《供配電技術》第5章 教案

《供配電技術》教案設計項目課題項目5供配電系統(tǒng)的接線及導線的選擇授課時間授課對象學習目標知識目標：（1）掌握根據(jù)發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面。（2）掌握根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面。2.技能目標：（1）能按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面。（2）能按電壓損耗選擇導線和電纜的截面。（3）能按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面。3.素養(yǎng)目標：（1）培養(yǎng)堅持不懈、刻苦鉆研的工作作風。（2）強化歷史使命感和社會責任感。重、難點重點按電壓損耗選擇導線和電纜的截面難點按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面教學方法講授法、討論法、問答法教學用具教材、課件、教案等教學流程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容備注情境導入【師】請學生講一講對供配電系統(tǒng)接線與導線的認識。【生】積極討論并回答老師提出的問題，對于不理解的部分認真聽講，并做好聽課筆記。講授新知任務1供配電線路接線方式及選擇一、高壓配電線路的接線方式1.高壓放射式接線。2.高壓樹干式接線。3.高壓環(huán)形接線。二、低壓配電線路的接線方式1.低壓放射式接線的特點：當配電出線發(fā)生故障時，不會影響其他配電出線的運行，因此供電可靠性較高。一般情況下，有色金屬消耗量較多，開關電器也較多。2.低壓樹干式接線：適用于設備容量不大，分布較均勻且對供電可靠性無特殊要求的設備。3.低壓環(huán)形接線：主要通過低壓聯(lián)絡線相互連接而成，目的是提高供電可靠性，一般均采用“開口”運行方式。三、供配電線路的結構和敷設1.供配電線路的結構類型與特點。按結構形式分為架空線路、電纜線路和室內(nèi)線路3類。2.架空線路的結構及敷設。（1）架空線路的結構。架空線路由導線、電桿、橫擔、絕緣子、線路金具（包括避雷線）等主要元件組成。（2）架空線路的敷設。①確定架空線路。②確定檔距、弧垂和桿高。③三相四線制低壓架空線路的導線，一般采用水平排列，中性線架設在靠近電桿的位置。3.電纜線路的結構及敷設（1）電纜線路的結構。結構包括電纜、電纜接頭、電纜終端頭、電纜支架和電纜夾等。（2）電纜線路的敷設。敷設方式主要有直接埋地敷設、在電纜溝內(nèi)敷設和橋架敷設等。（3）電纜線路敷設的一般要求：盡量避開可能遭受機械外力損壞和過熱、腐蝕等場所。電纜長度應按實際線路長度留有5%～10%的余量。明敷電纜不宜平行敷設在熱力管道上面。4.室內(nèi)配電線路的結構及敷設。（1）絕緣導線的結構及敷設：按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。按其絕緣材料分，有橡皮絕緣和塑料絕緣兩種。敷設方式，分明敷和暗敷兩種。（2）裸導線的結構及敷設：裸導線的結構，室內(nèi)常用的裸導線為LMY型硬鋁母線。當裸導線水平敷設時，與地面距離不應小于2.2m。當裸導線垂直敷設時，距離地面1.8m及以下部分應采取防止機械損傷措施。任務2供配電線路導線和電纜截面的選擇一、導線和電纜型號的選擇對于10kV及以下架空線路，一般采用鋁絞線；對于35kV及以上架空線路和35kV及以下架空線路，宜采用鋼芯鋁絞線；對于沿海地區(qū)及有腐蝕性的場所，宜采用銅絞線或絕緣導線。對于敷設在城市繁華街區(qū)、高層建筑群區(qū)及旅游區(qū)宜采用絕緣導線。在一般環(huán)境場所，電纜線路可采用鋁芯電纜。在重要場所及有劇烈震動、強烈腐蝕性和有爆炸危險場所，宜采用銅芯電纜。在低壓TN系統(tǒng)，應采用三相四芯或三相五芯電纜。直接埋地敷設的電纜，應采用有外護層的鎧裝電纜。二、導線和電纜截面的選擇1.發(fā)熱條件。2.電壓損耗。3.經(jīng)濟電流密度。4.機械強度。三、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面1.三相系統(tǒng)相線截面的選擇。為了保證供電安全可靠，導線和電纜的正常發(fā)熱溫度不能超過允許值，即通過導線的計算電流或正常運行下的最大負荷電流應不超過它的允許載流量。2.三相四線制系統(tǒng)中性線和保護線截面的選擇。（1）中性線（N線）截面的選擇。一般三相負荷基本平衡的低壓線路的中性線截面A0應不小于相線截面Aφ的50%，即A0≥0.5Aφ三相四線制線路分支的兩相三線線路和單相線路，由于中性線電流與相線電流相等，所以中性線截面A0應與相線截面Aφ相同，即A0=Aφ對于三次諧波電流相當突出的三相四線制線路，由于各相的三次諧波電流都要通過中性線，使得中性線電流接近相電流，此時中性線截面A0應不小于相線截面Aφ，即A0≥Aφ（3）保護中性線（PEN線）截面的選擇。由于保護中性線具有中性線和保護線的雙重功能，因此保護中性線截面的選擇應同時滿足中性線和保護線截面的選擇要求，取其中的最大值即可。四、按電壓損耗選擇導線和電纜的截面1.集中負荷的三相線路電壓損耗的計算。（1）線路的電壓損耗。線路的電壓損耗百分值。2.均勻分布負荷的三相線路電壓損耗的計算。均勻分布負荷線路的電壓損耗為3.按允許電壓損耗選擇、檢驗導線和電纜的截面。一般情況下，當供電線路較短時常采用統(tǒng)一截面的導線，可直接根據(jù)式計算線路的實際電壓損耗百分值ΔU%，然后根據(jù)允許電壓損耗ΔUa1%來檢驗導線的截面是否滿足電壓損耗的條件，ΔU%≤ΔUa1%。如果是“均一無感”線路，那么還可以根據(jù)式，在已知線路的允許電壓損耗ΔUa1%條件下計算該導線的截面。五、按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜的截面根據(jù)負荷計算求出供電線路的計算電流或供電線路在正常運行方式下的最大負荷電流I30和年最大負荷利用小時數(shù)及所選導線材料，可按經(jīng)濟電流密度jec計算出導線的經(jīng)濟截面Aec，計算方式如下六、供配電線路的維護1.加強對供配電線路的安全檢查。（1）檢查導線的發(fā)熱情況。（2）檢查負荷情況。（3）檢查裝備的配電箱、分線盒、開關、熔斷器、母線槽及接地接零等運行情況，尤其檢查母線接頭處有無氧化、過熱變色和腐蝕，接線有無松脫、放電和燒毛現(xiàn)象，螺栓是否緊固。（4）檢查周圍有無影響線路安全運行的異常情況。2.定期進行車間供配電線路的停電清掃。（1）清掃裸導線瓷絕緣子上的污垢。（2）檢查絕緣導線是否殘舊和老化，對于老化嚴重或絕緣破裂的導線應予以更換。（3）緊固導線的所有連接點。（4）更換或補充導線上損壞或缺少的支持物和絕緣子。3.檢查供配電線路中的各種開關電器及熔斷器。（1）檢查膠蓋閘和瓷插式熔斷器的