工廠供電第6章電力線路

工廠供電第6章電力線路（Electricpowerline）

電力線路是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的重要任務(wù)，所以在整個供配電系統(tǒng)中有著重要的作用。

當(dāng)前第1頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)第6章電力線路5.1電力線路的接線方式5.2導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面5.4按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面5.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面5.6電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)

課堂練習(xí)當(dāng)前第2頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.1電力線路的接線方式

接線方式是指由電源端（變、配電站）向負(fù)荷端（電能用戶或用電設(shè)備）輸送電能時采用的網(wǎng)絡(luò)形式。電力線路的基本要求：(1)供電安全可靠(2)操作方便(3)運(yùn)行靈活(4)經(jīng)濟(jì)和有利發(fā)展當(dāng)前第3頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

電力線路按電壓高低分:(1)1kV以上的高壓線路(2)1kV及以下的低壓線路。

電力線路按結(jié)構(gòu)形式分:(1)架空線路(2)電纜線路(3)室內(nèi)（車間）線路當(dāng)前第4頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.1.1高壓電力線路的接線方式

（P43~44）

高壓線路的作用是在企業(yè)內(nèi)部從總降壓變電所（或配電所）以6~10kV電壓向各車間變電所、建筑物變電所或高壓用電設(shè)備配電。其常用的基本接線方式有:

放射式（radiotype）

樹干式

(trunttype)

環(huán)形

(ringliketype)當(dāng)前第5頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)小結(jié)對于大中型工廠，其高壓配電系統(tǒng)多優(yōu)先選用放射式；對于供電要求可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可采用比較經(jīng)濟(jì)的樹干式或環(huán)形配電。當(dāng)前第6頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)高壓放射式接線

高壓放射式接線是指變配電所高壓母線上引出的一回線路直接向一個車間變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線不支接其他負(fù)荷。

當(dāng)前第7頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)1.單回路放射式（圖a）：接線清晰，操作維護(hù)方便，保護(hù)簡單，便于實(shí)現(xiàn)自動化，供電可靠性較高。2.雙回路放射式（圖b）：增加了備用線路，提高了供電可靠性；3.公共備用接線（圖c）：4.低壓聯(lián)絡(luò)線路（圖d）：高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大。當(dāng)前第8頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)高壓樹干式接線

高壓樹干式接線是指由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上，沿線支接了幾個車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。當(dāng)前第9頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)1.無備用的單樹干式接線（圖a）：變配電所的出線減少，高壓開關(guān)柜相應(yīng)也減少，可節(jié)約有色金屬的消耗量，供電可靠性差。2.雙樹干式接線（圖b）：提高了供電可靠性。3.兩端電源的單樹干式（圖c）：當(dāng)前第10頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)高壓環(huán)形接線

對供配電系統(tǒng)而言，高壓環(huán)形結(jié)線是樹干式接線的改進(jìn)，兩路樹干式接線聯(lián)接起來就構(gòu)成了環(huán)形結(jié)線。特點(diǎn)：運(yùn)行靈活，供電可靠性高。在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中應(yīng)用較廣。當(dāng)前第11頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

為了避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時影響整個電網(wǎng)，也為了便于實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)的選擇性，因此大多數(shù)環(huán)形線路采取“開口”運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中間有一處的開關(guān)是斷開的。當(dāng)前第12頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.1.2低壓電力線路的接線方式

（P44-45）

低壓線路的作用是從車間變電所以380/220V的電壓向車間各用電設(shè)備或負(fù)荷點(diǎn)配電。低壓配電線路接線方式有:

放射式

樹干式

環(huán)形當(dāng)前第13頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)低壓放射式接線由變配電所低壓配電屏供電給配電箱或低壓用電設(shè)備。

特點(diǎn)：1.供電可靠性較高，所用開關(guān)設(shè)備及配電線路也較多。2.多用于用電設(shè)備容量大，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或車間內(nèi)負(fù)荷排列不整齊，或車間為有爆炸危險的廠房，必須由與車間隔離的房間引出線路等情況。當(dāng)前第14頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)低壓樹干式接線

特點(diǎn)：引出配電干線較少，采用的開關(guān)設(shè)備自然較少，但供電可靠性差。在機(jī)械加工車間、工具車間和機(jī)修車間應(yīng)用比較普遍.

（圖a）為低壓母線放射式配電的樹干式，其二次側(cè)引出線經(jīng)低壓斷路器引至車間內(nèi)的母線上，再由母線上引出分支線給用電設(shè)備供電；

（圖b）為“變壓器-干線組”樹干式結(jié)線，其二次側(cè)引出線經(jīng)過低壓斷路器（或刀開關(guān)）直接引至車間內(nèi)，可省去變電所低壓側(cè)配電裝置，簡化了變電所結(jié)構(gòu)，減少了投資。當(dāng)前第15頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第16頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

如圖所示為變形的樹干式結(jié)線叫鏈?zhǔn)浇泳€，該接線適用于用電設(shè)備距離近，容量?。?cè)萘坎怀^10kW），臺數(shù)約3-5臺，配電箱不超過3臺的情況。

當(dāng)前第17頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)低壓環(huán)形接線

在兩個車間變電所的低壓側(cè)，可以通過低壓聯(lián)絡(luò)線連接起來，構(gòu)成環(huán)形接線。

特點(diǎn)：供電可靠性較高，保護(hù)裝置整定配合比較復(fù)雜，易發(fā)生誤動作。

當(dāng)前第18頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)小結(jié)在工廠的低壓配電系統(tǒng)中，往往采用幾種接線方式的組合，依具體情況而定；在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分設(shè)備不很大而無特殊要求時，宜采用樹干式配電。B50052–95《供配電系統(tǒng)實(shí)際規(guī)范》中規(guī)定：供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。為什么？當(dāng)前第19頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)接線復(fù)雜，層次過多，不僅浪費(fèi)投資，維護(hù)不便，而且由于電路串聯(lián)的元件過多，因操作失誤或元件故障而發(fā)生事故的幾率隨之增加，且事故處理和恢復(fù)供電的操作比較麻煩，延長了停電時間；配電級數(shù)多，繼電保護(hù)級數(shù)相應(yīng)增加，動作時間也相應(yīng)延長，對供電系統(tǒng)的故障保護(hù)十分不利。當(dāng)前第20頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.2導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則

（P48~51）

導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩方面內(nèi)容：

①選擇型號

②選擇截面當(dāng)前第21頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.2.1導(dǎo)線、電纜型號的選擇原則

1.常用架空線路導(dǎo)線型號及選擇

導(dǎo)線和電纜的選擇根據(jù)其使用環(huán)境、工作條件等因素確定。戶外架空線路10kV及以上電壓等級一般采用裸導(dǎo)線，380V電壓等級一般采用絕緣導(dǎo)線。

當(dāng)前第22頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)裸導(dǎo)線常用的型號及適用范圍為：（1）鋁絞線（LJ）

導(dǎo)電性能較好，重量輕，對風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。多用于6~10kV的線路，其受力不大，桿距不超過100~125m。（2）鋼芯鋁絞線（LGJ）

在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場合和35kV及以上架空線路上多被采用。（3）銅絞線（TJ）

導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力都較強(qiáng)，但價格較高。（4）防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）

具有鋼芯鋁絞線的特點(diǎn)，同時防腐性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。當(dāng)前第23頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.常用電力電纜型號及選擇原則

1）

電力電纜型號的表示和含義：

□□□□□─□—3×□＋1×□│

│

│

│

│││││└─中性線芯截面（mm2）│

│

│

│

││││└─中性線芯數(shù)│

│

│

│

││

│└───相線芯截面（mm2）│

│

│

│

││└─────相線芯數(shù)│

│

│

│

│└───────額定電壓（V）│

│

│

│

└─────────外護(hù)層代號│

│

│

└───────────特征代號│

│

└─────────────內(nèi)護(hù)套代號│

└───────────────導(dǎo)體材質(zhì)└─────────────────類別代號當(dāng)前第24頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)電纜類別代號：

Z—油浸紙絕緣電力電纜

V—聚氯乙烯絕緣電力電纜

YJ—交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜

X—橡皮絕緣電力電纜材質(zhì)代號：

L—鋁導(dǎo)體

LH—鋁合金導(dǎo)體

T—銅導(dǎo)體

TR—軟銅導(dǎo)體內(nèi)護(hù)套代號：

Q—鉛包

L—鋁包（現(xiàn)不生產(chǎn)）

V—聚氯乙烯護(hù)套特征代號：

P—滴干式

D—不滴流式

F—分相鉛包式外護(hù)層代號：

02—聚氯乙烯套

03—聚乙烯套

20—裸鋼帶鎧裝

30—裸細(xì)圓鋼絲鎧裝

40—裸粗圓鋼絲鎧裝當(dāng)前第25頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2）常用型號及選擇原則

①塑料絕緣電力電纜結(jié)構(gòu)簡單，重量輕、抗酸堿、耐腐蝕，敷設(shè)安裝方便。常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜（已達(dá)10kV電壓等級）交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜（已達(dá)110kV電壓等級）②油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜可用于垂直或高落差處，敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。當(dāng)前第26頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)3.常用絕緣導(dǎo)線型號及選擇

塑料絕緣的絕緣性能良好，價格低，可節(jié)約橡膠和棉紗，在室內(nèi)敷設(shè)時常用。常用塑料絕緣線型號有:BLV（BV）BLVV（BVV）BVR當(dāng)前第27頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.2.2導(dǎo)線、電纜截面的選擇原則

導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，其選擇原則為：

1.按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面

通過導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。

2.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面

在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時，線路上產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運(yùn)行時允許的電壓損失。當(dāng)前第28頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面經(jīng)濟(jì)電流密度是指使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導(dǎo)線和電纜截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。4.按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面這是對架空線路而言的。要求所選的截面不小于其最小允許截面（如35KV以上架空線路，銅線和鋁線最小截面分別為16mm2和35mm2）。對電纜不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。5.滿足短路穩(wěn)定度的條件架空線路因其散熱性較好，可不作穩(wěn)定性校驗(yàn)，絕緣導(dǎo)線和電纜應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，母線也要校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。選擇導(dǎo)線截面時，要求在滿足上述五個原則的基礎(chǔ)上選擇其中截面數(shù)最大的那個值。當(dāng)前第29頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)電力線路的類型允許載流量允許電壓損失經(jīng)濟(jì)電流密度機(jī)械強(qiáng)度35kV及以上電源進(jìn)線△△★△無調(diào)壓設(shè)備的6～10kV較長線路△★△6～10kV較短線路★△△低壓線路照明線路△★△動力線路★△△電力線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)當(dāng)前第30頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.3按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面

5.3.1三相系統(tǒng)相線截面的選擇

導(dǎo)線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負(fù)荷時的最高允許溫度。選擇截面時須使通過相線的計(jì)算電流Ic不超過其允許載流量Ial，即

Ic≤Ial

當(dāng)前第31頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)按允許載流量選擇截面時須注意以下幾點(diǎn)：

1.允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)。

若實(shí)際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致時，允許載流量須乘上溫度修正系數(shù)Kθ以求出實(shí)際的允許載流量。

Ial′=KθIal

當(dāng)前第32頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.

電纜多根并列時，其散熱條件較單根敷設(shè)時差，故允許載流量將降低，要用電纜并列校正系數(shù)KP進(jìn)行校正，見附錄表。

附錄表電纜埋地多根并列時的載流量校正系數(shù)電纜根數(shù)

電纜外皮間距12345678100mm200mm300mm1110.900.920.930.850.870.900.800.840.870.780.820.860.750.810.850.730.800.850.720.790.84當(dāng)前第33頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)3.電纜在土壤中敷設(shè)時，因土壤熱阻系數(shù)不同，散熱條件也不同，其允許載流量也應(yīng)乘上土壤熱阻系數(shù)KS校正，具體數(shù)據(jù)參考附錄表。

附錄表電纜在不同土壤熱阻系數(shù)時的載流量校正系數(shù)

分

類

特

征(土壤特性和雨量)校正系數(shù)0.8土壤很潮濕，經(jīng)常下雨。如濕度大于9%的沙土；濕度大于14%的沙-泥土等1.051.2土壤潮濕，規(guī)律性下雨。如濕度大于7%但小于9%的沙土；濕度為12%~14%的沙-泥土等1.01.5土壤較干燥，雨量不大。如濕度為8%~12%的沙-泥土等0.932.0土壤干燥，少雨。如濕度大于4%但小于7%的沙土；濕度為4%~8%的沙-泥土等0.873.0多石地層，非常干燥。如濕度小于4%的沙土等0.75當(dāng)前第34頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)計(jì)算電流Ic的選?。簩祲鹤儔浩鞲邏簜?cè)的導(dǎo)線，取變壓器額定一次電流I1NT；對電容器的引入線，考慮電容器充電時有較大涌流，所以：選高壓電容器的引入線時，取電容器額定電流INc的1.35倍；選低壓電容器的引入線應(yīng)為電容器額定電流的1.5倍。

當(dāng)前第35頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.3.2中性線和保護(hù)線截面的選擇

1.中性線（N線）截面的選擇

（1）一般三相四線制線路中的中性線截面S0，應(yīng)不小于相線截面Sφ的一半，即

S0≥0.5Sφ

當(dāng)前第36頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（2）由三相四線制引出的兩相三線制線路和單相線路，因中性線電流和相線電流相等，故中性線截面與相線截面相同，即

S0=Sφ

（3）如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出，該諧波電流會流過中性線，此時中性線截面應(yīng)不小于相線截面，即

S0≥Sφ

當(dāng)前第37頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.保護(hù)線（PE線）截面的選擇

保護(hù)線截面SPE要滿足短路熱穩(wěn)定度的要求，按GB50054–95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：（1）當(dāng)Sφ≤16mm2時

SPE≥Sφ

（2）當(dāng)16mm2＜Sφ≤35mm2時

SPE≥16mm2

（3）當(dāng)Sφ≥35mm2時

SPE≥0.5Sφ

當(dāng)前第38頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)3.保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇

因?yàn)镻EN線具有PE線和N線的雙重功能，所以選擇截面時按其中的最大值選取。當(dāng)前第39頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)例題：有一條220/380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5℃。該線路供電給一臺40kW的電動機(jī)，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。

當(dāng)前第40頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)解：1.計(jì)算線路中的計(jì)算電流：

2.相線截面的選擇：

因?yàn)槭侨嗨木€制線路，所以查4根單芯線穿鋼管的參數(shù)，查附錄表得，4根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為35mm2的BLV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為25℃時的允許載流量為80A，其正常最高允許溫度為65℃，即Ial=80A，θal=65℃，θ’0=15℃，θ0=25℃，溫度校正系數(shù)為當(dāng)前第41頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

導(dǎo)線的實(shí)際允許載流量為

3.保護(hù)線SPE的選擇：按SPE≥0.5Sφ要求，選SPE=25mm2

當(dāng)前第42頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.4按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面

線路的電壓損失不宜超過規(guī)定值：高壓配電線路的電壓損失，一般不超過線路額定電壓的5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓配電線路的電壓損失，一般也不超過用電設(shè)備額定電壓的5%（以滿足用電設(shè)備要求為準(zhǔn)）；對視覺要求較高的照明電路，則為2%~3%。當(dāng)前第43頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.4.1線路電壓損失的計(jì)算

（P19）

1.線路末端有一個集中負(fù)荷時三相線路電壓損失的計(jì)算

如圖所示，線路末端有一個集中負(fù)荷S=P+jQ，線路額定電壓為UN，線路電阻為R，電抗為X。注意：上式中的單位是kV，的單位是V，功率單位為kW和kvar。

接有一個集中負(fù)載時線路的電壓損失計(jì)算：當(dāng)前第44頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.接有多個集中負(fù)載時線路的電壓損失計(jì)算

分段計(jì)算線路上總的電壓損失為:012r1+jx1r2+jx2p1p2p2p2+jq2p1+jq1接有分散負(fù)載線路的電壓損失[例題]當(dāng)前第45頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

由此類推，若干線上有n個負(fù)載（n段），則總的電壓損失為：若用支線負(fù)荷及電源到支線的電阻電抗表示，則有如果各段干線使用的導(dǎo)線截面和結(jié)構(gòu)相同，上兩式可簡化為當(dāng)前第46頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)或

式中，△Ual%為線路的允許電壓損失。

當(dāng)前第47頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)上式可分為兩部分，第一部分為由有功負(fù)荷在電阻上引起的電壓損失△Ur%，第二部分為由無功負(fù)荷在電抗上引起的電壓損失△Ua%。其中

式中，γ為導(dǎo)線的電導(dǎo)系數(shù)，對于銅線γ=0.053km/Ωmm2，對于鋁線γ=0.032km/Ωmm2；S即為所求的導(dǎo)線截面。

當(dāng)前第48頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)如此就有上式中，有兩個未知數(shù)S和X0，但X0一般變化不大，可以采用逐步試求法，先假設(shè)一個X0，求出△Ua%和截面S，再校驗(yàn)△U%，即當(dāng)前第49頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)具體計(jì)算步驟為：（1）先取導(dǎo)線或電纜的電抗平均值X0（對于架空線路，可取0.35~0.40Ω/km，低壓取偏低值；對于電纜線路，可取0.08Ω/km），求出△Ua%。（2）根據(jù)△Ur%=△Ual%–△Ua%，求出△Ur%。（3）根據(jù)公式求出導(dǎo)線或電纜的截面S。并根據(jù)此值選出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)截面。（4）校驗(yàn)。根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)截面及敷設(shè)方式，查出R0和X0，按式（3-8）計(jì)算線路實(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足要求，否則重取電抗平均值回到第（1）步重新計(jì)算，直到所選截面滿足允許電壓損失的要求為止。當(dāng)前第50頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)幾種特殊線路的電壓損失:

若線路所接負(fù)載均為有功負(fù)荷，因其不存在無功功率，其電壓損失為△U%=△Ur%。線路的電抗很小可略去不計(jì)，如50mm2以下的電纜，此時△Ua也為零，即△U=△Ur。線路上接有均勻分布的負(fù)載，可以將分散的負(fù)載等效成一個接在這段線路中點(diǎn)上的集中負(fù)載，該負(fù)載功率為分散負(fù)載功率之和。

當(dāng)前第51頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)例題：

從某變電所架設(shè)一條10kV的架空線路，向工廠1和2供電，如圖所示。已知導(dǎo)線采用LJ型鋁絞線，全線導(dǎo)線截面相同，三相導(dǎo)線布置成三角形，線間距為1m。干線01的長度為3km，干線12的長度為1.5km。1廠的負(fù)荷為有功功率800kW，無功功率560kvar，2廠的負(fù)荷為有功功率500kW，無功功率200kvar。允許電壓損失為5%，環(huán)境溫度為25℃，按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱情況和機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)前第52頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)解：(1)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面因?yàn)槭?0kV架空線路，所以初設(shè)X0=0.38Ω/km，則△Ur%=△Ual%–△Ua%=5-0.98=4.02，則：

當(dāng)前第53頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)選LJ-50，查附錄表，幾何均距為1000mm，截面為50mm2的LJ型鋁絞線的X0=0.355Ω/km，R0=0.64Ω/km，實(shí)際的電壓損失為故所選導(dǎo)線LJ–50滿足允許電壓損失的要求。當(dāng)前第54頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（2）校驗(yàn)發(fā)熱情況查附錄表可知，LJ–50在室外溫度為25℃時的允許載流量為Ial=215A，線路中最大負(fù)荷（在01段）為

P=p1+p2=800+500=1300kWQ=q1+q2=560+200=760kvar

顯然發(fā)熱情況也滿足要求。（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表可知，高壓架空裸鋁絞線的最小允許截面為35mm2,所以所選的截面50mm2可滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。

當(dāng)前第55頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.5按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面選擇原則從兩方面考慮：1.

選擇截面越大，電能損耗就越小，但線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費(fèi)用就越高；2.截面選擇小，線路投資、有色金屬消耗量及維修管理費(fèi)用雖然低，但電能損耗大。從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面（economicsection），用符號Sec表示。對應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度（economiccurrentdensity），用符號jec表示。當(dāng)前第56頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

經(jīng)濟(jì)電流密度Jec與年最大負(fù)荷利用小時數(shù)有關(guān)，年最大負(fù)荷利用小時數(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)電流密度就會變小。

當(dāng)前第57頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面的公式為:式中，Ica為線路計(jì)算電流。根據(jù)上式計(jì)算出截面后，從手冊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)其他條件即可。

當(dāng)前第58頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)例題：某地區(qū)變電站以35kV架空線路向一容量為3800+j2100kVA的工廠供電，工廠的年最大負(fù)荷利用小時為5600h。架空線路采用LGJ型鋼芯鋁絞線。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)前第59頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

解：1.選擇經(jīng)濟(jì)截面

線路計(jì)算電流為查表可知，其jec=0.9A

Sec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2選標(biāo)準(zhǔn)截面70mm2，即型號為LGJ–70的鋁絞線。

2.校驗(yàn)發(fā)熱條件查附錄表可知，LGJ–70在室外溫度為25℃時的允許載流量為：

Ial=275A>Ic=71.6A，所以滿足發(fā)熱條件。

3.校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附錄表可知，35kV架空鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度最小截面為Smin=35mm2<S=70mm2，因此所選的導(dǎo)線截面也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。當(dāng)前第60頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.6電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)

5.6.1電力線路的結(jié)構(gòu)

1.架空線路

架空線路是指室外架設(shè)在電桿上用于輸送電能的線路。導(dǎo)線材質(zhì)必須具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度。

[架空線路結(jié)構(gòu)示意圖]

當(dāng)前第61頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)架空線路由導(dǎo)線、電桿、橫擔(dān)、絕緣子、線路金具等組成。

導(dǎo)線在電桿上的排列方式，一般為三角形排列、水平排列或垂直排列等。

電桿有水泥桿、鋼桿和鐵塔架等。

橫擔(dān)有鐵橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)。線路的絕緣子要保證足夠的電氣絕緣強(qiáng)度與機(jī)械強(qiáng)度。絕緣子有針式絕緣子和懸式絕緣子兩類。

線路金具用來連接安裝導(dǎo)線、安裝橫擔(dān)和絕緣子等用到的金屬部件。當(dāng)前第62頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

2.電纜線路

電纜線路由電力電纜和電纜頭組成。電力電纜由三部分組成：

※導(dǎo)體※絕緣層※保護(hù)層電纜頭包括：

※電纜中間接頭※電纜終端頭

[示意圖]當(dāng)前第63頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.6.2電力線路的敷設(shè)

1.架空線路

架空線路的敷設(shè)原則為：（1）

在施工和竣工驗(yàn)收中必須遵循有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以保證施工質(zhì)量和線路安全運(yùn)行。（2）

合理選擇路徑，做到路徑短，轉(zhuǎn)角少，交通運(yùn)輸方便，并與建筑物保持一定的安全距離。（3）

按有關(guān)規(guī)程要求，必須保證架空線路與地及其他設(shè)施在安全距離內(nèi)。當(dāng)前第64頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

（4）

電桿尺寸應(yīng)滿足以下要求：①電壓等級線路的檔距不同。一般380V線路檔距為50~60m，6~10kV線路檔距為80~120m。②同桿導(dǎo)線的線距與線路電壓等級及檔距等因素有關(guān)。380V線路線距約0.3~0.5m，10kV線路線距約0.6~1m。③弧垂要根據(jù)檔距、導(dǎo)線型號與截面積、導(dǎo)線所受拉力及氣溫條件等決定。垂弧過大易碰線；過小則易造成斷線或倒桿。④限距需遵循有關(guān)手冊規(guī)定。當(dāng)前第65頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

檔距（也稱跨距)：即同一線路上相鄰兩電桿中性線之間的距離。

弧垂：架空導(dǎo)線最低點(diǎn)與懸掛點(diǎn)間的垂直距離。

限距：導(dǎo)線最低點(diǎn)到地面或?qū)Ь€任意點(diǎn)到其他目標(biāo)物的最小垂直距離。當(dāng)前第66頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.電纜線路

電纜線路常用的敷設(shè)方式有：

（1）直接埋地敷設(shè)施工簡單，散熱效果好，且投資少。但檢修不便，易受機(jī)械損傷和土壤中酸性物質(zhì)的腐蝕，所以如果土壤有腐蝕性的話，須經(jīng)過處理后敷設(shè)。直接埋地敷設(shè)適用于電纜數(shù)量少，敷設(shè)途徑較長的場合。當(dāng)前第67頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第68頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（2）電纜溝敷設(shè)投資稍高，但檢修方便，占地面積少，所以在配電系統(tǒng)中用得很廣。當(dāng)前第69頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（3）沿墻敷設(shè)結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，但積灰嚴(yán)重，易受熱力管道影響，且不夠美觀。當(dāng)前第70頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（4）電纜橋架敷設(shè)克服了電纜溝敷設(shè)電纜時存在的積水、積灰、易損壞電纜等多種弊病，改善了運(yùn)行條件，且具有占用空間少、投資省、建設(shè)周期短、便于采用全塑電纜和工廠系列化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此在國外已被廣泛應(yīng)用，近年來國內(nèi)也正在推廣采用。當(dāng)前第71頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)當(dāng)前第72頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)敷設(shè)電纜需遵循的原則：（1）電纜類型要符合所選敷設(shè)方式的要求。例如直埋地電纜應(yīng)有鎧裝和防腐層保護(hù)。（2）如果敷設(shè)條件許可，可給電纜考慮1.5~2%的長度余量，作為檢修時備用。（3）電纜敷設(shè)的路徑要力求少彎曲，彎曲半徑與電纜外經(jīng)的倍數(shù)關(guān)系應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，以免彎曲扭傷。當(dāng)前第73頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（4）垂直敷設(shè)的電纜和沿陡坡敷設(shè)的電纜，其最高與最低點(diǎn)之間的最大允許高度差不應(yīng)超過規(guī)定值。（5）以下地點(diǎn)的電纜應(yīng)穿鋼管保護(hù)（注意鋼管內(nèi)徑不能小于電纜外徑的兩倍）：電纜從建筑物引入、引出或穿過樓板及主要墻壁處；從電纜溝引出到電桿，或沿墻敷設(shè)的電纜距地面2m高度及埋入地下小于0.25m深度的一段；電纜與道路、鐵路交叉的一段。（6）直埋地電纜埋地深度不得小于0.7m，并列埋地電纜相互間的距離應(yīng)符合規(guī)定（如10kV電纜間不應(yīng)小于0.1m）。電纜溝距建筑物基礎(chǔ)應(yīng)大于0.6m，距電桿基礎(chǔ)應(yīng)大于1m。當(dāng)前第74頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（7）不允許在煤氣管、天然氣管及液體燃料管的溝道中敷設(shè)電纜；一般不要在熱力管道的明溝或隧道中敷設(shè)電纜，特殊情況時可允許少數(shù)電纜放在熱力管道溝道的另一側(cè)或熱力管道的下面，但必須保證不致使電纜過熱；允許在水管或通風(fēng)管的明溝或隧道中敷設(shè)少數(shù)電纜，或電纜與之交叉。（8）戶外電纜溝的蓋板應(yīng)高出地面（但注意廠區(qū)戶外電纜溝蓋板應(yīng)低于地面0.3m，上面鋪以沙子或碎土），戶內(nèi)電纜溝的蓋板應(yīng)與地板平。電纜溝從廠區(qū)進(jìn)入廠房處應(yīng)設(shè)防火隔板，溝底應(yīng)有不小于0.5%的排水坡度。（9）電纜的金屬外皮、金屬電纜頭及保護(hù)鋼管和金屬支架等，均應(yīng)可靠接地。當(dāng)前第75頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)3.車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)

車間線路，包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。

室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，但配電干線則采用裸導(dǎo)線（裸母線結(jié)構(gòu)），少數(shù)采用電纜。室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線路，都采用絕緣導(dǎo)線，也包括車間之間用絕緣導(dǎo)線敷設(shè)的短距離的低壓架空線路。

當(dāng)前第76頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)1．絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)

絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。除重要回路及震動場所或?qū)︿X有腐蝕的場所應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線外，一般應(yīng)優(yōu)先選用鋁芯絕緣導(dǎo)線。 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷兩種。明敷是導(dǎo)線直接或在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及絎架、支架等處。暗敷是導(dǎo)線在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部，或者在混凝土板孔內(nèi)敷線等。當(dāng)前第77頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.裸導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)

車間內(nèi)的配電裸導(dǎo)線大多采取硬母線的結(jié)構(gòu)，其截面形狀有圓形、管形和矩形等，其材質(zhì)有銅、鋁和鋼。車間中以采用LMY型硬鋁母線最為普遍?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)車間，大多采用封閉式母線（亦稱母線槽）布線，封閉式母線安全、靈活、美觀，但耗用鋼材較多，投資較大。

當(dāng)前第78頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)

為了識別裸導(dǎo)線相序，以利于運(yùn)行維護(hù)和檢修，GB2681-81《電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色》規(guī)定交流三相系統(tǒng)中的裸導(dǎo)線應(yīng)按表所示涂色。裸導(dǎo)線涂色不僅用來辨別相序及其用途，而且能防蝕和改善散熱條件。

交流三相系統(tǒng)中裸導(dǎo)線的涂色黃綠雙色淡藍(lán)紅綠黃涂漆顏色PE線N線和PEN線C線B線A線裸導(dǎo)線類別當(dāng)前第79頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)5.6.3車間動力電氣平面布置1.概述

電氣平面布置圖按布線地區(qū)來分有：※廠區(qū)電氣平面布置圖※車間電氣平面布置圖※生活區(qū)電氣平面布置圖按線路性質(zhì)分有：※動力電氣平面布置圖※照明電氣平面布置圖※弱電系統(tǒng)（包括廣播、電話和有線電視等）電氣平面布置圖當(dāng)前第80頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)2.車間動力電氣平面布置圖

車間動力電氣平面布置圖是表示供配電系統(tǒng)對車間動力設(shè)備配電的電氣平面布置圖。如圖所示為某機(jī)械加工車間（一角）的動力電氣平面布置圖。當(dāng)前第81頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)以上圖為例，繪制電氣平面布置圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）必須表示出所有用電設(shè)備的位置，依次進(jìn)行編號，并注明設(shè)備的容量。按GB4728.11–85《電氣圖用圖形符號·電力、照明和電信布置》規(guī)定，用電設(shè)備標(biāo)注的格式為：

a或a|cbb|d式中，a為設(shè)備編號；b為設(shè)備額定容量（kW）；c為線路首端熔體或低壓斷路器脫扣器的電流（A）；d為標(biāo)高（m）。

當(dāng)前第82頁\共有96頁\編于星期日\22點(diǎn)（2）必須表示出所有配電設(shè)備的位置，依次編號，并標(biāo)注其型號規(guī)格。

abc按GB4728.11–85規(guī)定，配電設(shè)備標(biāo)注