导线和电缆的选择课件.ppt

1、第七章 导线和电缆的选择22022-8-17第一节第一节 导线和电缆的分类及型号选择导线和电缆的分类及型号选择n一、一、裸导线裸导线n二、母线二、母线n三、绝缘电线三、绝缘电线n四、电力电缆四、电力电缆32022-8-17一、裸导线一、裸导线42022-8-1752022-8-17二、母线二、母线n母线是裸金属的导电材料，由于它最常用的形状为矩形，也常称为母排，主要用于汇集和分配电能。n（1）矩形母线n（2）槽型母线n（3）管型母线n（4）母线槽62022-8-1772022-8-1782022-8-17三、绝缘电线三、绝缘电线92022-8-17三、绝缘电线三、绝缘电线102022-8-17

2、n绝缘电线材料的选择一般采用铝导线，在下列场合可以采用铜导线：n（1）重要的操作回路及二次回路。n（2）移动设备的线路及剧烈振动场合的线路。n（3）对铝有严重腐蚀的场合。n（4）爆炸危险场所有特殊要求者。n（5）国际工程有要求者。三、绝缘电线三、绝缘电线112022-8-17四、电力电缆四、电力电缆1、电缆结构、电缆结构n电力电缆主要由导体、绝缘层和保护层三部分电力电缆主要由导体、绝缘层和保护层三部分组成。导体即电缆线芯，一般由多根铜线和铝组成。导体即电缆线芯，一般由多根铜线和铝绞线组合而成。绞线组合而成。n电力电缆型号的表示和含义电力电缆型号的表示和含义 122022-8-17132022-

3、8-172、常用电力电缆类型和选用、常用电力电缆类型和选用n（1）油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆）油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 n（2）塑料绝缘电力电缆）塑料绝缘电力电缆n（3）橡胶绝缘电缆）橡胶绝缘电缆n（4）裸铅包电力电缆）裸铅包电力电缆n（5）铠装电力电缆）铠装电力电缆n（7）预分支电缆）预分支电缆n（6）无麻防护层的铠装电缆）无麻防护层的铠装电缆142022-8-173、电力电缆的敷设、电力电缆的敷设n工业与民用建筑中采用的电缆敷设方式有直接工业与民用建筑中采用的电缆敷设方式有直接埋地、电缆沟敷设、沿墙敷设和电缆桥架（托埋地、电缆沟敷设、沿墙敷设和电缆桥架（托盘）敷设等几种方式。此外，在大型

4、发电厂和盘）敷设等几种方式。此外，在大型发电厂和变电所等电缆密集的场合，还采用电缆隧道、变电所等电缆密集的场合，还采用电缆隧道、电缆排管和专用电缆转换层等方式。电缆排管和专用电缆转换层等方式。152022-8-17第二节第二节 导线和电缆截面选择的一般原则导线和电缆截面选择的一般原则n一、按允许载流量选择导线和电缆截面积一、按允许载流量选择导线和电缆截面积n二、按允许电压损失选择导线和电缆截面积二、按允许电压损失选择导线和电缆截面积n三、按经济电流密度条件选择导线和电缆截面积三、按经济电流密度条件选择导线和电缆截面积n四、按机械强度条件选择导线和电缆截面积四、按机械强度条件选择导线和电缆截面积

5、n五、校验短路稳定性五、校验短路稳定性n六、实际选择中的应用六、实际选择中的应用162022-8-17一、按允许载流量选择导线和电缆截面积一、按允许载流量选择导线和电缆截面积n导线在通过正常最大负荷电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度，防止导线或电缆因过热引起绝缘损坏或老化。这就要求通过导线和电缆的最大负荷电流不应大于其允许的载流量，即按通过电流时的发热条件来选择截面积。172022-8-17二、按允许电压损失选择导线和电缆截面积二、按允许电压损失选择导线和电缆截面积n在导线和电缆（包括母线）通过正常最大负荷电流时，产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失，以保证供电

6、质量。这就要求按照允许电压损失条件来选择导线和电缆截面积。182022-8-17三、按经济电流密度条件选择导线和电缆截三、按经济电流密度条件选择导线和电缆截面积面积n经济电流密度是指线路的年运行费用最小的电流密度，按这种原则选择的导线和电缆截面积称为经济截面积。对35kV及以上的高压线路及电压在35kV以下但距离长、电流大的线路，宜按经济电流密度条件选择。对于10kV及以下线路，一般不按此条件选择。192022-8-17四、按机械强度条件选择导线和电缆截面积四、按机械强度条件选择导线和电缆截面积n按机械强度条件，要求所选的导线和电缆截面积不小于其最小允许截面积 202022-8-1721202

7、2-8-17222022-8-17五、校验短路稳定性五、校验短路稳定性n架空线路因其散热性较好，可不做短路稳定性校验。绝缘电线和电缆不必进行动稳定校验，仅进行热稳定校验。母线应进行动、热稳定性校验，其截面应不小于短路动、热稳定最小截面.参见第五章。232022-8-17（1）对负荷大的低压配电线路，可先按发热条）对负荷大的低压配电线路，可先按发热条件选择，然后校验其他条件；件选择，然后校验其他条件；（2）对负荷不大而距离较长（大于）对负荷不大而距离较长（大于200米）的米）的线路，可以先按电压损失条件选择，然后校线路，可以先按电压损失条件选择，然后校验其他条件；验其他条件；（3）对短路容量较大

8、而负荷电流不大者可以先）对短路容量较大而负荷电流不大者可以先按短路电流热稳定条件选择，然后校验其他按短路电流热稳定条件选择，然后校验其他条件；条件；六、实际选择中的应用六、实际选择中的应用242022-8-17（4）对长距离大电流线路以及）对长距离大电流线路以及35kV以上高压以上高压线路，可以先按经济电流密度选择，然后再线路，可以先按经济电流密度选择，然后再校验其他条件。校验其他条件。（5）对）对10kV及以下高压线路和低压动力线路，及以下高压线路和低压动力线路，通常按允许载流量选择截面积，再校验电压通常按允许载流量选择截面积，再校验电压损失和机械强度；损失和机械强度；（6）对低压照明线路，

9、因其对电压要求较高，）对低压照明线路，因其对电压要求较高，所以通常先按允许电压损失选择截面积，再所以通常先按允许电压损失选择截面积，再校验其他条件。校验其他条件。六、实际选择中的应用六、实际选择中的应用252022-8-17 一、三相系统相线截面积的选择一、三相系统相线截面积的选择1、允许载流量：在规定的环境温度条件下，导线、允许载流量：在规定的环境温度条件下，导线或电缆能连续承受而不使其稳定温度超过允许或电缆能连续承受而不使其稳定温度超过允许值的最大电流；值的最大电流；要求通过相线的计算电流要求通过相线的计算电流Ic不超过其允许载流量不超过其允许载流量Ial，即即alcII第三节第三节 按发

10、热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面262022-8-17 2、允许载流量与环境温度和敷设方式有关、允许载流量与环境温度和敷设方式有关（1）若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载）若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载流量需乘以温度修正系数流量需乘以温度修正系数 ，进而求出实际允许载流量：，进而求出实际允许载流量：温度修正系数温度修正系数 导线在额定负荷时的最高允许温度导线在额定负荷时的最高允许温度 导线的实际环境温度导线的实际环境温度 导线允许载流量所用的环境温度导线允许载流量所用的环境温度alalIK Ia00()()lalKKal00第三节第三节 按发热条件选择线缆截

11、面按发热条件选择线缆截面272022-8-17 室外，取当地最热月平均最高气温；室外，取当地最热月平均最高气温；室内，取当地最热月平均最高气温加室内，取当地最热月平均最高气温加5摄氏度。对土中直埋的电摄氏度。对土中直埋的电缆，则却当地最热月地下缆，则却当地最热月地下0.81m出的土壤平均气温，或者出的土壤平均气温，或者近似取当地最热月平均气温；室内电缆沟，取当地最热月平近似取当地最热月平均气温；室内电缆沟，取当地最热月平均最高气温加均最高气温加5 。可参考如下数据：可参考如下数据：1）LJ、HLJ、LGJ型铝裸绞线、钢芯铝绞线的载流量型铝裸绞线、钢芯铝绞线的载流量 =70表表2）TL型裸铜绞线

12、载流量表型裸铜绞线载流量表70 3）TRJ型裸铜绞线载流量表型裸铜绞线载流量表70 4）聚氯乙烯电线明敷的载流量表）聚氯乙烯电线明敷的载流量表65 5）聚氯乙烯绝缘电线穿硬塑料管敷设的载流量表）聚氯乙烯绝缘电线穿硬塑料管敷设的载流量表65 000第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面282022-8-17（2）电缆多根并列的情况 电缆并列校正系数Kp校正第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面292022-8-17n（3）在土壤中敷设电缆的情况n土壤热阻系数Ks校正第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面302022-8-17312022

13、-8-17（4）计算电流的选取计算电流的选取n对变压器高压侧的导线对变压器高压侧的导线 应取变压器额定一应取变压器额定一次电流次电流 I1NT。对于电容器的引入线，考虑充。对于电容器的引入线，考虑充电时的涌流，对高压电容器电时的涌流，对高压电容器 Ic=1.35INC，对，对低压电容器低压电容器Ic=1.5INC。第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面322022-8-17二、中性线和相线保护截面的选择二、中性线和相线保护截面的选择1、中性线（、中性线（N线）截面的选择线）截面的选择(1)一般不小于相线截面的一般不小于相线截面的50,即即S00.5S。(2)对于三次谐波相当

14、突出的三相线路，大于或等于对于三次谐波相当突出的三相线路，大于或等于相线截面，即：相线截面，即：n 气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路：气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路：S0S；n 采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路：采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路：S02S。(3)对于由三相线路分出的两相及单相线路，等于相对于由三相线路分出的两相及单相线路，等于相线截面，即线截面，即S0S。第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面332022-8-172.保护线保护线(PE)截面的选择截面的选择(1)当当S 16mm2时，时，SPES，当当16mm2 S 35mm2时，

15、时，SPE 16mm2 当当S 35mm2时，时，SPE0.5S。(2)保护线还应满足单相接地故障保护要求。保护线还应满足单相接地故障保护要求。第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面342022-8-17(3)保护中性线保护中性线(PEN)截面的选择截面的选择 具有具有PE和和N的双重功能，取其中最大值。的双重功能，取其中最大值。即：即：SPEN =(50%100%)S 及单相接地故及单相接地故障保护要求。障保护要求。第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面352022-8-17第三节第三节 按发热条件选择线缆截面按发热条件选择线缆截面362022-8-1

16、7372022-8-17第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积n一、线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损一、线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损失的计算失的计算n二、线路上有多个集中负荷时线路电压损失的计二、线路上有多个集中负荷时线路电压损失的计算算n三、逐步试求法求电压损失选择线缆截面三、逐步试求法求电压损失选择线缆截面n四、负荷均匀分布四、负荷均匀分布线路的电压损失计算线路的电压损失计算382022-8-17n电压损失定义电压损失定义n部分线路及用电设备端子处电压损失的允许值，见下表部分线路及用电设备端子处电压损失的允许值，见下表12NU-U

17、U%=100%U第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积392022-8-17402022-8-17n一、线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损一、线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损失的计算失的计算2%10NPRQXUU第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积412022-8-17n二、线路上有多个集中负荷时线路电压损失的计算二、线路上有多个集中负荷时线路电压损失的计算 第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积422022-8-17432022-8-1712()%1

18、0ni iiiiNPrQ xUU干线：12()%10niiiiiNp Rq XUU支线：第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积442022-8-17452022-8-17462022-8-17472022-8-171%niialMAC U482022-8-17492022-8-17502022-8-17512022-8-17第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积n三、逐步试求法求电压损失选择线缆截面三、逐步试求法求电压损失选择线缆截面 522022-8-17n采用逐步试求法，即先假设一个x0，求出相应截面A

19、，再校验。截面A由下式计算 112210(%)10%nniiiiiiNalrNapLpLAAUUUAUU 532022-8-17n逐步试求法的具体计算步骤为：逐步试求法的具体计算步骤为：第四节第四节 按允许电压损失按允许电压损失选择导线和电缆截面积选择导线和电缆截面积542022-8-17552022-8-17562022-8-17572022-8-17582022-8-17592022-8-17602022-8-17从全面的经济效益考虑选择导线和电缆截面积。从全面的经济效益考虑选择导线和电缆截面积。经济面积与经济电流密度关系为：经济面积与经济电流密度关系为：计算计算 后，应选择最接近的标准面

20、积，然后后，应选择最接近的标准面积，然后校验其他条件。校验其他条件。eccecISecS第五节第五节 按经济电流密度条件选择按经济电流密度条件选择导线和电缆截面积导线和电缆截面积612022-8-17第五节第五节 按经济电流密度条件选择按经济电流密度条件选择导线和电缆截面积导线和电缆截面积622022-8-17632022-8-17642022-8-17n线缆在短路时的动稳定性不必校验，有必要时仅校验短路时的热稳定性，要求线缆截面A应不小于热稳定要求的最小截面（mm2n电缆热稳定校验时，短路点应按下列情况选取：（1）单根无中间接头电缆，选在电缆末端短路；长度小于200m的电缆，可选电缆首端短路

21、。（2）有中间接头电缆，短路点选在第1个中间接头处。（3）无中间接头的并列电缆，短路点选在并列点后。第六节第六节 线缆短路时的热稳定性校验线缆短路时的热稳定性校验 652022-8-17本章小结n本章介绍了导线和电缆的分类，线缆型号和截面本章介绍了导线和电缆的分类，线缆型号和截面积的选择原则，以及按照发热条件、电压损失条积的选择原则，以及按照发热条件、电压损失条件、经济电流密度等选择线缆截面的方法和步骤。件、经济电流密度等选择线缆截面的方法和步骤。n重点：掌握按照发热条件、电压损失条件、经济重点：掌握按照发热条件、电压损失条件、经济电流密度等选择线缆截面的方法和步骤。其他了电流密度等选择线缆截面的方法和步骤。其他了解。解。