工業(yè)企業(yè)供電第6章供電線(xiàn)路與電纜.ppt

第6章 供電線(xiàn)路與供電電纜,東北大學(xué)秦皇島分校自動(dòng)化工程系 2010年9月,導(dǎo)線(xiàn)的結(jié)構(gòu)與規(guī)格,導(dǎo)線(xiàn)的常用材料有銅、鋁和鋼,油浸紙絕緣電力電纜 1纜芯（銅芯或鋁芯）；2油浸紙絕緣層；3麻筋（填料）；4油浸紙（統(tǒng)包絕緣）；5鉛包；6涂瀝青的紙帶（內(nèi)護(hù)層）；7浸瀝青的麻被（內(nèi)護(hù)層）；8鋼鎧（外護(hù)層）；9麻被（外護(hù)層）,交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 1纜芯（銅芯或鋁芯）；2交聯(lián)聚乙烯絕緣層；3聚氯乙烯護(hù)套（內(nèi)護(hù)層）；4鋼鎧或鋁鎧（外護(hù)層）；5聚氯乙烯外套（外護(hù)層）,電纜結(jié)構(gòu)代號(hào)含義,導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇，,導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇，必須滿(mǎn)足用電設(shè)備對(duì)供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資，降低年運(yùn)行費(fèi)，布局合理，維修方便。 導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇主要包括兩方面內(nèi)容：型號(hào)選擇；截面選擇。,常用架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)的選擇,（1）鋁絞線(xiàn)（LJ） （2）鋼芯鋁絞線(xiàn)（LGJ） （3）鋁合金絞線(xiàn)（LHJ） （4）銅絞線(xiàn)（TJ） （5）鋼絞線(xiàn)（GJ）,常用電力電纜型號(hào)的選擇,1）油浸紙絕緣電纜 2）塑料絕緣電纜 3）交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜 4）橡膠絕緣電纜,導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面的選擇,1 導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面的選擇方法 2 按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜的截面 3 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面 4 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,1.導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面的選擇方法,按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜的截面,按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,電力線(xiàn)路截面的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目,校驗(yàn)的項(xiàng)目，選擇的依據(jù),2.按允許載流量選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜的截面,導(dǎo)體的溫升,導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許溫度al 對(duì)應(yīng)于導(dǎo)體長(zhǎng)期允許溫度，導(dǎo)體中所允許通過(guò)的長(zhǎng)期工作電流，稱(chēng)為該導(dǎo)體的允許載流量Ial,導(dǎo)體的允許溫度與允許載流量,注意：導(dǎo)體的允許載流量，不僅和導(dǎo)體的截面、散熱條件有關(guān)，還與周?chē)沫h(huán)境溫度有關(guān)。在資料中所查得的導(dǎo)體允許載流量是對(duì)應(yīng)于周?chē)h(huán)境溫度為0=25的允許載流量，如果環(huán)境溫度不等于25，允許載流量應(yīng)乘以溫度修正系數(shù)Kt。,導(dǎo)體的允許溫度與允許載流量,對(duì)于電纜，還應(yīng)當(dāng)考慮到電纜的敷設(shè)方式對(duì)散熱條件的影響。 如果幾根電纜并排直接埋于土中，由于電纜互相影響，使散熱條件變壞，其允許溫度還應(yīng)乘以并排修正系數(shù)Kp。 電纜埋于土中，土壤的熱阻系數(shù)不同于允許電流表中所指出的數(shù)值時(shí)，應(yīng)乘以土壤熱阻修正系數(shù)Ktr。 因此電纜的允許電流應(yīng)按下式計(jì)算：,按允許載流量選擇導(dǎo)體截面,中性線(xiàn)（N線(xiàn)）截面的選擇 一般要求中性線(xiàn)截面應(yīng)不小于相線(xiàn)截面的一半，即 對(duì)三相系統(tǒng)分出的單相線(xiàn)路或兩相線(xiàn)路，中性線(xiàn)電流與相線(xiàn)電流相等。因此，與相等。 對(duì)三次諧波電流突出的線(xiàn)路，中性線(xiàn)電流可能會(huì)超過(guò)相線(xiàn)電流，因此中性線(xiàn)截面，應(yīng)不小于相線(xiàn)截面。,三相相線(xiàn)截面的選擇 中性線(xiàn)和保護(hù)線(xiàn)截面的選擇,按允許載流量選擇導(dǎo)體截面,保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）截面的選擇 當(dāng)16mm2時(shí) 當(dāng)16mm235mm2時(shí) 16mm2 當(dāng)35mm2時(shí) 保護(hù)中性線(xiàn)（PEN線(xiàn)）截面的選擇 對(duì)三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中，保護(hù)中性線(xiàn)兼有中性線(xiàn)和保護(hù)線(xiàn)的雙重功能，截面選擇應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足上述二者的要求，并取其中較大者作為保護(hù)中性線(xiàn)截面。,3 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,線(xiàn)路電壓損失的計(jì)算 接有一個(gè)集中負(fù)載時(shí)線(xiàn) 路的電壓損失計(jì)算,注意：上式中 的單位是kV， 的單位是V，功率單位為kW和kvar,接有多個(gè)集中負(fù)載時(shí)線(xiàn)路的電壓損失計(jì)算,分段計(jì)算 線(xiàn)路上總的電壓損失為,接有多個(gè)集中負(fù)載時(shí)線(xiàn)路的電壓損失計(jì)算,由此類(lèi)推，若干線(xiàn)上有n個(gè)負(fù)載（n段），則總的電壓損失為：,直接計(jì)算 線(xiàn)路上總的電壓損失為,接有多個(gè)集中負(fù)載時(shí)線(xiàn)路的電壓損失計(jì)算,由此類(lèi)推:若干線(xiàn)上有n個(gè)負(fù)載（n段）,則總的電壓損失為：,幾種特殊線(xiàn)路的電壓損失,若線(xiàn)路所接負(fù)載均為有功負(fù)荷，因其不存在無(wú)功功率，其電壓損失為U%=UR%。 線(xiàn)路的電抗很小可略去不計(jì)，如50mm2以下的電纜，此時(shí)UX也為零，即U=UR。 線(xiàn)路上接有均勻分布的負(fù)載，可以將分散的負(fù)載等效成一個(gè)接在這段線(xiàn)路中點(diǎn)上的集中負(fù)載，該負(fù)載功率為分散負(fù)載功率之和。,按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,（1）先取導(dǎo)線(xiàn)或電纜的電抗平均值，求出無(wú)功負(fù)荷在電抗上引起的電壓損失：,（2）根據(jù) 計(jì)算出此時(shí)的 。 有功負(fù)荷在電阻上引起的電壓損失， 線(xiàn)路的允許電壓損失。,（3）由 ，將 （式中 為導(dǎo)線(xiàn)的電導(dǎo)率）代入，可計(jì)算出導(dǎo)線(xiàn)或電纜的截面為： 并根據(jù)此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面。 （4）根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)方式，查出r0和x0，計(jì)算線(xiàn)路實(shí)際的電壓損失，與允許電壓損失比較。如不大于允許電壓損失則滿(mǎn)足要求，否則加大導(dǎo)線(xiàn)或電纜截面，重新校驗(yàn)，直到所選截面滿(mǎn)足允許電壓損失的要求為止。,4 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面,經(jīng)濟(jì)電流密度Jec與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)越大，負(fù)荷越平穩(wěn)，損耗越大，經(jīng)濟(jì)截面因而也就越大，經(jīng)濟(jì)電流密度就會(huì)變小。,按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面的公式為: 根據(jù)上式計(jì)算出截面后，從手冊(cè)或附錄表中選取一種與該值最接近（可稍?。┑臉?biāo)準(zhǔn)截面，再校驗(yàn)其它條件即可。,架空線(xiàn)路的敷設(shè),架空線(xiàn)路由導(dǎo)線(xiàn)、電桿、絕緣子和線(xiàn)路金具等主要元件組成。為了防雷，有的架空線(xiàn)路上裝設(shè)有避雷線(xiàn)；為了加強(qiáng)電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線(xiàn)或扳樁。 架空線(xiàn)路的優(yōu)點(diǎn)：成本低，投資少，安裝容易，維護(hù)和檢修方便，易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，因此在工廠(chǎng)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。缺點(diǎn)是占空間，造成視覺(jué)污染，遇惡劣天氣或人為因素線(xiàn)路易損壞等。,各種桿型在低壓架空線(xiàn)路上的應(yīng)用 1、5、11、14- 終端桿； 2、9- 分支桿； 3- 轉(zhuǎn)角桿； 4、6、7、10- 直線(xiàn)桿（中間桿）；8- 分段桿（耐張桿）； 12、13- 跨越桿,拉線(xiàn),拉線(xiàn)的結(jié)構(gòu) 1- 電桿； 2- 拉線(xiàn)的抱箍； 3- 上把； 4- 拉線(xiàn)絕緣子； 5- 腰把； 6- 花籃螺釘； 7- 底把； 8-拉線(xiàn)底盤(pán),橫擔(dān),橫擔(dān)是安裝在電桿的上部，用來(lái)安裝絕緣子以架設(shè)導(dǎo)線(xiàn)。常用的橫擔(dān)有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)?，F(xiàn)在普遍采用的是鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。,高壓電桿上安裝的瓷橫擔(dān) 1- 高壓導(dǎo)線(xiàn) 2- 瓷橫擔(dān) 3- 電桿,絕緣子,絕緣子（insulator）, 又稱(chēng)瓷瓶，是用來(lái)固定導(dǎo)線(xiàn)的，起著支撐和懸掛導(dǎo)線(xiàn)并使導(dǎo)線(xiàn)與桿塔絕緣的作用；絕緣子同時(shí)也承受導(dǎo)線(xiàn)的垂直荷重和水平荷重，所以它應(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕具有足夠的抗御能力；還能適應(yīng)周?chē)髿鈼l件的變化，如溫度和濕度變化對(duì)它本身的影響。,金具,金具是用于固定導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子、橫擔(dān)等的金屬部件，是用于組裝架空線(xiàn)路的各種金屬零件的總稱(chēng)，,架空線(xiàn)路的敷設(shè),1. 敷設(shè)的要求和路徑的選擇： 路徑短，轉(zhuǎn)角少。 交通運(yùn)輸方便，便于施工架設(shè)和維護(hù)。 盡量避開(kāi)河洼和雨水沖刷地帶及易撞、易燃、易爆和危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 不應(yīng)引起機(jī)耕、交通和行人困難。 應(yīng)與建筑物保持一定的安全距離。 應(yīng)與工廠(chǎng)和城鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)劃協(xié)調(diào)配臺(tái)，并適當(dāng)考慮今后的發(fā)展。,2. 導(dǎo)線(xiàn)在電桿上的排列方式 三相四線(xiàn)制低壓架空線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)，一般都采用水平排列,導(dǎo)線(xiàn)在電桿上的排列方式 1電桿； 2橫擔(dān)； 3導(dǎo)線(xiàn)； 4避雷線(xiàn),3. 架空線(xiàn)路的擋距、弧垂及其他距離 架空線(xiàn)路的檔距（又稱(chēng)跨距），是指同一線(xiàn)路上相鄰兩根電桿之間的水平距離。 導(dǎo)線(xiàn)的弧垂（又稱(chēng)弛垂），是架空線(xiàn)路一個(gè)檔距內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)最低點(diǎn)與兩端電桿上導(dǎo)線(xiàn)懸掛點(diǎn)間的距離，是由于導(dǎo)線(xiàn)存在著自重所形成的?；〈共灰诉^(guò)大，也不宜過(guò)小，過(guò)大則在導(dǎo)線(xiàn)擺動(dòng)時(shí)容易引起相間短距，而且可造成導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地或?qū)ζ渌矬w的安全距離不夠；過(guò)小則使導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)應(yīng)力增大，在天冷時(shí)可能收縮繃斷。,架空線(xiàn)路的線(xiàn)路距離、導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地面和水面的最小距離、架空線(xiàn)路與各種設(shè)施接近和交叉的最小距離等，在有關(guān)技術(shù)規(guī)程中均有規(guī)定，設(shè)計(jì)和安裝時(shí)必須遵循。,電力電纜的敷設(shè),常見(jiàn)的電纜敷設(shè)方式有直接埋地敷設(shè)、利用電纜溝和電纜橋架敷設(shè)、電纜隧道、電纜排管等。,電纜直埋敷設(shè) 1-電力電纜； 2- 砂； 3-保護(hù)蓋板； 4-填土,電纜線(xiàn)路直埋設(shè)敷設(shè)方式的優(yōu)點(diǎn)：（l）電纜散熱良好；（）轉(zhuǎn)彎敷設(shè)方便；（3）施工簡(jiǎn)便、施工期短、便于維修；（4）造價(jià)低，工程材料最省，（）線(xiàn)路輸送容量大。 缺點(diǎn)：（1）容易遭受外力破壞；（2）巡視、尋找漏油故障點(diǎn)不方便；（3）增設(shè)、拆除、故障修理都要開(kāi)挖路面影響市容和交通（4）不能可靠地防止外部機(jī)械損傷；（5）易受土壤的化學(xué)作用。,電纜排管敷設(shè),電纜排管敷設(shè)的優(yōu)點(diǎn)：（1）外力破壞很少；（2）尋找漏油故障點(diǎn)方便；（3）增設(shè)、拆除和更換方便：（4）占地小，能承受大的荷重（5）電纜之間無(wú)相互影響。 缺點(diǎn)：（1）管道建設(shè)費(fèi)用大；（）管道彎曲