输电导线截面的选择
第6章导线和电缆截面的选择5.16
5．短路时的动、热稳定度校验 和一般电气设备一样，导线也必须具 有足够的动稳定度和热稳定度，以保证在短路故障时不会损坏。 6．与保护装置的配合 导线和安装在其线路上的保护装置（如熔断器、 低压断路器等）必须互相配合，才能有效地避免短路电流对线路造成 的危害。
对于电缆，不必校验其机械强度和短路动稳定度，但需校验短路热稳定度。 在工程设计中，根据经验，一般对6～10KV及以下的高压配电线路和低压动 力线路，先按发热条件选择导线截面，再校验其电压损耗和机械强度；对35KV 及以上的高压输电线路和6～10KV长距离、大电流线路，则先按经济电流密度 选择导线截面，再校验其发热条件、电压损耗和机械强度；对低压照明线路， 先按电压损耗选择导线截面，再校验发热条件和机械强度。通常按以上顺序进 行截面的选择，比较容易满足要求，较少返工，从而减少计算的工作量。
例0KV架空线路，计算负荷为 1380kW， cos φ =0.7,Tmax ＝4800h ，试选择其经济截面，并校验其发热条 件和机械强度。 解：(1) 选择经济截面
I30＝P30/（ UN cos φ ） ＝1380kW/( 1.731 ×10kV×0.7)＝114A
超过了允许值，则应适当加大导线或电缆的截面，使之满足允许电压损耗的
要求。 1．电压损耗的计算公式介绍
（1） 集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式 图6-3 带有两个集中负荷的三相线路
下面以带两个集中负荷的三相线路(图6-3)为例，说明集中负荷的三相线 路电压损耗的计算方法。
在图6-3中，以P1、Q1、P2、Q2表示各段线路的有功功率和无功功率， p1、 q1、p2、q2表示各个负荷的有功功率和无功功率，l1、r1、x1、l2、r2、x2表 示各段线路的长度、电阻和电抗；L1、R1、X1、L2、R2、X2 为 线路首端至
导线截面积的选择和电缆的铺设方法
导线截面积的选择和电缆的铺设方法一导线截面积的选择输电线路导线截面积的选择对电网的技术经济性能有很大的影响，导线截面的选择首先满足最基本的技术要求，如不发生电晕，保证一定的机械强度，满足热稳定条件，电压损耗不超过容许值。
其次，还要考虑经济方面的问题，如截面的选择不应使功率损失过大，不应使投资过大以及降低有色金属的消耗等等。
因而导线截面积的选择不是一个孤立的问题，需要在设计时从各个方面去综合考虑，通过方案比较找出最优的方案。
1.1导线截面选择的技术条件选择导线的技术条件是指电晕放电，机械强度，发热温度及容许电压损耗等条件。
高压输电线路产生的电晕会引起电能损耗和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小，根据理论分析及试验所得的结果，各级电压下的按电晕条件所规定的导线最小外径如下表所示：架空线路的导线在运行时要承受各种机械负载，如导线的自重，风压，冰重等，此外，还要有具有适应外界偶然负载的过载能力，这就要求导线截面不能过小，否则就难以保证应有的机械强度。
架空线路根据其重要程度一般可分为三个等级，通常35KV以上线路为I类线路，1~35KV 为II类线路，1KV以下为III类线路。
电流通过到现实，在导线上的电阻会缠身有功功率损耗，导线的有功功率损耗将转换为热能使导线的温度上升。
当损耗的热能与周围发散的热能相等时，温升达到稳定值。
在一定的容许条件下，各种型号的导线容许通过的电流时不同的。
总所周知，当线路上输送的功率一定时，导线截面积小则线路的电阻，电抗愈大，从而线路的电压损耗也愈大，电压损耗过大会给调压带来困难。
为了保证电压损耗在容许范围之内，通常可按容许电压损耗选择导线截面，这一点对地方电网尤为重要。
1.2导线截面积选择的经济条件为了节约投资降低线路的造价及折旧维修费用，导线截面应愈小愈好。
但当导线截面愈小时，在输送功率相同的条件下又会使电能损耗增大，从而增加发电厂的投资，燃料消耗以及整个系统的运行费用支出。
输电线路设计导线地线截面的选择
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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。
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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
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（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
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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
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。
导线截面的选择
导线截面的选择电线、电缆截面选择应满意发热条件、电压损失、机械强度等要求，以保证平安、牢靠、经济、合理地运行。
1.选择方法：选择导线截面时，一般可按下列步骤进行：1)对于距离L≤200m且负荷电流较大的供电线路，一般先按发热条件的计算方法选择导线截面，然后按电压损失和机械强度条件进行校验。
2)对于距离L≥200m且电压水平要求较高的供电线路，应先按电压损失的计算方法选择截面，然后用发热条件和机械强度条件进行校验。
2.按发热条件选择：按发热条件选择导线截面，就是要求导线的允许载流量不得小于线路的计算电流，即：IN≥I30式中：I30?D线路的计算电流（A）；IN ?D导线、电缆的允许载流量（A）。
3.按允许电压损耗选择导线截面：任何输电线路都存在着线路阻抗，当电流通过线路时，必将在线路阻抗上产生压降。
为了保证用电设备的正常运行，用电设备的端电压必需在要求范围内，所以对线路的电压损耗也须限定在规定的允许值内。
为了保证电压损耗在允许值范围内，可以用增大导线截面来解决。
1)电压损耗：是指线路的始端电压与终端电压有效值的差，即：△U＝U1-U2式中：U1－线路始端电压（V）；U2－线路终端电压（V）。
△U是电压损耗的肯定值表示法，在实际应用中，所涉及的电压常有多种等级，这时用肯定值表示电压损失就不便于各种等级间进行比较，因此常用相对值来表示电压损耗的程度，工程上通常用△U与额定电压的百分比来表示电压损耗的程度，即：△U％=式中: UN?D线路额定电压（V）。
在进行设计时，通常给定电压损耗的允许值，而通过选择导线的截面来满意要求。
《全国供用电规章》中规定：l 35KV及以上供电和电压质量有特别要求的用户，电压波动的幅度不应超过额定电压的±5%；l 10KV及以下高压供电和低压电力的用户，电压波动幅度不应超过额定电压的±7%；对低压照明用户，电压波动幅度不应超过额定电压的＋5%，－104.零线截面的选择方法a.三相四线制供电线路中的零线截面，可依据流过的最大电流值按发热条件进行选择。
低压输电导线截面的选择
输 电导 线在 通 过正 常最 大负荷 电流 时输 电线路 中有一 定 的 电压 损失 ，即线 路计算 电流 时产生 的电 负荷 性 质 单 相纯 电阻 单相 纯 电感 三相 纯 电阻 三相 纯 电感 ． 举 例说 明
白炽灯 、 热 水器 、 电炉 、 电饭煲 等 日光灯 、 电动机 、 电磁 炉 等 三 相热 水器 三 相 电动机 、 变 压器
注： ①单相电路即接在 火线和零线之间的电路 ， 三相电路 即接在三根火线之 间的电路 ；②Ｉ 为 负荷 电流 ， Ｐ为 负荷 额 定功 率 ， ｕ 为 负荷 额 定 电压 ， Ｃ ｏ ｓ
为 负荷 的功 率 因数 ，即 为 电源的利 用 率 （ 设 备 上标
注） 。
求： Ｉ ＝？
用， 甚 至 可能会 因接头 温度 过 高而 引起事 故 。 因此 正 确选择 导 线截 面很 是必 要 。
关键 词 ： 导线 截 面 选择
一
压损失 ， 不超过正常运行时允许的电压损失 。
３ 、 满足机 械 强度
二、 选择 方 法
（ 一） 根 据发 热条件 进行 初 次选择
有电流通过线路时， 导线产生的热量 ， 一部分散 发到周围空气 中， 另外一部分使导线的温度升高， 容 易使线路损坏 ，因此通常是根据导线允许通过的最 大 电流一 导线 的安 全载 量进 行选 择 的 ，即根 据导 线 的安全载量进行初选。具体方法如下 ： １ 、 根据负荷（ 电气设备 ） 的性质计算 出负荷电流
（ １ ） 负 荷分 类 在交 流 电路 中 ， 常见 的负荷有 两类 ：
、
选 择原 则
１ 、 满足 发 热条 件
送电线路工(技能)习题库+答案
送电线路工（技能）习题库+答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、基尔霍夫电压定律是指（）。
A、沿任一闭合回路各电动势之和小于各电阻压降之和B、沿任一闭合回路各电动势之和大于各电阻压降之和C、沿任一闭合回路各电动势之和等于各电阻压降之和D、沿任一闭合回路各电阻压降之和为零正确答案：C2、《运行规程》中规定，在最大计算弧垂下，220kV架空线路导线与建筑物之间的最小垂直距离是A、6米B、8米C、9米D、7米正确答案：A3、无论三相负载是“Y”或“△”连接，也无论对称与否，总功率为：（）。
A、P＝PU+PV+PWB、P＝UicosφC、P＝3UIcosφD、P＝3UIsinφ正确答案：A4、《运行规程》中规定，在最大计算风偏下，220kV架空线路导线与树木之间的安全距离是A、4米B、7米C、6米D、5米正确答案：A5、紧线、撤线前，应检查拉线、（）及杆塔。
A、桩锚B、基础C、横担D、金具正确答案：A6、电力系统中的输电、变电、（）三个部分称为电力网。
A、配电B、用电C、发电D、售电正确答案：A7、《运行规程》中规定，在无风情况下，110kV架空线路边导线与建筑物之间的最小水平距离是A、4米B、5米C、3米D、2米正确答案：D8、耐张串的串数是根据（）来确定的。
A、导线综合荷载B、导线最大风力C、导线最大使用张力D、导线断线张力正确答案：C9、严重缺陷的处理要求是（）。
A、一般应在24小时内消除B、应列入年、季检修计划中消除C、必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行临时处理D、应在短期内消除，消除前应加强监视正确答案：D10、《运行规程》中规定，在最大计算弧垂下，500kV架空线路导线与树木之间的安全距离是A、8米B、5米C、6米D、7米正确答案：D11、《运行规程》中规定，220kV输电线路与电气化铁路承力索或接触线交叉跨越的最小垂直距离是。
A、6米B、4米C、5米D、3米正确答案：B12、在220kV邻近或交叉其他电力线工作的安全距离A、2米B、3米C、4米D、5米正确答案：C13、瓷绝缘子的泄漏距离系指钢帽和钢脚之间沿绝缘子瓷（）的最近距离。
输电导线截面的选择
输电导线截面的选择1.1 为了保证供电安全，可靠，经济合理和供电质量的要求，必须正确合理地选择输电导线的型号和截面。
根据所处的电压等级和使用环境要按以下原则确定：1.1.1.按长时允许电流选择导线的截面1.1.2.按允许电压损失选择导线的截面1.1.3.按经济电流密度选择导线的截面1.1.4.按机械强度选择导线的截面1.1.5.按短路时的热稳定条件选择导线的截面1.2 各种导线截面的选择条件1.2.1.高压架空导线因受自然条件的影响很大，机械强度必须满足要求，但散热条件好，允许温度高，可根据线路的长短和通过电流的大小，按允许电压损失和长时允许电流来选择。
1.2.2.高压电缆机械强度较高，但散热条件差，所以必须考虑短路时的热稳定性。
1.2.3.低压导线和电缆，对负荷电流大，线路长的干线，应按正常时的允许电压损失初选其截面。
对经常移动的橡套电缆，应按机械强度初选。
对负荷电流较大，但线路较短的按长时允许电流初选。
初选的电缆截面还应按其它条件校验。
总之，在选择导线时，应在诸多的选择条件中，确定一个有可能选择出最大截面的条件首先进行初选，再按其它条件校验，这样可使计算简便，避免返工。
由于计算导线截面载流量需要条件较多，算起来比较麻烦，在实际工作中很不实用，在要求不太高的场合，一般用图表法就能满足。
使用图表法需要注意系数的调整。
以下是在工作中采集常用的一些数据，供参考使用。
2.1 长时允许电流选择导线的截面2.1.1.导线的长时允许电流应不小于实际流过导线的最大长时工作电流。
架空裸绞线载流量环境温度变化时载流量的校正系数注：一般导线载流量都是按25度，要根据环境温度具体调整交联聚乙烯绝缘电缆最高允许工作温度90度环境温度25度矿用橡套软电缆载流量3.1 线路电压损失选择导线的截面送配电线路设计规程规定：电力网络中电压损失允许值，高压配电线路5﹪，低压配电线路4﹪。
380V架空线路单位负荷矩时电压损失百分数﹪/KW-KM导线型号功率因数0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.96 1.0LJ-16 1.624 1.59 1.56 1.532 1.49 1.45 1.3725 1.13 1.097 1.064 1.034 1.0 0.965 0.88735 0.875 0.833 0.812 0.781 0.75 0.731 0.63750 0.671 0.64 0.611 0.582 0.551 0.517 0.44370 0.539 0.509 0.48 0.452 0.424 0.39 0.31895 0.45 0.42 0.392 0.365 0.337 0.304 0.235120 0.396 0.367 0.34 0.314 0.286 0.254 0.183150 0.349 0.321 0.295 0.269 0.242 0.211 0.145185 0.316 0.289 0.264 0.238 0.212 0.182 0.118 6KV架空线路单位负荷矩时电压损失百分数﹪/KW-KM导线型号功率因数0.8 0.85 0.9 0.95 0.98 1.00LJ-16 6.30 6.16 6.01 5.85 5.71 5.5025 4.35 4.21 4.07 3.90 3.77 3.5635 3.35 3.21 3.07 2.90 2.77 2.5650 2.57 2.43 2.29 2.13 1.99 1.7870 2.07 1.93 1.79 1.63 1.49 1.2695 1.74 1.60 1.46 1.29 1.16 0.95120 1.54 1.41 1.26 1.10 0.97 0.75150 1.38 1.24 1.10 0.93 0.80 0.58185 1.26 1.15 0.98 0.82 0.69 0.47 10KV架空线路单位负荷矩时电压损失百分数﹪/KW-KM导线型号功率因数0.8 0.85 0.9 0.95 0.98 1.0LJ-16 2.265 2.216 2.164 2.105 2.057 1.984 25 1.565 1.516 1.464 1.405 1.357 1.256 35 1.205 1.158 1.104 1.045 0.997 0.923 50 0.925 0.876 0.824 0.765 0.717 0.645 70 0.745 0.696 0.644 0.585 0.537 0.452120 0.556 0.506 0.454 0.395 0.347 0.276150 0.495 0.446 0.394 0.335 0.287 0.215185 0.455 0.406 0.354 0.295 0.247 0.178240 0.417 0.368 0.316 0.257 0.209 0.132110KV三相架空线路单位负荷矩时电压损失百分数（%/100MW·km）660V铜芯橡套软电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪电缆芯线温度为65度380V铜芯橡套软电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪功率因数电4 6 缆10截16 25面35 50积700.6 3.908 2.643 1.58 1.032 0.679 0.504 0.385 0.290.65 3.891 2.633 1.571 1.022 0.67 0.495 0.377 0.2820.7 3.88 2.623 1.561 1.013 0.661 0.486 0.368 0.2740.75 3.871 2.614 1.552 1.004 0.652 0.478 0.359 0.2660.8 3.862 2.605 1.544 0.996 0.644 0.47 0.353 0.2590.85 3.852 2.596 1.535 0.988 0.636 0.463 0.345 0.2510.9 3.843 2.587 1.527 0.979 0.628 0.455 0.337 0.245电缆芯线温度为65度660V铠装电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪电缆芯线温度为65度380V铠装电缆每KW/KM负荷矩的电压损失﹪电缆芯线温度为65度4。
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输电导线截面的选择
本节课主要讲述选择导线截面的一般原则、选择条件。
按长时允许电流选择导线截面；按允许电压损失选择导线截面；按经济电流密度选择导线截面；按机械强度选择导线截面；按短路时的热稳定条件选择导线截面及按启动条件校验导线截面等知识。
一、输电导线型号的选择
选择依据：输电导线所处的电压等级和适用场所。
二、选择导线截面的条件
1.选择导线截面的一般原则。
1）按长时允许电流选择。
2）按允许电压损失选择。
3）按经济电流密度选择。
4）按机械强度选择。
5）按短路时的热稳定性的条件选择。
2.各种导线截面的选择条件。
1）高压架空线路
不必考虑短路时的热稳定性。
2）高压电缆
不考虑机械强度。
必须考虑短路时的热稳定性。
3）低压导线和电缆
对裸导线不校验短路时的热稳定性。
但对于干线电缆，不必校验其机械强度。
在选择各种导线的截面时，应在其诸多的选择条件中，确定一个有可能选择出最大截面的条件。
首先选其截面，其后在按其条件校验，这样可使选择计算简便，避免返工。
三、按长时允许电流选择导线截面
K so I p ≥I ca 0Q Q Q Q K p p SO --=
或查表7-13 查表7-12 wn N N de ca U P K I ϕcos 3103
⨯∑=
四、按允许电压损失选择导线截面
1.电压损失的计算
电压损失是线路始、未两端电压的算术差值。
1）线路的电压损失计算
（1）线路负荷电压损失的计算（图7-14）
相电压损失 ϕϕsin cos IX IR U +=∆
三相对称线路线电压损失：)sin cos (3ϕϕX R I U w +=∆△U w =)sin x cos r (IL 300ϕ+ϕ
N
w U QX PR U QX PR U +≈+=∆ N
w U PR IR U ==∆ϕcos 3 )(Pr 00Qx U L U N
w +=∆ 忽略电抗时：
N r r w U L P L I U 00cos 3==∆ϕ （2）分布负荷电压损失的计算（图7-15）
△Uw=△U 1+△U 2+△U 3
导线截面型号相同
2）变压器电压损失的计算
公式： )sin %cos %(%T X T r T
N T T U U S S U ϕϕ+=∆⋅ T N T T U U U ⋅∆=
∆2100% 100322⨯=
⋅⋅T T n T N r R I U U 100322⨯=⋅⋅T T n T
N X R I U U %100%⨯∆=⋅⋅T
N T N r S P U 22%)(%)(%r z X U U U -=
2、按允许电压损失选择导线截面
1）允许电压损失的确定
公式：△U p =U 20T -U p.min U p.min 查表7—15 简化△U p =U 2N.T -U pmin 要求 △U p ≥△U
2）按允许电压损失选择导线截面
公式：线路电阻上的电压损失：
A
U L P K U PR U sc N N de N r γ3
10⨯∑== 导线最小截面： r
P sc N N de U U L P K A •∆⨯∑=γ3min 10 忽略线路电抗时，按允许电压损失选择出截面后不必再进行校验。
五、按经济电流密度选择导线截面（图7-16）
1、经济截面：（公式）
2、经济电流密度：公式 表7-17。
3、年最大负荷利用小时数： 公式：max
max P W T = 表7-18。
六、按机械强度选择导线截面 表7-19、20
七、按短路时的热稳定条件选择导线截面
i SS
t C I A =min
八、按启动条件校验导线截面
1、电动机的最小启动电压 1）满足电动机的最小启动转矩
公式：
α=•K U U N m in st 当无最小启动转距数据时，可取75％U N
2）满足吸力线圈有足够的吸持电压
公式：7-23、24。
N st b st U U U U 75.01min ≥∆+=⋅•
电动机最小启动电压 : U stmin =0.75U N -△U blst
2、启动时电压损失计算
1）支线电缆的电压损失： 公式：1
111cos 3cos 3b st b st st st b st st b A L I R I U γϕϕ•==∆ 电机实际启动电流：
公式： N st N st st U U I I min
⋅⋅==
2）干线电缆的电压损失：
公式：ms
sc ms st ms st ms st ms A L I U γϕ⋅⋅⋅=∆cos 3 3）变压器的电压损失
公式：6-29、30、31
3、按启动条件校验电缆截面
公式：U2N.T-△U st≥U st.min
校验导线截面不合格，应采取措施：（P175）
小结：
1、输电导线型号的选择：电压等级、使用场所、选择原则、选择条件。
2、选择导线截面的条件。
3、按长时间允许电流选择导线截面。
4、按允许电压损失现在导线截面。
5、按经济电流密度现在导线截面。
6、按机械强度选择导线截面。
7、按短路时的热稳定性条件选择导线截面。
8、按启动条件效验导线截面。
作业：P179：10、13。