导线阻抗计算
铝 1.03 1.07 1.08 1.112 1.08 1.09
铜 1.09 1.12 1.16 1.22 1.14 1.18
80x6.3
100x6.3
1.03
1.06
1.09
1.14
100x10
125x10
1.13
1.18
1.23
1.25
表 9-61导线温度为0oC时的电阻率 单位:Ωcmຫໍສະໝຸດ 导线类型铝cm
铜
cm
60 oC
1.349 0.551 0.477 0.427 0.302
65 oC
1.361 0.555 0.481 0.430 0.304
75 oC
1.383 0.565 0.489 0.437 0.309
60 oC
1.039 0.424 0.367 0.329 0.232
65 oC
1.048 0.428 0.371 0.331 0.234
线芯工作温度oC 铝 铜
绝缘电线,聚氯乙烯绝缘电缆
60 3.271 x 10-6 1.995 x 10-6
裸母线,裸绞线
65 3.328 x 10-6 2.030 x 10-6
1KV油浸纸绝缘电缆
75 3.440 x 10-6 2.098 x 10-6
表 9-62 不同频率电流透入深度 δ值
频率 (HZ) 50 300 400 500 1000
X 0.1445lg
'
Dj Dz
(9-12)
以上三式中: X’-线路每相单位长度的感抗 Ω/km f -频率 Hz L’ -电线,母线或电缆每相单位长度的电感量 Dj -几何均踞 cm.对于架空线为 3
H/km
DAB DBC DCA
见图9-3.穿管电线及圆形线芯的电缆为d+2δ;扇形线芯的 电缆为h +2δ r -电线或圆形线芯电缆主线芯的半径 cm d -电线或圆形线芯电缆主线芯的直径 cm Dz -线芯的几何均踞或等效半径 cm δ - 穿管电线或电缆主线芯的绝缘厚度 cm h -扇形线芯电缆主线芯的压紧高度 cm
75 oC
1.066 0.435 0.377 0.337 0.238
(3) 导线实际工作温度
公式中的线路电阻R’就是对应这一温升工作温度下的电阻值。它与通过电流大小
线路通过电流以后,导线产生温升,表9-65电压损失计算
(即负荷率)有密切关系。由于供电对象不同,各种线路中的负荷率也各不相同, 因此导线实际工作温度往往不相同。在合理计算线路电压损失时,应首先求得导线 的实际工作温度。 导线温升近似地与负荷率的平方成正比,因此,电线电缆的实际工作温度可按下 式估算:
KP
Q(OC) 55 60 55 60 60 80 75 60 60 50 65
0.6~0.7 0.7~0.8 0.8~0.9 0.8~0.9 0.8~0.9 0.8~0.9 0.8~0.9 0.8~0.9 0.8~0.9 0.6~0.7 0.8~0.9
2, 导线电抗计算 配电工程中,架空线的各相导线一般不换位.为简化计算,假设各相电 抗相等,另外线路容抗常可忽略不计,因此导线电抗值实际上是感抗值. 电线,母线和电缆的感抗按下式计算:
表 9-60 母线的集肤效应系数 Kjf
母线尺寸 宽X厚 mm 30x4 40x4 40x5 50x5 50x6.3 63x6.3
铝 1.00 1.005 1.005 1.008 1.01 1.02
铜 1.05 1.011 1.018 1.028 1.04 1.055
母线尺寸 宽X厚 mm 63x8 80x8 100x8 125x8 63x10 80x10
表9-63 电压等级(KV) 6~35 220/380V 10~35 6 6 1~10 ≤1 ≤1 220/380V 220/380V 220/380V
电线电缆在不同负荷率KP时的实际工作温度及推荐值 线路型式 室外架空线 室外架空线 油浸纸绝缘电缆 油浸纸绝缘电缆 聚氯乙烯绝缘电缆 交联聚乙烯绝缘电缆 油浸纸绝缘电缆 聚氯乙烯绝缘电缆 室内明线及穿管绝缘线 照明线路 母线
2 2 Q (Qn Qa ) K P Qa Qc K P Qa (9-9)
上式中: Q — 电线电缆线芯的实际工作温度 oC Qn— 电线电缆线芯允许长期工作温度oC ,其值如表9-9 Qa — 敷衍处的环境温度oC 。我国幅员辽阔,环境温度差异较大, 为实用和编制表格的方便,在手册中,室内采用35,室外采用 40。 KP — 负荷率,根据 不同电压等级和线路种类估计,其值见表9-63。 ΔQc — 导线允许温度oC
Q- 导线实际工作温度 oC
(2) 导线交流电阻
R K jf Klj RQ Ω r2 K jf ( 2r )
(9-6) (9-7)
Q 5030 f 上式中:
cm
(9-8)
RQ — 导线温度为0oC时的直流电阻值 Ω Kjf — 集肤效应系数,电线的Kjf可用式(9-7)计算(当频率为50Hz,芯线 截面不超过240mm2时, Kjf 均为1)。母线的Kjf见表9-60 Klf — 邻近效应系数,电线的Klf可从图9-1曲线取得,母线的Klf取1.03 ρQ — 导线温度为0oC时的电阻率 Ωcm, 其值见表9-61 r — 线芯半径 cm δ— 电流透入深度 cm,因集肤效应使电流密度沿导线横截面的径向按指数 函数规律分布,工程上把电流可等效地看作仅在导线表面δ厚度中均 匀 分布, 不同频率时的电流透入深度见表9-62 u — 相对导磁率,对于有色金属导线为1。 f — 频率 HZ
一.导线阻抗计算
1, 导线电阻计算 (1)导线直流电组
RQ
L QC j A
Ω
(9-4) (9-5)
Q 20 [1 a( 20)] Ω cm
上两式中: L-线路长度 m A -导线截面 mm2 Cj -绞入系数,单股导线为1,多股导线为1.02
ρ20 -导线温度为20oC时电阻率,铝线芯(包括铝电线,铝电缆,
硬铝母线)为0.0282Ωum (或0.028 x10-4 Ω cm );铜线芯 (包括铜电线, 铜电缆,硬铜母线)为0.0172Ωum (即 0.0172 x10-4 Ω cm )
ρQ-导线温度为Q oC 时的电阻率Ω um (或 x10-4 Ω cm ) a -电阻温度系数,铝和铜都取0.004
X 2fL
L (2 ln 2 10
4
(9-10)
ln e 0.25 ) 10 4 4.6 10
4
Dj r ln
0.5) 10 4 2(ln Dj re 0.25 4.6 10
4
Dj r
lg
Dj 0.778r
lg
Dj Dz
(9-11)
当频率f=50Hz时,式9-10可简化为:
B A Dac a C
A
Dab
B Dac
Dbc
C
b
A B C N D D
AB BC
A B N C D
AB
D
BC
D
AC
D
AC
c
a. 三线制导线三角形排列 c. 四线制导线水平排列一
d
b. 三线制导线水平排列 d. 四线制导线水平排列二
图9-3 架空线路导线排列图