導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算(已修改)
2025-05-17 22:40 本頁面
【正文】 一 . 概 述 為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件： (1) 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的最高允許溫度。 (2) 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。 (3) 經(jīng)濟(jì)電流密度 35kV及以上的高壓線路及 35kV以下的長距離、大電流線路例如較長的電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線（含電纜）截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。工廠內(nèi)的 10kV及以下線路，通常不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 (4) 機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線（含裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，如附錄表 14和表 15所列。對于電纜，不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線則應(yīng)校驗其短路的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 對于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般 10kV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因它對電壓水平要求較高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對長距離大電流線路和 35kV及以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗其他條件。按上述經(jīng)驗來選擇計算，通常容易滿足要求，較少返工。 第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算 所謂導(dǎo)線的允許載流量（ allowable currentcarrying capacity），就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。如果導(dǎo)線敷設(shè)地點的環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采取的環(huán)境溫度不同時，則導(dǎo)線的允許載流量應(yīng)乘以以下溫度校正系數(shù)： 附錄表 16列出了 LJ型鋁絞線和 LGJ型鋼芯鋁絞線的允許載流量，附錄表 17列出了 LMY型矩形硬鋁母線的允許載流量，附錄表 18列出了 10kV常用三相電纜的允許載流量及校正系數(shù)，附錄表 19列出了絕緣導(dǎo)線明敷、穿鋼管和穿塑料管時的允許載流量，供參考。 按發(fā)熱條件選擇的導(dǎo)線和電纜截面，還必須用后面的式（ 64）或式（ 615）來校驗它與其相應(yīng)的保護(hù)裝置（熔斷器或低壓斷路器的過流脫扣器）是否配合得當(dāng)。如果配合不當(dāng)，則可能發(fā)生導(dǎo)線或電纜因過電流而發(fā)熱起燃但保護(hù)裝置不動作的情況，這當(dāng)然是不允許的。 下面分別介紹按發(fā)熱條件、經(jīng)濟(jì)電流密度和電壓損耗選擇計算導(dǎo)線和電纜截面的問題。關(guān)于機(jī)械強(qiáng)度，對于工廠電力線路，一般只需按其最小允許截面（附錄表 1 15）校驗就行了，因此不再贅述。 二 . 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面 (一 ) 三相系統(tǒng)相線截面的選擇 電流通過導(dǎo)線（包括電纜、母線，下同）時，要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)線發(fā)熱。裸導(dǎo)線的溫度過高時，會使其接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)，最終可發(fā)展到斷線。而絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時，還可使其絕緣加速老化甚至燒毀，或引發(fā)火災(zāi)事故。因此，導(dǎo)線的正常發(fā)熱溫度一般不得超過附錄表 13所列的額定負(fù)荷時的最高允許溫度。 按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其允許載流量 不小于通過相線的計算電流 ，即 alI 30I30alII? (51) 39。00alalK? ?????? ? (52) 這里所說的“環(huán)境溫度”，是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所采用的特定溫度：在室外，環(huán)境溫度一般取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；在室?nèi)，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?5℃ 。對土中直埋的電纜，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?～ 1m的土壤平均溫度，亦可近似地取為當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁亍? 式中 為導(dǎo)線額定負(fù)荷時的最高允許溫度； 為導(dǎo)線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 為導(dǎo)線敷設(shè)地點實際的環(huán)境溫度。 al? 0? 39。0?(二 ) 中性線和保護(hù)線截面的選擇 1. 中性線（ N線）截面的選擇 三相四線制中的中性線，要通過系統(tǒng)的不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許載流量，不應(yīng)小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應(yīng)考慮系統(tǒng)中諧波電流的影響。 (1) 一般三相四線制系統(tǒng)中的中性線截面 它不應(yīng)小于相線截面 的 50%，即 0A A?0 ??(53) 0AA??(54) (2) 兩相三線線路及單相線路的中性線截面 由于其中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面 應(yīng)與相線截面 相同，即 0A 0AA? (3) 三次諧波電流突出的三相四線制線路的中性線截面 由于各相的三次諧波電流都要通過中性線，使得中性線電流可能甚至超過相線電流，因此中性線截面 宜等于或大于相線截面 ，即 0A0A A?0AA??(55) 2. 保護(hù)線（ PE線）截面的選擇 保護(hù)線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過時的短路熱穩(wěn)定度。 根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，保護(hù)線（ PE線）的截面 APE，按 GB500541995《 低壓配電設(shè)計規(guī)范 》 規(guī)定： (1) 當(dāng) mm2 時 16A??PEAA??(56) (2) 當(dāng) 16mm2 ≤35mm2 時 ?A(57) 216 mmAPE ? (3) 當(dāng) 35mm2 時 ?A?? (58) 注意： GB500541995還規(guī)定：當(dāng) PE線采用單芯絕緣導(dǎo)線時，按機(jī)械強(qiáng)度要求，有機(jī)械保護(hù)的 PE線，不應(yīng)小于；無機(jī)械保護(hù)的 PE線，不應(yīng)小于 4mm2。 3. 保護(hù)中性線（ PEN線）截面的選擇 保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能，因此保護(hù)中性線截面選擇
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