导线及截面选择OK.docx
《导线及截面选择OK.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《导线及截面选择OK.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
导线及截面选择OK
220kV及以下架空送电线路
导线及截面选择
2010年1月修编
第一篇 导线分类
1.导线的材料
1.1 对导线材料的要求：
a、导电率高，以利于减少能损和电压降；
b、耐热性能高，以提高输送容量；（正常情况下：
铝70℃、铝合金150℃）；
c、机械强度高，弹性系数E大，有一定柔软性，易弯曲；
d、有良好的抗疲劳性，耐震性能好；
e、耐磨蚀性好，使用寿命长；
f、重量轻，耐磨；
g、价格低廉。
1.2 常用导线材料的性能比较：
名称
20℃时电阻率（Ω·mm2/m）
导电率
（西门子1/Ω·m）
比重（g/cm3）
抗拉强度（kg/mm2）
铜
0.0182
55（100%IACS）
8.9
39
铝
0.0290
35（64%IACS）
2.7
16
钢
0.1030
9.7（17.6%IACS）
7.85
120
铝镁合金
0.0330
30（55%IACS）
2.7
30
可以看出：
a、铜是导电性能最好，机械强度高，耐蚀性能强的一种导线材料，但其重量大，价昂，一般不用于架空送电线。
b、铝的导电率稍差，重量轻，耐腐蚀，资源丰富，价格低廉，但缺点是抗拉强度低。
c、铝镁合金与铝的性能相近，但价格较高。
d、钢的导电性能最差，但机械强度很高，价格低，主要用来制作钢绞线、铝包钢地线。
根据以上分析，在送电线路中最常用的是一种复合材料的导线，即钢芯铝绞线。
它在电气性能、机械强度和经济价格上都占有明显的优势。
其构造是芯线为钢绞线，外层为铝绞线。
1.3导线的结构和种类
导线从结构上看，有单股和多股之分。
一般只有铁和铜的小截面才有单股。
2.铝绞线、钢芯铝绞线及防腐钢芯铝绞线GB1179-83
1983年制定（以前标准为GB1179-74）与IEC的规定一致。
a、表示法：
LJ-150铝绞线
LGJ-300/50钢芯铝绞线
LGJF-300/50防腐型钢芯铝绞线
b、规格及技术规数据见GB1179-83
表2，16种
表4，51种
c、材料
铝股——用绳度标高的电工铝GB3955-83
钢芯——镀锌钢绞线GB3428——82
防腐涂料——呈中性，滴点不应低于110℃
d、最外层绞向：
右向
e、工艺质量
绞合应均匀，紧密；
焊接：
铝股7股以下不允有接头
7股以上允，两接头间不可小于15m。
钢丝不允接头
f、成品交货：
长度允偏差±5%
每一合同中的短线（不小于1/3制造长度）允有5%
g、厂家：
电缆厂新疆电缆厂
电缆厂德旧电缆厂
远东电缆厂电缆厂
上海电缆厂电缆厂
3.铝包钢芯铝绞线（ACSR/AS）
a、结构：
是一种钢芯铝绞线，但其钢芯不是用镀锌钢丝绞合的，而是用铝包钢丝绞合的。
铝包钢是在一种高强钢丝的外面，挤包上铝的覆盖层。
b、表示法：
与钢芯铝绞线相同。
如LGJ-400/50
c、与钢芯铝交线的比较：
类型
结构
计算截面mm2
外径mm
重量kg/km
计算拉断力KN
直流电阻Ω/km
参考载流量
铝线
钢/铝包钢
总计
400/50
钢芯铝绞线
54/3.07+7/3.07
399.73
51.82
451.55
27.63
1511
123.4
0.0723
746
铝包钢芯铝绞线
54/3.07+/3.07AS
399.73
51.82
451.55
27.63
1449
129.0
0.0690
760
比较
相同
-4.1%
+4.5%
-4.6%
+2%
可以看出：
铝包钢芯铝绞线具有：
机械强度高、重量轻、损耗小、特别是耐腐蚀的特点。
在国外已获得相当广泛的应用。
我省已在多条110～220kv线路中用过。
价格比：
约1.13（按重量）
d、规格：
目前尚无国标。
新华金属制品公司的企标（符合图标）。
产品代号为
JL/LB20A-300/50
JL/LB20A-240/30
天津大成、电缆厂；采用美国ASTMB549标准生产ACSR/AS。
4.钢芯铝合金绞线
a、优缺点；
用铝合金（铝镁、铝镁硅）大大的提高了线的抗拉强度，（提高约1倍）但导电率只降低10%。
所以用于大高差大档距及重冰区的一路上可以节约投资，解决技术上难题。
钢芯铝合金导线必须使用配套的耐线夹、接续管。
其余可用一般的同等强度的金具。
b、规格：
按国标GB/T1179－2008《园线同心绞架空导线》
JLHA1/G1A钢芯铝合金绞线 （较强）10-1000mm2
JLHA2/G1A钢芯铝合金绞线（一般） 10-1000mm2
c、厂家：
电缆有限公司、电缆有限公司、上海中天铝线有限公司、远东控股集团有限公司
5. 钢芯耐热铝合金绞线
1）特点；我口钢芯铝线的工作温度为70℃（国外为90℃）为了输送大容时的负荷，只有加大直径（截面），这样施工图困难也不经济，提高导线长期工作温度是一个解决的最好途径。
铝镁硅耐热铝合金其工作温度可达150～230℃，冈样截面的导线，载流量可提高约50～200%，增大了输送容量。
无需进行杆塔加固和改造。
经济和社会效益十分明显，对旧线路的增容特别有用。
价格比：
比正常钢芯铝线至少高出约36%
2）规格：
与国标-83标准钢芯铝绞线相同
目前电缆厂生产两种导电率的钢芯耐热铝合金绞线其代号如：
NRLH58GJ—300/40
NRLH60GJ—400/50
注：
58、60为导电率是国标标准韧铜的百分数。
3）与钢芯铝线的性能比较：
直流电阻载流量（安）
其余几何尺寸和机械性能均相同
NRLH58GJ—300/40：
0.10111124（150℃）
LGJ—300/40：
0.0961710（70℃）
4）、厂家：
电缆厂、电缆线、日本古河电工、中天科技股份有限公司、远东复合技术有限公司
6. 大增容耐热铝合金导线
1）种类及特点
№
种 类
工作温度℃
比普通钢芯铝线增容倍数
备 注
1
铝包殷钢芯超耐热铝合金导线
210
2.0
1.现有铁塔无需进行改造加固。
2.有耐线夹、接续管配套金具。
2
特高强铝包钢芯超耐热铝合金导线
150～230
1.60～2.0
3
特高强铝包钢芯全退火软铝导线
150
1.50
2）用途：
旧线路增容改造，变电所母线增容。
7.架空绝缘电缆
1）特点：
目前限于10KV及以下电压的城市配电线路上使用。
外层绝缘为交联聚乙烯（XLPE）和高密度聚乙烯（HDPE）。
芯线有铜芯、铝芯和铝合金芯。
架空绝缘电缆的最高长期允工作温度为：
交联聚乙烯绝缘90℃
高密度聚乙烯缘75℃
2）截面规格：
10、16、25、35、50、70、95、120、150、、240、300
END
第二篇、导线截面选择
架空送电线路导线截面，一般按经济电流密度来选择，用电压损失、电晕、机械强度及发热等技术加以校验。
必要时，还应通过技术经济比较确定。
（一）按经济电流密度选择导线截面
1、用经济电流密度选择导线截面，按下式计算：
式中：
S——导线截面（平毫米）
P——送电负荷（千瓦）；
UH——线路额定电压（千伏）；
cos
——功率因数；
j——经济电流密度，（安培/平毫米）
我国现行规定的经济电流密度如表5-4
2、按经济电流密度选择导线截面用的计算负荷，通常是考虑5-10年的发展。
3、按经济电流密度计算，各级电压各种导结截面的经济输送容量列于表5-5。
表5-4经济电流密度（A/mm2）
导线材料
最大负荷利用小数
3000以下
3000～5000
5000以上
铝
铜
1.65
3.0
1.15
2.25
0.9
1.75
（二）按电压损失校验导线截面
只有当电压为6、10千伏以下，而且导线截面在70～95平毫米以下的线路，才进行电压校验。
因为截面大于70-95平毫米的导线，采用加大截面的办法来降低电压损失的效果并不十分显著，而且会引起投资及有色金属较多的增加。
而采用静电电容器或带负荷调压的变压器以及其它措施更为合适，但应进行技术经济比较确定。
线路允电压损失，应视线路首端的实际电压水平确定。
对于线路未端受电器（如电动机、变压器等），一般允低于其额定电压的5%。
个别情况下（如故障……），允低于其额定电压的7.5～10%。
如果线路首端电压高于额定电压10%则线路允电压损失15%。
电压损失计算公式：
ΔU＝（PR+QX）/U--------------------（kV）
式中
ΔU－电压损失（kV）
P－线路输送有功功率（MW）
R－线路电阻（欧）
Q－线路输送无功功率（MVAR）
X－线路电抗（欧）
U－线路额定电压（kV）
或
ΔU＝（（ro+xo×tgФ）/U）LP------------（kV）
式中
ro－线路单位长度电阻（欧/km）
xo－线路单位长度电抗（欧/km）
Ф）－功率因数角（度）
L－线路长度（km）。
按电压降为10%计算，0.38～110千伏架空线路的负荷距列于表5-6～表5-8中。
表5-60.38千伏线路在电压降10%时的负荷距（kW*km）
cos
导线型号
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
铜线：
T-4
T-6
T-10
T-16
T-25
T-35
铝绞线：
LJ-16
LJ-25
LJ-35
LJ-50
3.1
4.7
7.8
12
19.5
26.8
7.3
11.4
15.9
23
3.0
4.5
7.4
10.8
16.8
21.8
6.9
10.4
14.0
19.5
3.0
4.4
7.1
10.4
15.7
20.4
6.7
10
13.4
18.0
2.9
4.4
6.9
10
15.0
19
6.5
9.6
12.8
17.2
2.9
4.3
6.7
9.8
14.4
17.8
6.4
9.4
12.3
16.2
2.8
4.2
6.6
9.4
13.4
17.0
6.3
9.1
11.8
15.6
2.8
4.2
6.4
9.1
13.0
16
6.1
8.8
11.4
14.8
表5-5铝及钢芯铝线经济输送容量表（MVA）
导线
截面
（mm）2
最大负荷利用小时数
＜3000小时
3000～5000小时
＞5000小时
电流
（A）
电压（KV）
电流
（A）
电压（KV）
电流
（A）
电压（KV）
0.36
6
10
35
110
0.38
6
10
35
110
220
0.38
6
10
35
110
220
16
25
35
50
70
95
120
150
26.4
41.3
57.7
82.5
115.5
157
198
247.5
305
0.017
0.
0.038
0.054
0.274
0.430
0.600
0.855
1.190
1.630
2.060
0.456
0.715
1.00
1.43
2.00
2.70
3.43
3.50
5.00
6.95
9.48
11.90
14.90
18.40
15.73
22.00
29.70
37.70
41.70
58.0
18.4
28.8
40.2
57.5
80.5
109.3
172.5
212.5
0.012
0.019
0.026
0.038
0.191
0.298
0.418
0.596
0.836
1.13
1.435
0.318
0.496
0.695
0.995
1.395
1.89
2.39
3.68
2.43
3.48
4.86
6.6
8.35
10.4
12.8
11
15.4
20.8
26.3
32.8
40.4
80.8
13.5
22.3
31.5
45
63
85.4
108
134
166.4
0.09
0.015
0.
0.030
0.14
0.231
0.328
0.466
0.654
0.885
1.12
0.249
0.388
0.544
0.778
1.09
1.48
1.87
1.915
2.72
3.67
5.16
6.53
8.14
10
8.6
12.1
16.3
20.6
25.6
31.6
63.2
240
300
396
495
24.0
30.0
75.4
94.3
276
345
16.7
20.9
52.4
65.6
104.8
216
270
13.1
16.4
41
51.4
82
103
400
500
460
575
27.8
87.6
109.5
175.2
219
360
450
68.6
85.7
137
171
600
700
690
805
263
307
540
630
203
240
2x240
210
2x300
262
2x400
350
2x500
437
500kV：
4x300934MVA
4x4001250MVA
3x5001170MVA
表5-76、10千伏线路在电压降10%时的负荷距（kW*km）
电压
cos
导线型号
6KV
10KV
1.0
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
1.0
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
钢芯铝绞线
LGJ-16
LGJ-25
LGJ-35
LGJ-50
LGJ-70
LGJ-95
LGJ-120
1836
2840
3960
5720
8000
10900
13320
1724
2590
3460
4800
6320
8140
9480
1672
2466
3300
4440
5800
7280
8340
1630
2384
3160
4180
5620
6660
7560
1580
2300
3020
4000
5000
6160
6920
1550
2230
2900
3780
4740
2720
6240
1520
2160
2790
3600
4440
5320
2920
5100
7880
11000
15900
22200
30300
37000
4780
7140
9600
13300
17500
22600
26300
4640
6840
9160
12300
16100
20200
23200
4520
6620
8700
11600
15600
18500
21000
4380
6400
8400
11100
14000
17100
19200
4300
6200
8060
10500
13200
15900
17600
4240
6020
7760
10000
12500
14800
16400
表5-835、110千伏线路在电压降10%时的负荷距（MW*km）
电压
cos
导线型号
35KV
110KV
1.0
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
1.0
0.95
0.9
0.85
0.8
LGJ-35
LGJ-50
LGJ-70
LGJ-95
LGJ-120
LGJ-150
LGJ-
LGJ-240
LGJ-300
LGJ-400
195
272
371
453
583
720
117
160
209
265
306
362
415
110
147
190
234
266
308
346
104
137
174
212
238
272
302
99
129
194
216
244
269
95
123
151
179
198
222
242
91
116
141
166
202
219
1920
2690
3560
4480
5760
7120
9060
11300
15100
1580
2040
2580
2980
3510
4010
4630
5180
5950
1420
1840
2270
2580
2980
3330
3760
4130
4630
1340
1690
2050
2300
2620
2900
3220
3500
3880
1260
1570
1880
2090
2350
2580
2840
3070
3350
（三）按机械强度校验导线截面
为了保证架空线路必要的安全机械强度，对于跨越铁路、通航河流和运河、公路、通讯线路、居民区的线路，其导线截面不得小于35平毫米。
通过其它地区的导线截面，按线路的类型分，容的最小截面列于表5-9
表5-9按机械强度要求的导线最小容截面（mm2）
导线构造
架空线路等级
I类
II类
III类
单股线
不使用
不使用
不使用
多股线
25
16
16
注：
35千伏以上线路为I类线路
1-35千伏线路为II类线路
1千伏以下线路为III类线路
（四）按发热校验导线截面
选定的导线截面，必须根据可能出现的各种正常运行式的送电容量进行发热校验，在正常情况下，铝导线温度不超过70℃，事故情况下不超过90℃。
按铝导线70℃，导线围空气温度25℃时计算的输电线路持续容负荷列于表5-10。
表5-10输电线路持续容负荷（MVA）
导线型号
持续容电流以（A）
电压（KV）
0.38
3
10
35
110
220
LJ-16
LGJ-25
LGJ-35
LGJ-50
LGJ-70
LGJ-95
LGJ-120
LGJ-150
LGJ-
LGJ-240
LGJQ-300LGJQ-400
LGJQ-500
LGJQ-600LGJQ-700
105
220
275
335
380
445
515
610
710
845
966
1090
1250
0.069
0.
0.112
0.144
0.
0.219
0.250
1.09
1.40
1.76
2.28
2.85
3.45
3.94
4.62
5.34
2.32
2.94
3.80
4.76
5.75
6.57
7.70
8.91
10.3
13.3
16.6
20.1
23.0
26.9
31.2
36.9
25.4
63.3
72.3
84.69
98.0
116
161
196
232
270
322
367
414
476
如果最热月份导线围平均空气温度不同于25℃时，应乘以表5-11所列的系数进行修正。
表5-11在不同围气温度下的修正系数
围空气温度℃
铝质导线的修正系数
5
1.2
10
1.15
15
1.11
20
1.05
25
1.0
30
0.94
35
0.88
40
0.81
（五）按电晕校验导线截面
在高压输电线中，导结围产生很强的电场，当电场强度达到一定数值时，导线围的空气就发生游离，形成放电，这种放电现象就是电晕，在高海拔地区110-220千伏线路及330千伏以上电压线路的导线截面，往往电晕条件在起主要作用。
导线产生电晕，带来两个不良后果：
一是增加了送电线路的电能级损失；二是对无线电通讯和载波通讯发生干扰。
至于电晕对导线的腐蚀，从我国东北系统154千伏升压至220千伏线路的实际运行情况来看，没有明显的影响，可暂不考虑。
1、关于电晕损失：
直接计算出送电线路的电晕损失，其优点是数量概念很清楚，缺点是计算较繁。
目前已很少采用这种法。
现在趋向于用导线表面最大工作电场强度EM（单位为千伏/厘米）与全同电晕临界电场强度E0之比值来衡量。
即EM/E0<0.9
前联《330-750千伏线路年平均电晕损失计算导则》中提出，当EM/EO＜0.5时，电晕损失是非常小的，可以忽略不计。
当EM/EO>0.9时，线路的运行通常是不经济的。
我国东北系统的升压线路，EM/EO=0.8时，起始电晕放电；0.9＜EM/EO＜1时，有较大的电晕放电；EM/EO＞1时，则会全面电晕放电。
2、关于电晕对载波通讯的干扰：
电晕干扰，主要是用导线表面最大电场衡量（取三相导线的中间相）。
前联在220千伏路上的实测数据是：
当单导线的E′M=28（千伏/厘米）时，在好天气下输电线路的干扰电平接近－2.5奈贝，能满足载波通讯的要求。
目前我国载波机的杂音电平，一般是按下列数据设计的，在一般情况下，希望电晕干扰的电平不要大于这些数据：
35千伏线路为－5.0奈贝，220千伏线路为－2.5奈贝。
3、关于电晕对无线电的干扰：
无线电收、发设备，离开送电线路一定距离后，干扰声迅速衰减，如距边线60米以外，干扰电平仅剩下5%，所以实际上可以认为没有问题。
这是因为，在实际上，送电路离无线电收、发设备的距离远远超过这一数字。
4、不必验算电晕的导线小截面：
高压研究所推荐：
导线表面电场强度EM与全面电晕场强度EO的比值为0.8时，一般可不必验算电晕的最小直径列于表5-12。
表—12不必验算电晕的导线最小直径（mm）
相对空气密度δ
海拔高程（m）
60kV及以下
110kV
220kV
330kV
1.00
0.000m
不限
7.6mm
LGJ-35
18.6mm
LGJ-
2×17
升级会员 