导线截面的选择
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。
导线截面选择

从配电变压器到用电负荷的线路有架空线路和电缆线路两种形式。
无论室内或室外的配电导线及电缆截面的选择方法是一样的。
10.3.1选择导线截面的原则:1.电力电缆缆芯截面选择的基本要求:(1)最大工作电流作用下的缆芯温度,不得超过按电缆使用寿命确定的允许值。
(2)最大短路电流作用时间产生的热效应,应满足热稳定条件。
(3)连接回路在最大工作电流作用下的电压降,不得超过该回路允许值。
(4)较长距离的大电流回路或35kV以上高压电缆,当符合上述条件时,宜选择经济截面,可按“年费用支出最小”原则。
(5)铝芯电缆截面,不宜小于4mm2。
(6)水下电缆敷设当需缆芯承受拉力且较合理时,可按抗拉要求选用截面。
导线截面的选择应同时满足机械强度、工作电流和允许电压降的要求。
其中导线承受最低的机械强度的要求是指诸如导线的自重、风、雪、冰封等而不致于断线;导线应能满足负载长时间通过正常工作最大电流的需要;及导线上的电压降应不超过规定的允许电压降。
一般公用电网电压降不得超过额定电压的5%。
电力电缆为何发生电压降,什么场合考虑电压降?电力电缆电压降是一个非常重要的问题不可忽视,在购买时一定要考虑压降问题,否则有可能发生不能正常启动现象。
发生这种现象我想大家都不想看到,既然都不想看到这种事情发生,在购买时考虑降压是必要的。
1.电力线路为何会产生“电压降”?英语中,“Voltage drop”就是电压降,“drop”是“往下拉”的意思。
电力线路的电压降是因为导体存在电阻。
正因为此,所以不管导体采用哪种材料(铜,铝)都会造成线路一定的电压损耗,而这种损耗(压降)不大于本身电压的5%时一般是不会对线路的电力驱动产生后果的。
例如380V的线路,如果电压降为19V,也即电路电压不低于361V,就不会有很大的问题。
当然我们是希望这种压力降越小越好。
因为压力间本身是一种电力损耗,虽然是不可避免,但我们总希望压力降是处于一个可接受的范围内。
2.在哪些场合需要考虑电压降?一般来说,线路长度不很长的场合,由于电压降非常有限,往往可以忽略“压降”的问题,例如线路只有几十米。
电线截面选择

一、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。
一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。
<关键点>如:2.5mm2BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm2=20A、4mm2BVV 铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm2=32A二、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值5~8A/mm2,计算出所选取铜导线截面积S的上下范围:S=<I/(5~8)>=0.125I~0.2I(mm2)S-----铜导线截面积(mm2)I-----负载电流(A)三、功率计算一般负载(也可以成为用电器,如点灯、冰箱等等)分为两种,一种是电阻性负载,一种是电感性负载。
对于电阻性负载的计算公式:P=UI对于日光灯负载的计算公式:P=UIcosф,其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。
不同电感性负载功率因数不同,统一计算家庭用电器时可以将功率因数cosф取0.8。
也就是说如果一个家庭所有用电器加上总功率为6000瓦,则最大电流是I=P/Ucosф=6000/220×0.8=34(A)但是,一般情况下,家里的电器不可能同时使用,所以加上一个公用系数,公用系数一般0.5。
所以,上面的计算应该改写成I=P×公用系数/Ucosф=6000×0.5/220×0.8=17(A)也就是说,这个家庭总的电流值为17A。
则总闸空气开关不能使用16A,应该用大于17A的。
估算口诀:二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。
由表53可以看出:倍数随截面的增大而减小。
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
导线规格选择

导线规格选择
导线规格选择
导线有多种规格,各有各的用途。
1、进户线采用铜芯导线,普通住宅的截面积不应少于10mm2。
中档住宅为16mm2,高档住宅为25mm2。
2、分支回路采用铜芯导线,截面不应小于2.5mm2。
原在照明回路还可采用1.5mm2的铜芯导线,但据最新的相关规定,随着照明电器的发展,2000年后,城市装修即使是照明回路也必须选用不小于2.5mm2的铜芯导线。
3、厨房卫生间电源插座回路用2.5mm2的铜芯导线。
4、空调回路宜选择4mm2铜芯导线。
大功率电器如果使用截面偏小的导线,往往会造成导线过热、发烫,甚至烧融绝缘层,引发电气火灾或漏电事故。
因此,在电气安装中,选择合格、适宜的导线规格非常重要。
110KV及以上线路导线截面的选择

110KV及以上线路导线截面的选择对于110kV及以上线路,线路导线截面主要按经济电流密度选择,利用发热条件加以校验,机械强度一般都能满足,而电压损耗不是决定性条件。
(一)按经济电流密度选择导线截面S= I FM/J(mrbI FM=P M V3 *U E*COS ©I FM--- 线路最大负荷电流(A)P M--线路最大负荷功率(kWU E-—线路额定电压(kV)COS©-- 负荷功率因素J-—经济电流密度(A/mm)经济电流密度根据以上计算本项目I FM =276A因光伏电站利用小时低于2000小时,故:S= I F MJ(mrb =276/1.65=167mm(二)、根据发热条件即:“允许电流”效验导线截面。
允许电流(安全电流)一使导线温度不超过允许温度(70C), 导线能够通过的最大电流,用I Y表示。
注:裸导线的最高允许温度为70C绝缘导线的最高允许温度一般为55 C如果导线中通过的电流,小于等于相应环境温度下的允许电流,导线的温度就不超过70C,反之导线的温度就可能超过70C,且电流越大导线温度越高,至使导线接头处、导线与电器连接处,温度更高,甚至把导线烧红、烧断,造成事故或灾害。
允许电流是指某一环境温度下的允许电流,附表中所列的是标准温度(25C)下的允许电流,它乘以允许电流校正系数K,就是相应温度下的允许电流,即I Y= I BY XK根据允许电流选择导线截面时,导线允许电流I Y必须满足下列条件:I Y>I FM即:新选择导线的允许电流一定大于等于线路的最大负荷电流I FM,裸铜线、裸铝线及铜芯铝线的持续容许电流附表(空气温度为+25C,导线温度为+70C)对允许电流表的校正系数根据允许电流选择导线截面的计算步骤: A、求最大负荷电流I FMI FM=P M V3?U E?cos ©( A)P M .. 线路的最大负荷功率(kmU E……线路额定电压(kV)B、根据最大负荷电流I FM求一定环境温度下的允许电流I YT|YT=|F MK(由于高温40C时裸导线的允许电流校正系数K=0.81, 所以,I 丫40= I F M0.81)C由标准温度(25C )下的允许电流表选择导线型号.即:I F心I YT =| Fk/K T查表T根据I BY> I YT选择SI FM••…最大负荷电流I BY.. 标准温度下的导线允许电流K一般取0.81……高温(40C )时的允许电流校正系数该项目中I YT=I FM/K= I FM/0.81=340A根据| BY> I YT选择S 选择截面S=150D,验算:由所选截面的导线,标准温度下的导线允许电流,求相应温度下(一般取高温40C时)的导线允许电流I Y40= I BY X K=0.81 XI BYI Y……高温40C时的导线允许电流,I BY ....... 标准温度下的允许电流经验算1丫40大于最大负荷电流I FM,则所选截面是安全的。
如何选择导线的截面

如何选择导线的截面先要看你功耗有多大,先计算出它需要通过的最大电流,I=P/U,知道电流之后从而选择导线的截面积。
导线截面积的选择一、一般铜线安全计算方法是: 4 6 10 16 25 平方毫米铜电源线的安全载流量--28 平方毫米铜电源线的安全载流量--35 平方毫米铜电源线的安全载流量--48 平方毫米铜电源线的安全载流量--65 平方毫米铜电源线的安全载流量--91 平方毫米铜电源线的安全载流量--120 A——28A——6KW4mm2——35A——7KW6mm2——48A——10mm2——65A16mm2——91A25mm2——120A二、如果铜线电流小于28A,按每平方毫米10A 来取肯定安全。
如果铜线电流大于 120A,按每平方毫米 5A 来取。
这只能作为估算,不是很准确。
三、下面是铜线在不同温度下的线径和所能承受的最大电流表格:线径(大约值)(mm2) 2.5 4.0 6.0 8.0 14 22 30 38 50 60 70 80 10060 20 25 30 40 55 70 85 95 110 125 145165 195铜线温度(摄氏度) 75 85 电流(A) 20 25 25 30 35 40 50 55 65 70 85 95 100 100 115 125 130 145 150 165175 190 200 215 230 25090 25 30 40 55 75 95 110 130 150 170 195 225 260四、导线线径一般按如下公式计算:铜线: S= IL / *U` 式中:I——导线中通过的最大电流(A) L——导线的长度(M) U`——充许的电源降(V) S——导线的截面积(MM2)五、铜导线载流量与载流量(A)大致关系:导线截面(mm2 ) 载流量(A) 1 914 23 4 32 6 48 10 60 16 90 25 100 35 123导线截面的选择㈠导线选择的内容导线选择的内容包括型号及敷设方式的选择、导线截面的选择两大部分。
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• 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
附录表3得
R0 0.36 / km, X 0 0.35 / km
故线路的电压损耗值为
pR qX 4830 (5 0.36) 4830 (5 0.35) U 490 V UN 35
线路损耗的百分值为
U 490 U % 100% 100% 1.4% UN 35000
PL 30 240 U 6.22% 5% CS 46.3 25
•
仍不满足要求,再加大导线截面积,选
2
•
③ 选用BLX—4×35mm2导线,线路上的 电压损耗为: PL 30 240
U CS 46.3 35 4.44% 5%
• 满足要求。 • (3) • 查表3.2,绝缘导线在户外敷设,铝线的最 小截面为10mm2 • 35mm2>10mm2 • 所以,最后选择导线截面积为35mm2
• ③如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出, 该谐波电流会流过中性线,此时 A0≥Aφ
3、保护线(PE线)截面的选择
• 根据短路热稳定度的要求,按GB50054–95低压配 电设计规范规定: (1)当Aφ≤16mm2时 APE≥Aφ • (2)当16mm2<Aφ≤35mm2时 APE≥16mm2 • (3 ) 当Aφ≥35mm2时 APE≥0.5Aφ
型导线一根作保护中性线(PEN线)。
3)校验机械强度
查附录表15-2知,按明敷在绝缘支持件上,且支持点间距按最
大来考虑,其最小允许截面为10mm2,因此以上所选相线和PEN线 均满足机械强度要求。 4)校验电压损耗 按A=35mm2查附录表16-2,得明敷铝芯绝缘线的R0 1.06 / km
2 按发热条件选择导线和电缆截面
1、三相系统相线截面的选择: 导线和电缆有最高允许温度。计算电流 I30 允许载流量Ial,即 Ial ≥ I30
按允许载流量选择截面时须注意: 若实际环境温度与规定的环境温度不一致 温度修正系数Kθ Ial′=KθIal
2、中性线截面的选择 • ①一般三相四线制线路中 A0≥0.5Aφ • ②由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路 A0=Aφ
母线、电缆和绝缘导线的校验
(一)母线的校验
母线在按发热条件选择后,应校验其短路的动 稳定度和热稳定度。 (二)电缆和绝缘导线的校验
电缆和绝缘导线不需要校验其短路的动稳定度, 但需要校验热稳定度。
X 0 0.241 / km
,因此线路的电压损耗为
( p1L1 p2 L2 ) R0 (q1L1 q2 L2 ) X 0 U 7.09V UN U 7.09 U % 100% 100% 1.87% U al % 5% UN 380
因此所选导线满足电压损耗要求。
*均一无感的三相线路电压损耗百分值为
100 M M U % 2 AU N CA
由上面公式可得均一无感线路按允许电压损耗 Ual % 选择导线截面的公式为(常用于照明线路导线截
面的选择)
M A CU al %
• 【例4】某学生宿舍楼白炽灯照明的计算负 荷为50kW,由100m远处的变电所用橡皮绝 缘铝线(BLX)供电,供电方式为三相五线 制,要求这段线路的电压损耗不超过2.5%, • 【解】
采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷,环 境温度为35℃,允许电压损耗为5%, 试选择导线截面。 解:1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线路等效变换 将均匀分布的负荷线路等效为集中 原集中负荷
p1 20kW , cos 0.8
q1 p1 tan1 20(arccos0.8) 20 0.75 15k var,cos 0.8
导线和电缆截面的选择
1导线和电缆截面选择原则
为了保证供电系统、安全可靠、优质、经济地运 行,导线和电缆(含母线)的截面的选择必须满 足下列条件: 发热条件 电压损耗 经济电流密度 机械强度
• • • •
根据设计经验: 低压动力线,因其负荷电流较大,所以 一般先按发热条件来选择截面,再校验电压 损耗和机械强度。 低压照明线,因其对电压水平要求较高, 所以一般先按允许电压损耗条件来选择截面, 然后校验其发热条件和机械强度。 高压架空线路,则往往先按其经济电流 密度条件来选择截面,再校验其他条件。这 样选择,通常容易满足要求,较少返工。
PJS L 50 100 S 43.2mm 2 C U 46.3 2.5
•
所以,选择截面积为50mm2的橡皮绝缘 铝线。
2、均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算
令
i0 L2 I ,为与均匀分布负荷等效的集中负荷,则
L2 U 3IR0 ( L1 ) 2
例5
某220/380V的TN-C线路,
•
查附录1,铝线明敷设,环境温度为30℃ 时,选用BLX—4×16mm2导线,其安全载 流量为79A,大于58.4A。
• (2) • ① 选用BLX—4×16mm2导线,线路上的 电压损耗为: PL 30 240
U CS 46.3 16 9.72% 5%
•
不满足要求,加大导线截面积,选BLX4×25mm2导线 • ② 选用BLX—4×25mm2导线,线路上的 电压损耗为:
计算负荷4830kW,
cos 0.7,
Tmax 4800 h 。试选择其截面。
解:1)根据经验分析应按经济电流密度选择导线 截面,并校验其发热条件和机械强度。
I 30 P30 4830 114A 3U N cos 3 35 0.7
2 查表5-3得, jec 1.15A / mm
• 【例6】某建筑工地上的计算负荷为30kW, cosφ=0.78,距变电所240m,采用铝线架空 敷设,环境温度为30℃,试选择输电线路的
• 【解】(1) 首先按发热条件选择导线截面。
• 计算电流为:
30 1000 I JS 58.4 A 3U N 3U N cos 3 380 0.78 SN PN
,因此
I 30 114 Aec 99m m2 jec 1.15
选最接近的截面95mm2,即选LJ-95型铝绞线。
2)校验发热条件
查附录表得LJ-95的允许载流量为
I al 325A I30 114A
因此满足发热条件。 3)校验机械强度 查附录表得35kV架空线路铝绞线的最小允许
原分布负荷变换为集中负荷
p2 0.5k (W / mm) 60m 30kW , cos2 0.7 q2 p2 tan2 30 tan(arccos 0.7) 30k var 2)按发热条件选择导线截面 P p1 p2 20 30 50kW 线路上总的负荷为 Q q1 q2 15 30 45k var
电压损耗小于 U al % 5% ,因此LJ-95满足允
许电压损耗要求。
*对于无感线路,电压损耗公式为
( pR) (Pr) U 3 (iR) 3 ( Ir) 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
( pL) ( Pl) M U AU N AU N AU N
例3、试验算例2所选LJ-95型铝绞线是否满足允许电压
损耗5%的要求(导线水平排列,线距为1m)。
解:由例2知
P kW , 30 4830
cos 0.7
tan 1,
Q30 P30 tan P30 4830k var
A 95m m2
,查
又因为 aav 1.26a 1.26m 和