导线及电缆选择
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U al % 5 U al U N 10000V 500V 100 100
U r
2013-1-21
x1 Ql UN
U a U al U r 500 42 458 V
0.4 524.6 2 V 42V 10
3.4 输电线路导线截面的选择
低压系统中性线和保护线的选择 中性线（N线）截面的选择：对动力线路， 一般要求中性 线截面应不小于相线截面的一半，即 A0≥0.5 A ；对照明线路，
A
A0
。 A0 A 对 保护线（PE线）截面的选择：保护线截面一般应不小于相 动 线截面的一半，即PE ≥0.5A ；当相线截面A ≤ 16mm2时，可 A 力 取 APE A 。 线 路 保护中性线（PEＮ线）截面的选择：PEＮ线兼有中性线和保 ， 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 一 中较大者作为PEＮ线截面，因此 APEN ≥(0.5～1) A 。 般 2013-1-21 要 因中性线电流与相线电流相等，因此，可取
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(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。 (3). 沿不同冷却条件的路径敷设电缆时，当冷却条件最 差段的长度超过10m时，应按该段冷却条件来选择电缆截面。 (4). 电缆应按短路条件验算其热稳定度。电缆在短路时 的最高允许温度应符合附录表11的规定。 (5). 农村电网中各级配电线路不宜采用电缆线路。
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3.4 输电线路导线截面的选择
5．电晕条件：高压输电线路产生电晕时，不仅会引起电晕损 耗，而且还产生噪声和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导 线的外径不能过小。 根据设计经验，导线截面选择的原则如下： 对区域电力网：先按经济电流密度按选择导线截面，然后
再校验机械强度和电晕等条件。
3.4 输电线路导线截面的选择
知识点
一、导线截面选择的基本原则
1．发热条件：导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时 产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。 导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产 2．电压损失条件： 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。
3.4 输电线路导线截面的选择
按发热条件选择导线或电缆截面时，还必须与其相应的过 流保护装置（熔断器或低压断路器的过流脱扣器）的动作电 流相配合，以便在线路过负荷或短路时及时切断线路电流， 保护导线或电缆不被毁坏。因此，应满足的条件是：
I op ≤ KOL I al
式中，I 为过流保护装置的动作电流，对于熔断器为熔体的额
的允许载流量为 K I al 0.88 105 92.4A＞71A，故满足发热条 件。 （3）按机械强度进行校验 查表3-2知，10kV架空铝绞线的最小截面为25 mm2，不满足 机械强度条件。因此，该厂10kV进线应采用LJ-25型铝绞线。
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3.4 输电线路导线截面的选择
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(3). 城市和工厂的低压架空线路宜采用铝芯绝缘 线，主干线截面宜采用150mm2，一次建成；次干 线宜采用120mm2，分支线宜采用50mm2。农村的 低压架空线路可采用钢芯铝绞线或铝芯绝缘线， 其主干线亦宜一次建成。 (4). 架空线路导线的持续允许载流量，应按周围 空气温度进行校正。周围空气温度（环境温度） 应采用当地10年或以上的最热月的每日最高温度 的月平均值。 (5). 从供电变电所二次侧出口到线路末端变压器 一次侧入口的6～10kV架空线路的电压损耗，不 宜超过供电变电所二次侧额定电压的5%。
式中，UN 、 U 、pi 、 Li 、γ的单位分别为kV、V 、kW、km
和 km / mm 2 。 若cos 1 ，可不计 U a ，则
A
pL
i 1 i
n
i
U alU N
式中， U al 为允许电压损失（V）。
说明：求出导线截面Ａ后，应选择一个与其接近而偏大的标准截面作为导线截面。
i 1
n
UN
3.4 输电线路导线截面的选择
U al % U N 而 U al 100
∴
U a U al U r
i i
由 U a
pR
i 1 i
n
i
UN
a
r1 p i L i
i 1
n
UN
pL
i 1
n
AU N
得： A
pL
i 1 i
n
i
U aU N
所以
1111.2 2 A mm 2 15.16mm 2 U N U a 0.032 10 458
பைடு நூலகம் Pl
初步选LJ-16型铝绞线。 （2）按发热条件进行校验
S30 1229 A 71A 线路的计算电流为： I 30 3U N 3 10 当地最热月平均最高气温为35℃，查附表，LJ-16型铝绞线
q 由于导线截面对电抗的影响很小，所以，当 U 、 i 一定 N 时，可认为 U r 近似不变。因此，可初选一种导线的单位长度
电抗值（6～110kV架空线路取0.3～0.4Ω/km，电缆线路取 0.07～0.08Ω/km），则
U r
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q X
i 1 i
n
i
UN
x1 q i Li
3.4 输电线路导线截面的选择
环境温度的规定：在室外，取当地最热月平均气温；在 室内，取当地最热月平均气温加5℃。对埋入土中的电缆， 取当地最热月地下0.8～1m深处的土壤月平均气温。 铜、铝导线的等效换算: 若近似认为铜、铝导线的散热情 况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同， 即：
I RCu I RAl 或
2 Cu 2 Al
I
2 Cu
l
Cu A
I
2 Al
l
Al A
∴ I Cu I Al
Cu 0.053 1.3 Al 0.032
I Cu 1.3I Al
即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的1.3倍。
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3.4 输电线路导线截面的选择
P30 3U N cos 4850 100A 3 35 0.8
由表3-3，查得jec=1.15A/mm2 ,因此，导线的经济截面为 100 Aec 87mm 2 1.15 选LGJ-70型铝绞线。 查附录表II-9得LGJ-70的允许载流量（室 （2）校验发热条件： 外25℃） 275 A＞ 100 Ａ，因此发热条件满足要求。 I 30 I al
I al ≥ I 30
导线的允许载流量与环境温度和敷设条件有关。当导线实 际敷设地点的环境温度 与导线允许载流量所采用的环境温度 不同时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即
al 0 K al 0
此时，按发热条件选择截面的条件为： K I al ≥ I 30
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导线和电缆的选择
一. 导线和电缆选择的一般规定 (一). 架空线路导线的选择 (1). 110kV 及以上架空线路宜采用钢芯铝绞线，截面不宜小于 150~185mm2。 35～66kV架空线路亦宜采用钢芯铝绞线，截面不 宜小于70～95mm2。城市电网中3～10kV架空线路宜采用铝绞线， 主干线截面应为150～240mm2，分支线截面不宜小于70mm2；但 在化工污秽及沿海地区，宜采用绝缘导线、铜绞线或钢芯铝绞线。 当采用绝缘导线时，绝缘子绝缘水平应按 15kV考虑；采用铜绞 线或钢芯铝绞线时，绝缘子绝缘水平应按20kV考虑。农村电网中 10kV架空线路宜选用钢芯铝绞线或铝绞线，其主干线截面应按中 期规划（5～10年）一次选定，不宜小于70mm2。 (2). 市区和工厂10kV及以下架空线路，遇下列情况可采用绝缘铝 绞线（据GB50061-1997规定）：1）线路走廊狭窄，与建筑物之 间的距离不能满足安全要求的地段；2）高层建筑邻近地段；3） 繁华街道或人口密集地区；4）游览区和绿化区；5）空气严重污 秽地段；6）建筑施工现场。
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(三). 住宅供电系统导线的选择 GB50096-1999《住宅设计规范》规定：住宅供 电系统（220/380V）的电气线路应采用符合安全 和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜线， 每套住宅的进户线截面不应小于10mm2 ，分支回 路导线截面不应小于2.5mm2。
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四、按经济电流密度选择导线截面
1．经济电流密度的概念 导线截面越大，线路的功率损耗和电能损耗越小（即年运
行费用越小），但是线路投资和有色金属消耗量都要增加；反 之，导线截面越小，线路投资和有色金属消耗量越少，但是线 路的功率损耗和电能损耗却要增大（即年运行费用越大）。
综合以上两种情况，使年运行费用达到最小、初投资费用 又不过大而确定的符合总经济利益的导线截面，称为经济截面， 用Aec表示。
例3-2 有一条长15km的35kV架空线路，计算负荷为4850kW， 功率因数为0.8，年最大负荷利用小时数为4600h。试按经济电 流密度选择其导线截面，并校验其发热条件和机械强度。
解：（1）按经济电流密度选择导线截面
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3.4 输电线路导线截面的选择
线路的计算电流为： I 30
op
定电流 I N FE ，K OL为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。
需要指出：若上式不满足要求，应加大导线截面，从而使Ial增大。
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3.4 输电线路导线截面的选择
三、按允许电压损失选择导线截面
U
i 1 n
pi Ri qi X i U a U r UN
对地方电力网：先按允许电压损失条件选择导线截面，以 保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条件。 对低压配电网：通常先按发热条件选择导线截面，然后再 校验机械强度和电压损失。
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3.4 输电线路导线截面的选择
二、按发热条件选择导线截面
按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法:应使导线 的允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，即
从综合经济效益考虑，导线截 面选Ab比选Aa更为经济合理，
即 Ab为经济截面。
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图3-24 线路年运行费用与导线 截面的关系曲线
3.4 输电线路导线截面的选择
2．按经济电流密度选择导线截面的方法
我国现行的经济电流密度见书中表3-3（P77），则
I 30 Aec jec
说明：计算出经济截面Aec后，应选最接近而又偏小一点的标准截面。
对应于经济截面的导线电流密度，称为经济电流密度，用 jec表示。
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3.4 输电线路导线截面的选择
图3-24 是年运行费用F与导线截面A的关系曲线。 1——年折旧费和年维修管理费之和与导线截面的关系曲线； 2——年电能损耗费与导线截面的关系曲线； 3——为曲线1与曲线2的叠加，
表示线路的年运行费与导线截面 的关系曲线。 由图可知，曲线3的最低点 （a点）的年运行费用最小，但
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3.4 输电线路导线截面的选择
例3-1 某丝绸炼染厂10kV厂区配电网络导线截面选择计算实例。 该厂供电电源由距该厂2km的35kV地区变电所，以一回 路10kV架空线供电。由于供电线路不长，应按允许电压损失
选择导线截面，然后按发热条件和机械强度进行校验。
（1）按允许电压损失选择导线截面 P30=1111.2kW，Q30=524.6kvar，S30= 1229kVA其允许电压损 失取为5%，设x1 =0.4Ω/km，则
U r
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U a U al U r 500 42 458 V
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低压系统中性线和保护线的选择 中性线（N线）截面的选择：对动力线路， 一般要求中性 线截面应不小于相线截面的一半，即 A0≥0.5 A ；对照明线路，
A
A0
。 A0 A 对 保护线（PE线）截面的选择：保护线截面一般应不小于相 动 线截面的一半，即PE ≥0.5A ；当相线截面A ≤ 16mm2时，可 A 力 取 APE A 。 线 路 保护中性线（PEＮ线）截面的选择：PEＮ线兼有中性线和保 ， 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 一 中较大者作为PEＮ线截面，因此 APEN ≥(0.5～1) A 。 般 2013-1-21 要 因中性线电流与相线电流相等，因此，可取
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(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。 (3). 沿不同冷却条件的路径敷设电缆时，当冷却条件最 差段的长度超过10m时，应按该段冷却条件来选择电缆截面。 (4). 电缆应按短路条件验算其热稳定度。电缆在短路时 的最高允许温度应符合附录表11的规定。 (5). 农村电网中各级配电线路不宜采用电缆线路。
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3.4 输电线路导线截面的选择
5．电晕条件：高压输电线路产生电晕时，不仅会引起电晕损 耗，而且还产生噪声和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导 线的外径不能过小。 根据设计经验，导线截面选择的原则如下： 对区域电力网：先按经济电流密度按选择导线截面，然后
再校验机械强度和电晕等条件。
3.4 输电线路导线截面的选择
知识点
一、导线截面选择的基本原则
1．发热条件：导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时 产生的发热温度不超过其正常运行时的最高允许温度。 导线或电缆在通过正常最大负荷电流时产 2．电压损失条件： 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。
3.4 输电线路导线截面的选择
按发热条件选择导线或电缆截面时，还必须与其相应的过 流保护装置（熔断器或低压断路器的过流脱扣器）的动作电 流相配合，以便在线路过负荷或短路时及时切断线路电流， 保护导线或电缆不被毁坏。因此，应满足的条件是：
I op ≤ KOL I al
式中，I 为过流保护装置的动作电流，对于熔断器为熔体的额
的允许载流量为 K I al 0.88 105 92.4A＞71A，故满足发热条 件。 （3）按机械强度进行校验 查表3-2知，10kV架空铝绞线的最小截面为25 mm2，不满足 机械强度条件。因此，该厂10kV进线应采用LJ-25型铝绞线。
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3.4 输电线路导线截面的选择
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(3). 城市和工厂的低压架空线路宜采用铝芯绝缘 线，主干线截面宜采用150mm2，一次建成；次干 线宜采用120mm2，分支线宜采用50mm2。农村的 低压架空线路可采用钢芯铝绞线或铝芯绝缘线， 其主干线亦宜一次建成。 (4). 架空线路导线的持续允许载流量，应按周围 空气温度进行校正。周围空气温度（环境温度） 应采用当地10年或以上的最热月的每日最高温度 的月平均值。 (5). 从供电变电所二次侧出口到线路末端变压器 一次侧入口的6～10kV架空线路的电压损耗，不 宜超过供电变电所二次侧额定电压的5%。
式中，UN 、 U 、pi 、 Li 、γ的单位分别为kV、V 、kW、km
和 km / mm 2 。 若cos 1 ，可不计 U a ，则
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说明：求出导线截面Ａ后，应选择一个与其接近而偏大的标准截面作为导线截面。
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1111.2 2 A mm 2 15.16mm 2 U N U a 0.032 10 458
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初步选LJ-16型铝绞线。 （2）按发热条件进行校验
S30 1229 A 71A 线路的计算电流为： I 30 3U N 3 10 当地最热月平均最高气温为35℃，查附表，LJ-16型铝绞线
q 由于导线截面对电抗的影响很小，所以，当 U 、 i 一定 N 时，可认为 U r 近似不变。因此，可初选一种导线的单位长度
电抗值（6～110kV架空线路取0.3～0.4Ω/km，电缆线路取 0.07～0.08Ω/km），则
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3.4 输电线路导线截面的选择
环境温度的规定：在室外，取当地最热月平均气温；在 室内，取当地最热月平均气温加5℃。对埋入土中的电缆， 取当地最热月地下0.8～1m深处的土壤月平均气温。 铜、铝导线的等效换算: 若近似认为铜、铝导线的散热情 况相同，则其发热温度相同时，可认为其功率损耗相同， 即：
I RCu I RAl 或
2 Cu 2 Al
I
2 Cu
l
Cu A
I
2 Al
l
Al A
∴ I Cu I Al
Cu 0.053 1.3 Al 0.032
I Cu 1.3I Al
即铜导线允许载流量为同截面铝导线允许载流量的1.3倍。
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3.4 输电线路导线截面的选择
P30 3U N cos 4850 100A 3 35 0.8
由表3-3，查得jec=1.15A/mm2 ,因此，导线的经济截面为 100 Aec 87mm 2 1.15 选LGJ-70型铝绞线。 查附录表II-9得LGJ-70的允许载流量（室 （2）校验发热条件： 外25℃） 275 A＞ 100 Ａ，因此发热条件满足要求。 I 30 I al
I al ≥ I 30
导线的允许载流量与环境温度和敷设条件有关。当导线实 际敷设地点的环境温度 与导线允许载流量所采用的环境温度 不同时，则允许载流量应乘以温度校正系数，即
al 0 K al 0
此时，按发热条件选择截面的条件为： K I al ≥ I 30
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导线和电缆的选择
一. 导线和电缆选择的一般规定 (一). 架空线路导线的选择 (1). 110kV 及以上架空线路宜采用钢芯铝绞线，截面不宜小于 150~185mm2。 35～66kV架空线路亦宜采用钢芯铝绞线，截面不 宜小于70～95mm2。城市电网中3～10kV架空线路宜采用铝绞线， 主干线截面应为150～240mm2，分支线截面不宜小于70mm2；但 在化工污秽及沿海地区，宜采用绝缘导线、铜绞线或钢芯铝绞线。 当采用绝缘导线时，绝缘子绝缘水平应按 15kV考虑；采用铜绞 线或钢芯铝绞线时，绝缘子绝缘水平应按20kV考虑。农村电网中 10kV架空线路宜选用钢芯铝绞线或铝绞线，其主干线截面应按中 期规划（5～10年）一次选定，不宜小于70mm2。 (2). 市区和工厂10kV及以下架空线路，遇下列情况可采用绝缘铝 绞线（据GB50061-1997规定）：1）线路走廊狭窄，与建筑物之 间的距离不能满足安全要求的地段；2）高层建筑邻近地段；3） 繁华街道或人口密集地区；4）游览区和绿化区；5）空气严重污 秽地段；6）建筑施工现场。
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(三). 住宅供电系统导线的选择 GB50096-1999《住宅设计规范》规定：住宅供 电系统（220/380V）的电气线路应采用符合安全 和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜线， 每套住宅的进户线截面不应小于10mm2 ，分支回 路导线截面不应小于2.5mm2。
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四、按经济电流密度选择导线截面
1．经济电流密度的概念 导线截面越大，线路的功率损耗和电能损耗越小（即年运
行费用越小），但是线路投资和有色金属消耗量都要增加；反 之，导线截面越小，线路投资和有色金属消耗量越少，但是线 路的功率损耗和电能损耗却要增大（即年运行费用越大）。
综合以上两种情况，使年运行费用达到最小、初投资费用 又不过大而确定的符合总经济利益的导线截面，称为经济截面， 用Aec表示。
例3-2 有一条长15km的35kV架空线路，计算负荷为4850kW， 功率因数为0.8，年最大负荷利用小时数为4600h。试按经济电 流密度选择其导线截面，并校验其发热条件和机械强度。
解：（1）按经济电流密度选择导线截面
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线路的计算电流为： I 30
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定电流 I N FE ，K OL为绝缘导线或电缆的允许短时过负荷倍数。
需要指出：若上式不满足要求，应加大导线截面，从而使Ial增大。
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三、按允许电压损失选择导线截面
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对地方电力网：先按允许电压损失条件选择导线截面，以 保证用户的电压质量，然后再校验机械强度和发热条件。 对低压配电网：通常先按发热条件选择导线截面，然后再 校验机械强度和电压损失。
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3.4 输电线路导线截面的选择
二、按发热条件选择导线截面
按发热条件选择三相系统中的相线截面的方法:应使导线 的允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，即
从综合经济效益考虑，导线截 面选Ab比选Aa更为经济合理，
即 Ab为经济截面。
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图3-24 线路年运行费用与导线 截面的关系曲线
3.4 输电线路导线截面的选择
2．按经济电流密度选择导线截面的方法
我国现行的经济电流密度见书中表3-3（P77），则
I 30 Aec jec
说明：计算出经济截面Aec后，应选最接近而又偏小一点的标准截面。
对应于经济截面的导线电流密度，称为经济电流密度，用 jec表示。
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3.4 输电线路导线截面的选择
图3-24 是年运行费用F与导线截面A的关系曲线。 1——年折旧费和年维修管理费之和与导线截面的关系曲线； 2——年电能损耗费与导线截面的关系曲线； 3——为曲线1与曲线2的叠加，
表示线路的年运行费与导线截面 的关系曲线。 由图可知，曲线3的最低点 （a点）的年运行费用最小，但
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3.4 输电线路导线截面的选择
例3-1 某丝绸炼染厂10kV厂区配电网络导线截面选择计算实例。 该厂供电电源由距该厂2km的35kV地区变电所，以一回 路10kV架空线供电。由于供电线路不长，应按允许电压损失
选择导线截面，然后按发热条件和机械强度进行校验。
（1）按允许电压损失选择导线截面 P30=1111.2kW，Q30=524.6kvar，S30= 1229kVA其允许电压损 失取为5%，设x1 =0.4Ω/km，则