导线经济截面分析论文

2022-04-16

【摘要】本文从供电线路以及用电设备所选用导线截面的选择、选择导线截面方法的运用、导线截面选择要注意的问题，探讨如何合理选择输配电线路的导线截面，从而更好的保证供电系统及输配电线路安全、可靠、经济、合理的运行。以下是小编精心整理的《导线经济截面分析论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

导线经济截面分析论文篇1：

电力网导线截面优化选择及其应用探讨

【摘要】本文主要从电力网导线最佳截面优化选择及其应用出发，分析优化选择电力网导线最佳截面，降低了电力企事业的运营成本，更好地保障输配电线路安全、可靠、经济、合理地运行，起到节约能源、改善环境、提高电力运行可靠性等多方面作用，为技术和经济发展奠定了坚实的基础。

【关键词】导线截面;优化选择;应用探讨

1背景分析

随着国民经济的飞快发展与用电量的迅速增加，电力网的经济运行日益受到重视。电力网中所用的导线，不仅对电力网所需的有色金属消耗量及投资有很大关系，而且在电力网运行中对供电的安全可靠和电能质量有重要意义。为了保证供电系统安全、可靠、经济、合理地运行，选择电力网导线截面必须对整个电网的负荷情况做出一个科学、合理、准确的分析，从而找到优化选择导线截面的依据，再运用导线截面选择的方法，且考虑5∽10年内负荷的新装和更换，最后确定导线的最佳截面。

2电力网导线最佳截面优化选择方法

2.1按经济电流密度选择导线最佳截面

所谓经济电流密度是指线路年运行费用最低时所对应的电流密度。经济电流密度J与年最大负荷利用小时数有关，年最大负荷利用小时数越大，负荷越平稳，损耗越大，经济截面因而也就越大，经济电流密度就会变小。当已知最大负荷电流Izd和相应的最大负荷使用时间Tzd后，可在相关表中查出不同材料导线的经济电流密度J，并按下式计算导线的经济截面A

A=Izd / J（mm2）

根据上式计算出截面后，从相关手册中选取一种与该值最接近（可稍小）的标准截面，再校验其它条件即可。

2.2按发热条件选择导线最佳截面

选定的输电线路的导线截面，必须根据不同运行方式以及事故情况下的输送电流进行发热校验。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。工程上都预先根据各类导线容许长期工作的最高允许温度+70℃，环境温度为+25℃，制定其长期容许载流量，可查有关设计手册。

必须注意，按发热条件选择电力网导线截面，还必须要与相应的保护装置配合得当。如配合不当，可能发生导线和电缆因过电流而发热起燃但保护装置不动作的情况，这是绝对不允许的。

2.3按电压损耗选择导线最佳截面

电流通过导体时，由于线路上有电阻和电抗存在，除产生电能损耗外，还要产生电压损耗。按规定，高压配电线路的电压损耗，一般不超过线路额定电压的5%;变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压线路的电压损耗，一般不超過用电设备额定电压的5%;对视觉要求较高的照明线路，则为2%∽3%。如线路的电压损耗值超过了允许值，则应适当加大导线的截面，使之满足允许的电压损耗要求。

在地方电力网中，导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，为了保证负荷端的电压偏移不超过容许范围，就必须按电压损耗来选择导线截面。一般的配电网，特别是农村电网其导线截面均按容许电压损耗选择。

2.4 按机械强度的要求选择导线最佳截面

架空导线在架设时和架设后都要承受一定的拉力和导线的自重，以及风雨冰雪天气等所带来的外加压力和履冰重量等各种外界不利条件的影响，都会致使导线内部产生一定的应力，这时如果导线过细就会发生断线的事故，因而要求导线必须具备足够的机械强度，以防止其在架设或运行过程中产生不应有的断线现象，从而保证线路的安全运行。设计规程中分别根据线路的性质和导线所用的材料，规定了导线最小允许截面。

对于跨越铁路、通航河流、公路、通信线路以及居民区的线路，规定其导线截面不得小于35 mm2。通过其他地区的导线截面，与线路类型有关，可参考有关资料。

2.5 按电晕损耗条件选择导线最佳截面

电晕损耗是电力系统运行中的不利因素，导线发生电晕时要消耗电能，增加线路损失，甚至使导线和线路金具表面烧毁。由于电晕放电具有高频振荡的特性，对附近通信设施有干扰作用，因此对于高海拔地区的超高压线路的导线截面的选择，主要取决于电晕条件，并要求线路在正常运行情况下，晴天不出现全面电晕。

导线发生电晕的情况与气候条件、海拔高度有很大关系。当这些外界条件相同时，导线是否发生电晕，还与导线半径有关，半径越大，越不容易发生电晕。电晕损耗还受导线表面状况的影响，导线表面粗糙或有毛刺等，会增大损耗。主要办法是增大输电线的导线半径，提高输电线的起始电晕电压数值，使之在正常天气条件下不发生电晕放电。对超高压输电，减少电晕损耗的主要措施是采用分裂导线。

3 电力网导线最佳截面优化选择的应用

对于35kV以上的架空送电线路，一般按经济电流密度选择导线截面。而按电压损耗选择导线截面的方法，主要用于没有特殊调压设备的配电网中。但不论采用哪种方法，所选择的导线截面，必须满足机械强度和发热的要求，按经济电流密度选择的导线截面还必须满足容许电压损耗的要求。对于110kV及以上的架空线路，应根据临界电晕电压来校验导线截面。避免电晕损耗，则是330kV以上的超高压线路决定导线截面的主要控制条件。

以上介绍多种选择导线截面方法，在不同的具体情况下，各种方法需要灵活应用与配合。如果按其中某一个方法来选择导线截面，同时又能满足上述其他的条件的要求，这是最理想的情况。但是，在实际导线截面的选择中，往往有时满足了经济性的要求，却又不能满足电能质量和安全可靠性等技术条件的要求，这就要求我们必须根据允许发热或允许电压损耗等技术条件来选择导线的最佳截面。

4 结束语

对于不同的电力网，选择导线截面的方法是不完全相同的，无论我们选择什么方法来确定导线的截面，都应能满足保证供电的电能质量、安全可靠性、经济性等方面的要求。根据实际情况，灵活采用不同的方法去选择导线的最佳截面，以使其能在技术和经济指标两方面均能达到最优，从而更好地保障电力网输配电线路安全、可靠、经济、合理的运行。

参考文献：

[1]李振宇《中低压配电网规划与设计基础》电源技术应用。

[2]常文平主编《工厂供电技术》（第二版）中国电力出版社。

作者简介：

翁锦华，女，汉，福建省漳州市，1976年3月，研究方向：电工电子，高级讲师，大学本科。

作者：翁锦华

导线经济截面分析论文篇2：

供电线路及用电设备导线截面的选择计算

【摘要】本文从供电线路以及用电设备所选用导线截面的选择、选择导线截面方法的运用、导线截面选择要注意的问题，探讨如何合理选择输配电线路的导线截面，从而更好的保证供电系统及输配电线路安全、可靠、经济、合理的运行。

【关键词】导线截面；载流量;估算;发热条件;经济电流密度;电压损耗

1 引言

合理选择线路导线截面，就必须对整个电网及用电设备的负荷情况做出一个科学、合理、准确的分析，从而找到选择导线截面的依据，再运用导线截面的选择方法，合理的选择导线截面。我国供电线路还有很多地方比较落后，随着国民经济的迅速发展，工农业用电量大幅度增加，原有导线已不能适应生产、生活的需要。在电力输配电系统中，导线截面的选择关系到输配电系统能否安全、可靠、经济、合理的运行。导线截面选择过小，将会导致线路电能、电压损耗的增加；线路发热量增多，换将导致導线接头过热熔断：机械强度不够导致导线断线；温度过高，使导线绝缘材料老化加速，绝缘水平下降，导致线路短路引起火灾等严重事故。导线截面过大，将会导致浪费原材料，增大投入；同时负荷增大，增大了施工难度，增大了维护检修费用等。因此，在电力传输电系统以及用电设备，正确选择导线截面具有十分重要的意义。如何才能正确选择导线截面，根据我多年实践经验，就输电线路导线截面的选择方法提出以下见解。

2 导线截面的选择方法

常用导线从材料性质来分可分为铜芯线和铝芯线。通常所说的导线截面的选择方法是指对相线的选择，导线截面的选择方法很多，而常用的有估算法和计算法等。

2.1 估算法

通过估算导线的载流量来确定导线截面的方法称为估算法。导线的载流量与导线截面有关，也与导线的材料、型号敷设方式以及环境温度等有关，影响导电性能的因素很多。应用估算法，就是用经验系数，直接算出不同截面导线的载流量，并对不同条件进行修正。此法简便容易掌握，省去了查阅资料的繁琐，在要求不高的情况下能快速选择导线截面、非常实用简便。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。 <关键点> 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。如：2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm2=20A； 4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm2=32A。功率计算一般负载（也可以作为用电器，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 ；对于电感性负载如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6千瓦，则最大电流是 I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A) 但是，一般情况下，由于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。

一般现场经验：单相负载根据功率计算每KW负载电流按5A计算，三相负载功率每KW按2A计算。由功率估算出用电设备的电流值，在根据电流选择出相应的导线截面。这种方法对负载要求不严的地方非常实用方便。

2.2计算法

归纳起来有四各方面：

2.2.1按发热条件选择导线截面

此种方法是根据所选用导线材料所能承受的最大电流来选择的。导线中通过电流发热会使导线温度升高，温度越高导线电阻越大，导电能力就越差。不同材料由于溶化温度不同，因此规定了不同材料正常情况下的允许温度。对于铝材料而言，正常情况下的温度不超过70度，而铜材料正常情况下的温度不超过90度。因此可以通过实验得到不同材料不同截面下的允许载流量，也叫安全载流量。所谓导线的允许载流量，就是在规定环境温度及相应敷设条件下，导线能够连续承受而不致使其温度超过允许值的最大电流。实际负荷电流应小于或等于允许载流量，据此对应选择导线截面。

2.2.2按电压损失条件选择导线截面

电力用户要求电网供电电压要在其允许的范围内变化，而负荷电流通过线路时要产生电压损失，电压损失太大，不但用电设备不能正常工作，而且可能导致电气设备和电气线路发热。电压太高将导致电气设备的铁芯磁通增大和照明线路电流增大。电压太低可能导致接触器等吸合不牢，吸引线圈电流增大；过分低的电压还可能导致电动机堵转。

电压损失就是线路首末端电压的差值，它与线路额定电压比值的百分数通常作为电压的变化范围，电力用户对电压质量的要求规定为：10KV及以下电压供电的用户允许电压变化范围是+7℅——-10℅Ue。在工程计算中其变化范围常取+5℅—-5℅Ue。这样求出的导线截面一般能满足电力用户对电压变化范围的要求。

2.2.3按经济电流密度选择导线截面

导线单位截面内的通过的电流量称为电流密度，经济电流密度就是指线路年运行费用最低时所对应的电流密度。导线截面越大，线路损耗越小，但是线路的投资、维修管理费用和有色金属消耗量却要增加，因此从经济方面考虑，导线应选择一个比较合理的截面，既可以使电能损耗小，又不致过分增加投资、维修管理和有色金属消耗量。

2.2.4根据短路电流选择

为了能使在线路发生短路时速断保护装置可靠动作，短路时必须有足够大的短路电流。这也要求导线截面不能太小。另一方面由于短路电流较大，导线应能承受短路电流的冲击而不被破坏。

同时短路电流也不能太小，以保证短路时速断保护装置能可靠动作。这也要求导线有足够大的截面积。特别是在TN系统中，相线与保护零线回路的阻抗应符合保护接零的要求，单相短路电流应大于熔断器额定电流的4倍或大于低压断路器瞬时动作过电流脱扣器整定电流的1.5倍。

3 选择导线截面方法的运用

确定导线截面后，要按发热条件、电压损失条件、启动电压损失、机械强度进行校验。按不同导线截面选择方法选出的导线截面是不一样的，选出的导线截面不符合上述条件中的任一项，必须重新选择导线截面，因此正确选用导线截面的选择方法，将会达到事半功倍的效果。4 导线截面选择要注意的问题

4.1 导线的载流量除了与导线的材料、截面有关外，还跟导线的敷设方式、环境温度、导线条数及间距有关。在导线载流量列表中可以查出。若实际条件与列表不符时，必须对导线载流量进行修正。

4.2 选择导线截面时，必须要考虑电力用户的经济发展对电能需要量的递增，一般要求按五到十年的发展情况来考虑，因此要求选择较大一些的截面。

4.3 导线截面的选择不仅要满足线路输送电能的要求，同时要保障线路能够安全可靠地运行和满足环境保护的要求，而且还要经济合理。原则上，在导线选择上应综合考虑以下因素：导线允许温升、

对环境影响、输送容量、经济电流密度、电晕临界电压、机械强度。

4.4 导线型号规格敷设方式必须符合电工安全规程的要求。

5 结束语

根据多年工作经验：低压动力线路，因负荷电流较大，所以一般先按发热条件选择截面，然后验算其电压损失和机械强度。低压照明线路，因它对电压水平要求较高，所以一般先按电压损失条件选择截面，然后验算其发热条件和机械强度。而高压线路，则往往先按经济电流密度选择截面，然后然后验算其发热条件和允许电压损失条件选择截面。

根据以上计算选择出导线截面后，实际选择过程中，对于负荷较大的线路应在计算截面的基础上提高一到两个档次来选择，如此处理，不仅能降损节能，还有对今后线路及设备负荷的增加与发展留有余地。除采用增大导线截面的方法降低电能损耗外，还要做好长远发展规划，合理选择导线的型号及规格，达到安全、节能、经济可靠维修维护方便的目的。

参考文献

［1］电工材料中国中国劳动保障出版社2002年7月第三版

［2］电工作业气象出版社2004年11 第二版

［3］安全用电中国中国劳动保障出版社2007年5月第四版

［4］企业供电系统及运行中国劳动保障出版社 2004年7月第四版

［5］工厂变配电技术中国劳动保障出版社 2004年6月第一版

［6］工厂供电机械工业出版社 1989年6月第二版

作者：杨建斌周霞

导线经济截面分析论文篇3：

浅论工厂导线和电缆截面选择

【摘　要】输电线路的选择对电网的技术经济性能有很大的影响，特别是导线和电缆截面的选择首先满足最基本的技术要求，本文对导线和电缆截面选择做了较为细致的介绍，对工厂供电设计具有一定的指导意义。

【关键词】导线截面；电缆铺设;电压损耗

0.引言

随着国民经济的迅速发展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。而电力线路的建设，导线费用约占总投资的40％，而且线路负荷越大，导线规格越高，则导线投资所占比重也越大。同时，导线型号还直接影响着线路杆型等因素。所以建设架空线路，导线的选择是主要方面。合理选择导线和电缆不光关系着线路的投资，对保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行有着非常重大的意义。在选择导线和电缆中，既要重视它的可靠性，还要考虑它的经济性。

1.导线和电缆截面的选择

导线和电缆截面的选择时必须满足下列条件：

（1）发热条件。导线和电缆在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。导线和电缆在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。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。

（3）经济电流密度。35kV及以上的高压线路及35kV以下的长距离、大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网等线路，其导线和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。按经济电流密度选择的导线（含电缆）截面，称为“经济截面”。工厂内的10kV及以下线路，通常不按经济电流密度选择。各国根据其具体国情特别是其有色金属资源的情况，规定了导线和电缆的经济电流密度。

（4）机械强度。导线（含裸线和绝缘导线）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。

在导线截面的选择在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。

2.导线截面选择的使用方法

2.1區域电力网

区域电力网的电压较高，线路较长，输送容量与最大负荷利用小时数都比较大，因此，通常按经济电流密度选择导线截面，按电压等级来校验电晕条件，并按线路最严重的运行方式校验热稳定条件。

2.2地方电力网

对于装有调相机，有载调压变压器及静止补偿器等特殊调压设备的地方电力网，一般也是按经济电流密度选择导线截面，按机械强度，热稳定条件进行校验。

对于无特殊调压设别的地方电路王，应首先按容许电压损耗条件选择导线截面积，以保证用户的电压质量，然后按机械强度，发热条件进行校验。

2.3低压配电网

这种电力网由于线路较短，故电压损耗条件不是控制条件，其导线截面主要是按容许发热条件选择。

3.结论

电力系统电力线路截面的选择对电网的技术经济性能有很大的影响，在选择的过程中，还应该在技术经济上综合考虑，根据具体情况进行分析，来决定截面选择，从而达到使其经济运行的目的。进行合理的电力线路截面选择是一条投资小、见效快、收益高、切实可行的、能较大幅度提高电能效益的有效途径。