工厂供配电技术 第 5章第五章 供电线路的导线和电缆供电线路的导线和电缆 第五章内容提要
导线和电缆型号的选择
线型选择和导线截面确定的方法
按发热条件选择
按经济电流密度选择
按电压损耗选择
按机械强度校验
母线的校验原则供电线路的导线和电缆 第五章
5.1.1 工厂常用架空线路裸导线 型号 的选择
（ 1）铝绞线（ LJ） 户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，
重量轻，对风雨作用的抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差，多用在 10kV及以下线路上，其杆距不超过 100～ 125m。
（ 2）钢芯铝绞线（ LGJ） 此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。由于交流电的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所以钢芯铝绞线的截面面积是指铝线部分的面积。在机械强度要求较高的场所和 35kV及以上的架空线路上多被采用。
（ 3）铜绞线（ TJ） 铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.1.2 工厂常用电力电缆型号的选择
1） 油浸纸绝缘铝包或铅包电力电缆。具有耐压强度高，耐热能力好，使用年限长等优点，使用最普遍。在工作时，其内部浸渍的油会流动，因此不宜用在有较大高度差的场所。 6～
10kV电缆水平高度差不应大于 15m，以免低端电缆头胀裂漏油。
2） 塑料绝缘电力电缆。重量轻、耐腐蚀，可以敷设在有较大高度差，甚至是垂直、倾斜的环境中，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋向。
目前有两种：一种是聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的全塑电力电缆（ VLV和 VV型），已生产至 10kV电压等级。
另一种是交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆（ YJLV和
YJV型），已生产至 35kV电压等级。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.1.3 工厂常用绝缘导线型号及选择配电线路及从电杆上引进户内的线路多为绝缘导线。
绝缘导线的线芯材料有铝芯和铜芯两种。
塑料绝缘导线型号有,BLV塑料绝缘铝芯线,BV塑料绝缘铜芯线,BLVV（ BVV）塑料绝缘塑料护套铝（铜）芯线,BVR塑料绝缘铜芯软线。
橡皮绝缘导线型号有,BLX（ BX）棉纱编织橡皮绝缘铝（铜）
芯线,BBLX（ BBX）玻璃丝编织橡皮绝缘铝（铜）芯线，
BLXG（ BXG）棉纱编织、浸渍、橡皮绝缘铝（铜）芯线（有坚固保护层，适用面宽）,BXR棉纱编织橡皮绝缘软铜线等。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2 导线和电缆截面的选择导线、电缆截面的选择必须满足安全、可靠的条件。
1）发热条件 通过正常最大负荷电流即计算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。
2）电压损耗条件 通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。
3）经济电流密度 35kV及以上的高压线路及 35kV以下的长距离、
大电流线路，其导线（含电缆）截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年运行费用支出最小。
4）机械强度 导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳定度。
供电线路的导线和电缆 第五章导线和电缆的选择过程
10kV及以下的高压线路和低压动力线路发热条件 → 电压损耗、机械强度低压照明线路，
电压损耗 → 发热条件、机械强度对长距离大电流线路和 35kV及以上的高压线路，
经济电流密度 → 发热条件、电压损耗、机械强度对于电力电缆有时还必须校验短路时的热稳定度，看其在短路电流作用下是否会烧毁。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面导线和电缆的正常发热温度不能超过其允许值相同截面下，铜的载流能力是铝的 1.3倍根据环境温度查出或乘上温度修正系数求出相应的允许载流量，
环境温度修正系数
m axal II?
0al
0al
TT
TTK
T?
最大负荷电流 Imax的选取：
选降压变压器高压侧的导线时，取变压器额定一次电流。
选高压电容器的引入线应为电容器额定电流的 1.35倍；
选低压电容器的引入线应为电容器额定电流的 1.5倍
1．三相系统相截面的选择供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面
2．中性线和保护线截面的选择
1）中性线（ N线）截面的选择一般三相负荷基本平衡的低压线路
AA 5.00?
三次谐波电流相当突出的三相线路
AA?0
三相线路分出的两相三线线路和单相双线线路?AA?0
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面
2）保护线（ PE线）截面的选择
2mm16A?AA PE?
22 3516 mmAmm 216 mmA PE?
235 mmAAA PE 5.0?
3）保护中性线（ PEN线）截面的选择
PEN线截面选择应同时满足中性线和保护线选择的条件，取其中的最大截面供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.2 按经济电流密度选择导线和电缆的截面截面选得越大，电能损耗就越小，但线路投资及维修管理费用就越高；反之，截面选得小，线路投资及维修管理费用虽然低，但电能损耗则增加，综合考虑这两方面的因素，
定出总的经济效益为最好的截面，称为经济截面。
按经济电流密度 jec计算出导线的经济截面 Aec Aec=Imax/jec
导线材料 年最大负荷利用小时数3 000h以下 3 000～ 5 000h 5 000h以上铝线、钢芯铝线 1.65 1.15 0.90
铜线 3.00 2.25 1.75
铝芯电缆 1.92 1.73 1.54
铜芯电缆 2.50 2.25 2.00
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.3 按机械强度校验导线截面导线种类 最小允许截面（ mm
2）
备注35kV 3～ 10kV 低压铝及铝合金线 35 35 16* *与铁路交叉跨越时应为
35mm2钢芯铝绞线 35 25 16
工厂供配电线路选用的导线按机械强度进行校验，就应保证所选的架空裸导线和不同敷设方式的绝缘导线的截面不应小于其最小允许截面的要求架空裸导线的最小截面规程规定 1～ 10kV架空线路不得采用单股线供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.4 线路电压损耗的计算电压损耗 是指线路首端电压和末端电压的代数差高压配电线路（ 6～ 10kV）的允许电压损耗不得超过线路额定电压的 5%；
从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端的低压输配电线路的电压损耗，一般不超过设备额定电压（ 220V,380V）的 5%；
对视觉要求较高的照明线路，则不得超过其额定电压的 2%～ 3%
供电线路的导线和电缆 第五章电压损耗的计算
1）集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式
L 2,R 2,X 2
L 1,R 1,X 2
l 1,r 1,x 1 l 2,r 2,x 2
I 1 （ P 1 + j Q 1 ） I
2 （ P 2 + j Q 2 ）
0 1
2
i 1,cos 1 i 2,cos 2
（ P 1 + j Q 1 ） （ P 2 + j Q 2 ）
线路总的电压损耗
NN
22112211 )( U qXpRU XqXqRpRpU
线路的电压损耗
N/UpRU
电压损耗 )(/)/(
NN AUMAUpLU
线路电压损耗的百分值 %1 0 0%
N
U UU
电压损耗的百分值
%)(%100% 2
N CA
M
AU
MU
供电线路的导线和电缆 第五章计算系数 C
线路类型 线路额定电压 /V 计算系数 C/kWm·mm
－ 2
铝导线 铜导线三相四线或三相三线 220/380 46.2 16.5
两相三线 20.5 34.0
单相或直流 220 7.74 12.8110 1.94 3.21
供电线路的导线和电缆 第五章电压损耗的计算
2）均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算
L 1
i 0
L 2
L 2 /2
I=i 0 L 2
)2/(3)2/(3 21021020 LLIRLLRLiU ＝
供电线路的导线和电缆 第五章按允许电压损耗选择、检验导线截面按允许电压损耗选择导线截面分两种情况：
一是各段线路截面相同，二是各段线路截面不同。
当供电较短时常采用统一截面的导线，根据允许电压损耗来校验导线截面是否满足电压损耗的条件
%% alUU
“均一无感”线路，可以计算该导线截面
%alUC MA
%alUC
MA
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.5 母线的选择
1）对一般汇流母线按持续工作电流选择母线截面
30IIal?
2）对年平均负荷、传输容量较大的母线，宜按经济电流密度选择其截面
3）硬母线动稳定校验
Cal
4）母线热稳定度校验
CtIA im aim a /10 3)3(最小允许截面校验其热稳定度母线实际截面大于最小允许截面时
m inAA?
导线和电缆型号的选择
线型选择和导线截面确定的方法
按发热条件选择
按经济电流密度选择
按电压损耗选择
按机械强度校验
母线的校验原则供电线路的导线和电缆 第五章
5.1.1 工厂常用架空线路裸导线 型号 的选择
（ 1）铝绞线（ LJ） 户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，
重量轻，对风雨作用的抵抗力较强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差，多用在 10kV及以下线路上，其杆距不超过 100～ 125m。
（ 2）钢芯铝绞线（ LGJ） 此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。由于交流电的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所以钢芯铝绞线的截面面积是指铝线部分的面积。在机械强度要求较高的场所和 35kV及以上的架空线路上多被采用。
（ 3）铜绞线（ TJ） 铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.1.2 工厂常用电力电缆型号的选择
1） 油浸纸绝缘铝包或铅包电力电缆。具有耐压强度高，耐热能力好，使用年限长等优点，使用最普遍。在工作时，其内部浸渍的油会流动，因此不宜用在有较大高度差的场所。 6～
10kV电缆水平高度差不应大于 15m，以免低端电缆头胀裂漏油。
2） 塑料绝缘电力电缆。重量轻、耐腐蚀，可以敷设在有较大高度差，甚至是垂直、倾斜的环境中，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋向。
目前有两种：一种是聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的全塑电力电缆（ VLV和 VV型），已生产至 10kV电压等级。
另一种是交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆（ YJLV和
YJV型），已生产至 35kV电压等级。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.1.3 工厂常用绝缘导线型号及选择配电线路及从电杆上引进户内的线路多为绝缘导线。
绝缘导线的线芯材料有铝芯和铜芯两种。
塑料绝缘导线型号有,BLV塑料绝缘铝芯线,BV塑料绝缘铜芯线,BLVV（ BVV）塑料绝缘塑料护套铝（铜）芯线,BVR塑料绝缘铜芯软线。
橡皮绝缘导线型号有,BLX（ BX）棉纱编织橡皮绝缘铝（铜）
芯线,BBLX（ BBX）玻璃丝编织橡皮绝缘铝（铜）芯线，
BLXG（ BXG）棉纱编织、浸渍、橡皮绝缘铝（铜）芯线（有坚固保护层，适用面宽）,BXR棉纱编织橡皮绝缘软铜线等。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2 导线和电缆截面的选择导线、电缆截面的选择必须满足安全、可靠的条件。
1）发热条件 通过正常最大负荷电流即计算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。
2）电压损耗条件 通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。
3）经济电流密度 35kV及以上的高压线路及 35kV以下的长距离、
大电流线路，其导线（含电缆）截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年运行费用支出最小。
4）机械强度 导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳定度。
供电线路的导线和电缆 第五章导线和电缆的选择过程
10kV及以下的高压线路和低压动力线路发热条件 → 电压损耗、机械强度低压照明线路，
电压损耗 → 发热条件、机械强度对长距离大电流线路和 35kV及以上的高压线路，
经济电流密度 → 发热条件、电压损耗、机械强度对于电力电缆有时还必须校验短路时的热稳定度，看其在短路电流作用下是否会烧毁。
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面导线和电缆的正常发热温度不能超过其允许值相同截面下，铜的载流能力是铝的 1.3倍根据环境温度查出或乘上温度修正系数求出相应的允许载流量，
环境温度修正系数
m axal II?
0al
0al
TT
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T?
最大负荷电流 Imax的选取：
选降压变压器高压侧的导线时，取变压器额定一次电流。
选高压电容器的引入线应为电容器额定电流的 1.35倍；
选低压电容器的引入线应为电容器额定电流的 1.5倍
1．三相系统相截面的选择供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面
2．中性线和保护线截面的选择
1）中性线（ N线）截面的选择一般三相负荷基本平衡的低压线路
AA 5.00?
三次谐波电流相当突出的三相线路
AA?0
三相线路分出的两相三线线路和单相双线线路?AA?0
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.1 按发热条件选择导线和电缆的截面
2）保护线（ PE线）截面的选择
2mm16A?AA PE?
22 3516 mmAmm 216 mmA PE?
235 mmAAA PE 5.0?
3）保护中性线（ PEN线）截面的选择
PEN线截面选择应同时满足中性线和保护线选择的条件，取其中的最大截面供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.2 按经济电流密度选择导线和电缆的截面截面选得越大，电能损耗就越小，但线路投资及维修管理费用就越高；反之，截面选得小，线路投资及维修管理费用虽然低，但电能损耗则增加，综合考虑这两方面的因素，
定出总的经济效益为最好的截面，称为经济截面。
按经济电流密度 jec计算出导线的经济截面 Aec Aec=Imax/jec
导线材料 年最大负荷利用小时数3 000h以下 3 000～ 5 000h 5 000h以上铝线、钢芯铝线 1.65 1.15 0.90
铜线 3.00 2.25 1.75
铝芯电缆 1.92 1.73 1.54
铜芯电缆 2.50 2.25 2.00
供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.3 按机械强度校验导线截面导线种类 最小允许截面（ mm
2）
备注35kV 3～ 10kV 低压铝及铝合金线 35 35 16* *与铁路交叉跨越时应为
35mm2钢芯铝绞线 35 25 16
工厂供配电线路选用的导线按机械强度进行校验，就应保证所选的架空裸导线和不同敷设方式的绝缘导线的截面不应小于其最小允许截面的要求架空裸导线的最小截面规程规定 1～ 10kV架空线路不得采用单股线供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.4 线路电压损耗的计算电压损耗 是指线路首端电压和末端电压的代数差高压配电线路（ 6～ 10kV）的允许电压损耗不得超过线路额定电压的 5%；
从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端的低压输配电线路的电压损耗，一般不超过设备额定电压（ 220V,380V）的 5%；
对视觉要求较高的照明线路，则不得超过其额定电压的 2%～ 3%
供电线路的导线和电缆 第五章电压损耗的计算
1）集中负荷的三相线路电压损耗的计算公式
L 2,R 2,X 2
L 1,R 1,X 2
l 1,r 1,x 1 l 2,r 2,x 2
I 1 （ P 1 + j Q 1 ） I
2 （ P 2 + j Q 2 ）
0 1
2
i 1,cos 1 i 2,cos 2
（ P 1 + j Q 1 ） （ P 2 + j Q 2 ）
线路总的电压损耗
NN
22112211 )( U qXpRU XqXqRpRpU
线路的电压损耗
N/UpRU
电压损耗 )(/)/(
NN AUMAUpLU
线路电压损耗的百分值 %1 0 0%
N
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电压损耗的百分值
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供电线路的导线和电缆 第五章计算系数 C
线路类型 线路额定电压 /V 计算系数 C/kWm·mm
－ 2
铝导线 铜导线三相四线或三相三线 220/380 46.2 16.5
两相三线 20.5 34.0
单相或直流 220 7.74 12.8110 1.94 3.21
供电线路的导线和电缆 第五章电压损耗的计算
2）均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算
L 1
i 0
L 2
L 2 /2
I=i 0 L 2
)2/(3)2/(3 21021020 LLIRLLRLiU ＝
供电线路的导线和电缆 第五章按允许电压损耗选择、检验导线截面按允许电压损耗选择导线截面分两种情况：
一是各段线路截面相同，二是各段线路截面不同。
当供电较短时常采用统一截面的导线，根据允许电压损耗来校验导线截面是否满足电压损耗的条件
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“均一无感”线路，可以计算该导线截面
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供电线路的导线和电缆 第五章
5.2.5 母线的选择
1）对一般汇流母线按持续工作电流选择母线截面
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2）对年平均负荷、传输容量较大的母线，宜按经济电流密度选择其截面
3）硬母线动稳定校验
Cal
4）母线热稳定度校验
CtIA im aim a /10 3)3(最小允许截面校验其热稳定度母线实际截面大于最小允许截面时
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