东北系统154KV升压至220KV线路的实际运行情况来看，没有明显的影响，可暂不考虑。
关于电晕损失，若直接计算出送电线路的电晕损失，其优点是数量概念很清楚，缺点是计算较繁。
目前已很少采用这种方法。
现在趋向于用导线最大工作电场强度Em（单位为/cm）与全国电晕临界电场强度E。
之比植来衡量。
许多国家（如瑞典，前苏联等）认为，三相平均的导线表面最大工作电场强度与全国电晕电场强度之比若小于0.9，即，则认为是经济的。
前苏联“330~750KV线路年平均电晕损失计算导则”中提出，当时，电晕损失是非常小的，可以忽略不计。
我国东北系统的升压线路，刘天关330KV线路在人工气候室的试验表明：当时，起始电晕放电；当0.9< <1时，有较大的电晕放电；当>1时，则全面电晕放电。
导线及电缆选择
2024/1/23
(二). 电缆的选择
(1). 电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、敷设 方式和用电设备的特殊要求等进行选择。
(2). 电缆的持续允许载流量，应按敷设处的周围介质温 度进行校正：1）当周围介质为空气时，空气温度应取敷设 处10年或以上的最热月的每日最高温度的月平均值。2）在 生产厂房、电缆隧道及电缆沟内，周围空气温度还应计入 电缆发热、散热和通风等因素的影响。当缺乏计算资料时， 可按上述空气温度加5℃。3）当周围介质为土壤时，土壤 温度应取敷设处历年最热月的平均温度。电缆的持续允许 载流量，还应按敷设方式和土壤热阻系数等因素进行校正。2024/1来自23感谢阅读 感谢阅读
感谢阅读 感谢阅读
2．电压损失条件：导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产 生的电压损失应小于规定允许的电压损失，以保证供电质量。
3．机械强度条件：在正常工作条件下，导线应有足够的机械 强度以防止断线，故要求导线截面不应小于最小允许截面。
4 ．经济电流密度条件：选择导线截面时，即要降低线路的电 能损耗和维修费等年运行费用，又要尽可能减少线路 投资和有色金属消耗量，通常可按国家规定的经济电 流密度选择导线截面。
截面的一半，即 ≥0.5 ；当相线截面 ≤ 1力6mm2时，可
取
。
线
保护中性线（PEＮ线）截面的选择：PEＮ线兼有中路性线和保 护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要，求，并取其 中较大者作为PEＮ线截面，因此 ≥(0.5～1) 。一
般
2024/1/23
要
3.4 输电线路导线截面的选择
输电线路设计导线地线截面的选择
感谢您的观看！
第15页/共15页
3、最大负荷电流要小于导线的安全工作电流，不能因为电 流太大而造成断线事故。
4、验算导线载流量时，钢芯铝线的允许温度一般采用＋ 70℃（大跨越可用＋90℃），钢绞线的允许温度一般采 用＋120℃。环境温度应采用最高气温月的最高平均气 温，风速应用0.5m/s,太阳辐射功率密度应采用 0.1W/cm2。
截面的选择原则是就近选择。
第4页/共15页
2、按载流量选择截面
（1）按导线的载流量选择导线截面时，应使其在最大连续 负荷电流运行条件下，不超过允许值。导线的允许温度，铝 线及钢芯铝绞线可采用+70°C；大跨越档可采用+90°C； 镀锌钢绞线可采用+125°C. （2）环境气温应采用最高气温月的最高平均气温。
选择LGJ-240mm2导线 （2）按载流量校验 LGJ-240导线载流量为+70°C（环境温度+40°C）载流量为491A，满足要求。 （3）根据电压将校验（线路长度按10km考虑）
u%=0.0266%1013.519=3.6%<5%
满足要求
第11页/共15页
（4）需要注意的问题 A、线路的运行方式，如果线路分列运行，即两回线路同时运行，线路截面应该减
第12页/共15页
2、10kV输电线路选择
以上变压器选择表中，通风机房设在风井场地，距工业场地3km，请选择去通 风机配电室的线路 （1）按载流量选择
I = 1172 =84.58A 3 100.8
查《工业与民用配电设计手册》P526,LGJ-25即可满足要求，但考虑到本矿井 地处山区风大，选用LGJ-50. （2）按机械强度校验 查导线截面按机械强度要求的最小截面LGJ-16即可满足要求 （3）按压降校验
导线截面的选择
• θal=65℃ θ0=25℃ 温度校正系数为
• 导线的实际允许载流量为
• 3.保护线APE的选择 按APE≥0.5Aφ 要求，选APE=25mm2
3按经济电流密度选择导线和电缆截面
按经济电流密度 jec 计算导线经济截面 Aec 的公式为
I 30 Aec jec
例2 有一条用LJ型铝绞线架设的长5km的35kV架空线路，
截面为
Amin 35mm
2
因此也满足机械强度要求。
4 按电压损耗选择导线和电缆截面
1、集中负荷的三相线路电压损失的计算
*用负荷功率p、q计算时，
电压损耗一般公式为
( pR qX ) U UN
*线路电压损耗的百分值为
U U % 100 UN
线路的电压损失不宜超过规定值：一般不超过线路 额定电压的5%； 对视觉要求较高的照明电路，则为2%～3%。
4、保护中性线（PEN线）截面的选择
因为PEN线具有PE线和N线的双重功能，所以选择截面 时按其中的最大值选。
例1 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV型铝芯 塑料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为15℃。 该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.8，效 率为0.85，试按发热条件选择导线截面。
S P 2 Q 2 502 452 67.3kV . A S 67.3 I 102A 3U N 3 0.38
按I=102A查附录表13-1，得BLX-500型导线A=35mm2
在35 ℃时的 ，则可选 I al 119A I 102A BLX 500 1 35 型导线三根作相线，另选 BLX 500 1 25
1.计算线路中的计算电流 P30=Pe/η=40/0.85=47KW I30=P30/ =89A 2.相线截面的选择 因为是三相四线制线路，所以查4根单芯线穿钢管的参数， 查附录表得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为 35mm2的BLV型导线，在环境温度为25℃时的允许载流量为 80A，其正常最高允许温度为65℃，即Ial=80A
导线及截面选择OK.pdf
220kV及以下架空送电线路导线及截面选择2010年1月修编第一篇导线分类1.1对导线材料的要求：a、导电率高，以利于减少能损和电压降；b、耐热性能高，以提高输送容量；（正常情况下：铝70℃、铝合金150℃）；c、机械强度高，弹性系数E大，有一定柔软性，易弯曲；d、有良好的抗疲劳性，耐震性能好；e、耐磨蚀性好，使用寿命长；f、重量轻，耐磨；g、价格低廉。
1.2常用导线材料的性能比较：可以看出：a、铜是导电性能最好，机械强度高，耐蚀性能强的一种导线材料，但其重量大，价昂，一般不用于架空送电线。
b、铝的导电率稍差，重量轻，耐腐蚀，资源丰富，价格低廉，但缺点是抗拉强度低。
c、铝镁合金与铝的性能相近，但价格较高。
d、钢的导电性能最差，但机械强度很高，价格低，主要用来制作钢绞线、铝包钢地线。
根据以上分析，在送电线路中最常用的是一种复合材料的导线，即钢芯铝绞线。
它在电气性能、机械强度和经济价格上都占有明显的优势。
其构造是芯线为钢绞线，外层为铝绞线。
1.3 导线的结构和种类导线从结构上看，有单股和多股之分。
一般只有铁和铜的小截面才有单股。
1983年制定（以前标准为GB1179-74）与IEC的规定一致。
a、表示方法：LJ-150 铝绞线LGJ-300/50 钢芯铝绞线LGJF-300/50 防腐型钢芯铝绞线b、规格及技术规数据见GB 1179-83表2，16种表4，51种c、材料铝股——用绳度标高的电工铝GB3955-83钢芯——镀锌钢绞线GB3428——82防腐涂料——呈中性，滴点不应低于110℃d、最外层绞向：右向e、工艺质量绞合应均匀，紧密；焊接：铝股7股以下不允许有接头7股以上允许，两接头间不可小于15m。
钢丝不允许接头f、成品交货：长度允许偏差±5%每一合同中的短线（不小于1/3制造长度）允许有5%g、厂家：沈阳电缆厂新疆电缆厂杭州电缆厂德旧电缆厂江苏远东电缆厂武汉电缆厂上海电缆厂昆明电缆厂ACSR/AS）a、结构：是一种钢芯铝绞线，但其钢芯不是用镀锌钢丝绞合的，而是用铝包钢丝绞合的。
导线截面选择原则
导线截面选择原则一、按经济电流密度选择从能量损耗的角度考虑，希望导线的截面越大越好，因此时导线阻抗变小，使电能损耗和电压损失都减小。
但从线路投资和维护考虑，又希望导线截面小一些好，同此时导线单位长度价格降低、有色金属消耗减少、投资费用降低，比较经济。
这是高压导线截面选择中的一对矛盾，解决的办法就是采用经济截面。
按经济电流密度选择导线截面，能使线路的年运行费用接近最低，因而有较大的经济意义。
二、按长时允许电流（允许载流量）选择这一原则的含义如下：导线通过最大长时负荷电流，也就是设计中的计算电流时，所产生的发热温度，不应超过其运行的最高允许温度。
据此，工程上对各种型号、规格、材质的导线都有一个相应的长时允许负荷电流的规定，也叫允许载流量的规定。
所以，设计选择时不必计算各种情况下导线的发热温度，只须按计算电流查电工手册得出相应的截面，并作温度修正即可。
所选截面若不符合该原则，则在满负荷运行时，将会使导线过热烧坏绝缘或引起火灾和其他事故。
三、按正常运行允许电压损失选择由于线路上有电阻和电抗，故电流通过导线时，除产生电能损耗外，还会产生电压损失，当电压损失超过一定的范围后，将使用电设备端子上的电压过低，影响用电设备的正常运行。
所以，要保证用电设备的正常运行，必须根据线路的正常运行允许电压损失来选择导线截面，使线路电压损失低于允许值，以保证供电质量。
四、按机械强度条件选择架空导线要经过搬运、架设、安装等操作，易受到机械损伤，运行又受自然条件影响较大，容易发生倒杆、断线等故障，所以架空导线有一个最小允许截面的规定。
架空导线的最小允许截面如表1所示。
一般这一规定不作为选择计算项目，只作为校验项目。
表1架空线路按机械强度要求的最小允许截面（mm2）。
架空线路导线截面的选择
*对于无感线路，电压损耗公式为
U 3 (iR) 3 (Ir) ( pR) (Pr)
UN
UN
*对于均一无感线路（全线导线型号一致），电压损 耗公式为
U ( pL) (Pl) M
AU N AU N AU N
*均一无感的三相线路电压损耗百分值为
100 M M
U pR qX 4830 (5 0.36) 4830 (5 0.35) 490V
UN
35
线路损耗的百分值为
U % U 100 % 490 100 % 1.4%
UN
35000
电压损耗小于 U al % ，5%因此LJ-95满足允许电压
损耗要求。
• （2）当16mm2＜Aφ≤35mm2时 APE≥16mm2
• (3 ) 当Aφ≥35mm2时 APE≥0.5Aφ
4、保护中性线（PEN线）截面的选择
因为PEN线具有PE线和N线的双重功能，所以选择截
面时按其中的最大值选。
例1 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV型铝 芯塑料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为 15℃。该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为 0.8，效率为0.85，试按发热条件选择导线截面。
解：由例2知 P30 4830 kW, cos 0.7
tan 1, Q30 P30 tan P30 4830 k var
又因为 aav 1.26a 和1.26m
，查A附 9录5m表m32 得
R0 0.36 / km, X 0 0.35 / km
故线路的电压损耗值为
*用负荷功率p、q计算 时，电压损耗一般公式为
U ( pR qX ) UN