母线架空导线和电缆Word文件下载.docx
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中性线接地的中性线——紫色不接地的中性线——蓝色
直流母线正极——红色，负极——蓝色
1．9．1．2.架空导线
架空导线是构成工厂供配电网络的主要元件，在屋外配电装置中也常采用架
空导线作母线，又称软母线
架空导线一般都是裸导线，按结构分为单股线和多股绞线。
绞线又有铜绞线、
铝绞线和钢心铝绞线之分。
在工厂中最常用的是铝绞线，在机械强度要求较高的
地方和35KV及以上架空线路多采用钢芯铝绞
图1钢芯铝绞线
线。
其横截面结构如上图所示。
导线的芯是钢线，以增强导线的机械强度，外围用铝线，故导电性能较好。
由于交流电流通过导体时有趋表效应，所以交流电流实际上只从铝线通过，从而克服了钢线导电性差的缺点。
钢芯铝绞线型号中所表示的截面积（如LGJ-70）
仅是铝线部分的截面积。
1.9.1.3电力电缆
电力电缆广泛用于工厂配电网络。
其结构主要由导体、绝缘层和保护层三部分组成。
导体一般由多股铜线或铝线绞合而成，以便于弯曲。
线芯采用扇形，从而可减少电缆的外径。
绝缘层用于将导体线芯之间及线芯与大地之间良好地绝缘。
保护层是用来保护绝缘层，使其密封并具有一定的机械强度，以承受电缆在运输和敷设时所受的机械力，也可防止潮气侵入。
电缆的主要优点是供电可靠性较高，不受雷击、风害等外力破坏；
可埋于地
下或电缆沟内，使环境整齐美观；
线路电抗小，可提高电网功率因数。
缺点是投资大，约为同级电压架空线路投资的10倍，且电缆线路一旦发生事故难于查寻和检修。
在工厂变电所中，一般采用三相铝芯电缆，直埋地下。
在敷设高差较大地点，应采用不滴流电缆或塑料电缆。
1.9.2母线、导线和电缆截面的选择
除配电装置的汇流母线及较短的导体仅按长期发热允许电流选择外，其余导
体应按经济电流密度选择，并按长期发热允许电流校验。
1.9.2.1按导体长期发热允许电流选择
导体所在电路的最大持续工作电流1g.max应不大于导体长期发热的允许电
流IuI，即
g.max
KJui
式中IuI相应于导体额定环境温度条件下导体的长期允许电流;
Kd温度修正系数;
g.max通过导体的最大持续工作电流
1.9.2.2.按经济电流密度选择
导体截面的大小直接影响线路的投资和年计算费用。
年计算费用包括电流通过导体产生的电能损耗费和导体管理维修费及年折旧费（常以占投资的百分数给出）。
导体截面越大，电能损耗费越小，而维修和折旧费越高。
当导体截面为某
一值时，可使年计算费用最低，如图2所示
图2年计算费用与截面S的关系曲线
°
为对应年计算费用最低的截面，称经济截面。
与最低年计算费用对应的电流密度称为经济电流密度J。
它与导体类型和最大负荷年利用小时数有关。
表1为我国规定的经济电流密度。
导体的经济截面可由下式决定
g.max2
Sj
（mm）
J
式中Sj--导体的经济截面
表1我国规定的导线和电缆经济电流密度（A/mm2
线路类别导线材料年最大负荷利用小时（h）
3000以下3000-50005000以上
架空线路硬母线
铜
3.00
2.25
1.75
铝
1.65
1.15
0.9
电缆线路
2.5
2.00
1.92
1.73
1.54
在选择导体的标准截面S时，一般应尽量接近经济截面Sj,且为节约投资和有色金属消耗量，导体标准截面可适当选择小于经济截面。
1.9.2.3.按机械强度选择导体截面
对于架空导线，截面S尚应不小于某一最小截面，以保证导体具有足够的机械强度。
各种材料架空导线最小截面列于表2。
架空线路电压等
级
钢芯铝
线
铝及铝合金（mm2
35kA
25
35
6kA-10kA
35（居民区）
25（非居民区）
16m
m2
1kA以下
16
①
3.2mm
表2架空线的最小截面
1.9.2.4.按允许电压损失选择导体截面
对于架空导线和电缆，因一般线路较长且电压损失较大，故应按允许电压损失•叽进行校验，即
ux
式中Uux允许电压损失，一般为-5%;
所选导体全长的电压损失，计算公式再查
1.9.2.5.热稳定校验
按上述条件选择的导体截面S还应按热稳定进行校验，即
S-
Smint1kf
C\
式中
Smin按短时发热条件满足热稳定要求所决定的导体最小截面
（mm2
C热稳定系数，可查表4-6;
稳态短路电流有效值（A）;
tj假想时间（S）;
kf集肤效应系数，对于电缆和小截面导体一般近似取1。
1.9.2.6动稳定校验
硬母线通常都安装在支持绝缘子上。
当冲击电流通过母线时，电动力将使母
线产生弯曲应力，因而硬母线尚应进行应力校验，即应满足动稳定条件
Xcr
max
Cux母线允许应力（Pa）；
二max短路时作用在母线上的最大应力（Pa）。
从理论上看，上述各项选择和校验条件均应满足，并以其中最大的截
面作为应选取的导体截面。
但根据运行实际情况，对用于不同条件下的导体，选
择条件各有侧重。
如对于1KV以下的低压线路，一般不按经济电流密度选择导体截面；
对于6KV-10KV线路，因电力线路不长，如按经济电流密度选择截面，往往偏大，所以仅作参考数据；
对于35KV及以上线路，应按经济电流密度选择导线截面。
又如，对一般工厂外部电源线路较长时，可按允许电压损失条件来选择
截面，并按发热和机械强度的条件校验；
对工厂内部6KV-10KV线路，因线路不
长，一般按发热条件选择，然后按其他条件校验；
对于380V低压线路，虽然线
路不长，但电流较大，在按发热条件选择的同时，还应按允许电压损失条件进行校验。
例5-4选择下图中变压器1B低压侧的母线。
已知参数如下：
1B为S9-5000KVA变比35KV/10.5KV;
三相母线采用水平布置，导体平放，母线相间距离0.7m；
绝缘子跨距1.5m；
10.5KV母线短路电流1=^=8-5kA，变压
器继电保护动作时间为1.5s，断路器全开断时间为0.2s，周围环境温度30。
35kV
电源
IB
某变电所电气接线图
解：
（1）按长期发热允许电流选择母线截面。
由图5-9所示接线和表5-2可知，变压器回路最大持续工作电流为
查附表9选用一条405mm2矩形铝母线，其长期允许电流为515A,且
（2）热稳定校验
tj=1.50.20.05=1.75（s）
由式（5-34）和表4-6可得最小允许截面为
I⑵85002
Smm=■-tjKf122（mm）
C92
故满足热稳定要求。
（3）进行动稳定校验。
对于容量5000KVA的配电变压器，因短路电流不大,
低压侧母线一般不需进行动稳定校验，故从略。
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