低压导线截面选择及供电半径的确定

低压导线截面选择及供电半径的确定
　　低压导线截面的选择，有关的文件只规定了最小截面，有的以变压器容量为依据，有的选择几种导线列表说明，在供电半径上则规定不超过0.5km。本文介绍一种简单公式作为导线选择和供电半径确定的依据，供电参考。
1　低压导线截面的选择
1.1　选择低压导线可用下式简单计算：
S=PL/CΔU％　　　　　(1)
式中P——有功功率，kW；
　　L——输送距离，m；
　　C——电压损失系数。
　　系数C可选择：三相四线制供电且各相负荷均匀时，铜导线为85，铝导线为50；单相220V供电时，铜导线为14，铝导线为8.3。
　　(1)确定ΔU％的建议。根据《供电营业规则》(以下简称《规则》)中关于电压质量标准的要求来求取。即：10kV及以下三相供电的用户受电端供电电压允许偏差为额定电压的±7％；对于380V则为407～354V；220V单相供电，为额定电压的＋5％，－10％，即231～198V。就是说只要末端电压不低于354V和198V就符合《规则》要求，而有的介绍ΔU％采用7％，笔者建议应予以纠正。
　　因此，在计算导线截面时，不应采用7％的电压损失系数，而应通过计算保证电压偏差不低于－7％(380V线路)和－10％（220V线路），从而就可满足用户要求。
　　(2)确定ΔU％的计算公式。根据电压偏差计算公式，Δδ％=(U2－Un)/Un×100，可改写为：Δδ=(U1－ΔU－Un)/Un，整理后得：
ΔU=U1－Un－Δδ．Un　　　　　　(2)
　　对于三相四线制用(2)式：ΔU=400－380－(－0.07×380)=46.6V,所以ΔU％=ΔU/U1×100=46.6/400×100=11.65；对于单相220V，ΔU=230－220－(－0.1×220)=32V，所以ΔU％=ΔU/U1×100=32/230×100=13.91。
1.2　低压导线截面计算公式
1.2.1三相四线制：导线为铜线时，
Sst=PL/85×11.65=1.01PL×10－3mm2　　　　　　(3)
　　导线为铝线时，
Ssl=PL/50×11.65=1.72PL×10－3mm2　　　　　　(4)
1.2.2对于单相220V：导线为铜线时，
Sdt=PL/14×13.91=5.14PL×10－3mm2　　　　　　(5)
　　导线为铝线时，
Sdl=PL/8.3×13.91=8.66PL×10－3mm2　　　　　　(6)
　　式中下角标s、d、t、l分别表示三相、单相、铜、铝。所以只要知道了用电负荷kW和供电距离m，就可以方便地运用(3)～(6)式求出导线截面了。如果L用km，则去掉10－3。
1.5　需说明的几点
1.5.1用公式计算出的截面是保证电压偏差要求的最小截面，实际选用一般是就近偏大一级。再者负荷是按集中考虑的，如果负荷分散，所求截面就留有了一定裕度。
1.5.2考虑到机械强度的要求，选出的导线应有最小截面的限制，一般情况主干线铝芯不小于35mm2，铜芯不小于25mm2；支线铝芯不小于25mm2，铜芯不小于16mm2。
1.5.3计算出的导线截面，还应用最大允许载流量来校核。如果负荷电流超过了允许载流量，则应增大截面。为简单记忆，也可按铜线不大于7A/mm2，铝线不大于5A/mm2的电流密度来校核。
2　合理供电半径的确定
　　上面(3)～(6)式主要是满足末端电压偏差的要求，兼或考虑了经济性，下面则按电压偏差和经济性综合考虑截面选择和供电半径的确定。
　　当已知三相有功负荷时，则负荷电流If=P/ 。如用经济电流密度j选择导线，则S=If/ 。根据《规则》规定，农网三相供电的功率因数取0.85，所以S=P/ ×0.38×0.85j=P/0.5594j=1.79P/jmm2　　　　　　(7)
　　三相供电时，铜线和铝线的最大合理供电半径计算公式：
Lst=1.79×85×11.65/j=1773/jm　　　　　(8)
Lsl=1.79×50×11.65/j=1042/jm　　　　　(9)
　　若为单相供电在已知P时，则S=If/j=P/Un/j=4.55P/j(按阻性负荷计)。按上法，令4.55P/j=PL/CΔU％，从而求得：
L=4.55CΔU％/jm(10)
　　将前面求得的ΔU％代入(10)，同样可求出单相供电时，铜线和铝线最大合理供电半径计算公式如下。
Ldt=4.55×14×13.91/j=885/jm　　　　　(11)
Ldl=4.55×8.3×13.91/j=525/jm　　　　　(12)
　　选定经济截面后，其最大合理供电半径，三相都大于0.5km，单相基本为三四百米，因此单纯规定不大于0.5km，对于三相来说是“精力过剩”，对单相来说则“力不从心”。