5.3 导线和电缆截面的选择计算

一、概述

为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：

（1）发热条件 （2）电压损耗条件 （3）经济电流密度  

按经济电流密度选择的导线截面，称为“经济截面”。    

（4）机械强度

对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。

二、按发热条件选择导线和电缆的截面

（－）三相系统相线截面的选择

按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量I_al不小于通过相线的计算电流I₃₀，即

（二）中性线和保护线截面的选择

1．中性线（N线）截面的选择

（1）一般三相四线制线路的中性线截面A₀， 应不小于相线截面A_φ的50％，即

（2）两相三线线路及单相线路的中性线截面A₀，由于其中性线电流与相线电流相等，因此其中性线截面A₀应与相线截面A_φ相同，即

（3）三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面A₀，由于各相的三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电流可能等于甚至超过相线电流，因此中性线截面A₀宜等于或大于相线截面A_φ，即

2．保护线（PE线）截面的选择

保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。

根据短路热稳定度的要求，保护线（PE线）的截面A_PE，按GB50054-1995《低压配电设计规范》规定：

3．保护中性线（PEN线）截面的选择

保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此PEN线截面选择应同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。

三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面

图5-28是线路年费用C与导线截面A的关系曲线。其中曲线1表示线路的年折旧费（即线路投资除以折旧年限之值）和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线。曲线2表示线路的年电能损耗费与导线截面的关系曲线。曲线3为曲线1与曲线2的叠加，表示线路的年运行费用（包括线路的年折旧费、维修管理费和电能损耗费）与导线截面的关系曲线。从全面的经济效益考虑，既使线路的年运行费用接近于最小而又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号A_ec表示。

按经济电流密度j_ec计算经济截面A_ec的公式为

式中，I₃₀为线路的计算电流。

按上式计算出A_ec后，应选最接近的标准截面（可取较小的标准截面），然后校验其他条件。