《供配電線路》PPT課件.ppt

第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 6.1 供配電線路的接線方式 6.2 供配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 6.3 導(dǎo)線和電纜截面的選擇 基本技能訓(xùn)練 供配電線路的運(yùn)行與維護(hù) 思考題與習(xí)題 第 6章 供配電線路 6.1 供配電線路的接線方式 6.1.1 高壓供配電線路的接線方式 高壓供配電線路有放射式、 樹(shù)干式、 環(huán)形三種基本接線形 式。 1. 高壓放射式接線 高壓放射式接線是指從變配電所高壓母線上引出一回線路直 接向一個(gè)車間變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線不接其他負(fù)荷。 圖 6-1(a)所示為單回路放射式接線。這種接線方式的優(yōu)點(diǎn)是 接線清晰，操作維護(hù)方便，各供電線路互不影響，供電可靠性較 高，便于裝設(shè)自動(dòng)裝置，保護(hù)裝置也較簡(jiǎn)單； 但高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備用 得較多，投資大，而且當(dāng)某一線路發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，該線 路供電的全部負(fù)荷都要停電。因此，單回路放射式接線只能用于 二、 三級(jí)負(fù)荷或容量較大以及較重要的專用設(shè)備。 第 6章 供配電線路 對(duì)二級(jí)負(fù)荷供電時(shí)，為提高供電的可靠性，可根據(jù)具體情況 增加公共備用線路，圖 6-1(b) 式接線。該接線方式的供電可靠性得到了提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備的數(shù) 量和導(dǎo)線材料的消耗量也有所增加。如果備用干線采用獨(dú)立電源 供電且分支較少，則可用于一級(jí)負(fù)荷。 圖 6-1(c)所示為雙回路放射式接線。該接線方式采用兩路電 源進(jìn)線，然后經(jīng)分段母線用雙回路對(duì)用戶進(jìn)行交叉供電。其供電 可靠性高，可供電給一、 二級(jí)的重要負(fù)荷，但投資相對(duì)較大。 圖 6-1(d)所示為采用低壓聯(lián)絡(luò)線作備用干線的放射式接線。 該接線方式比較經(jīng)濟(jì)、 靈活，除了可提高供電可靠性以外，還 可實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 圖 6-1 (a) 單回路放射式接線； (b) (c) 雙回路放射式接線； (d) 采用低壓聯(lián)絡(luò)線作備用干線的放射式接線 第 6章 供配電線路 2. 高壓樹(shù)干式接線 高壓樹(shù)干式接線是指由變配電所高壓母線上引出的每路高壓 配電干線上沿線均連接了數(shù)個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的接線方式，如圖 6-2所示。 圖 6-2(a)為單回路樹(shù)干式接線。該接線方式較之單回路放射式 接線，變配電所的出線數(shù)量大大減少，高壓開(kāi)關(guān)柜的數(shù)量也相應(yīng) 減少，同時(shí)可節(jié)約有色金屬的消耗量。但因多個(gè)用戶采用一條公 用干線供電，各用戶之間互相影響，故當(dāng)某條干線發(fā)生故障或需 要檢修時(shí)，將引起干線上的全部用戶停電，所以這種接線方式供 電可靠性差，且不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。單回路樹(shù)干式接線一般 用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷配電，而且干線上連接的變壓器不得超過(guò) 5臺(tái)， 總?cè)萘坎粦?yīng)大于 2300 kVA。這種接線方式在城鎮(zhèn)街道應(yīng)用較多。 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 圖 6-2 (a) 單回路樹(shù)干式接線； (b) (c) 兩端供電的單回路樹(shù)干式接線； (d) 兩端供電的雙回路樹(shù)干式接線 第 6章 供配電線路 為提高供電可靠性，可采用如圖 6-2(b)所示的單側(cè)供電的雙回 路樹(shù)干式接線方式。該接線方式可供電給二、 三級(jí)負(fù)荷，但投資 也相應(yīng)地會(huì)有所增加。 圖 6-2(c)為兩端供電的單回路樹(shù)干式接線。若一側(cè)干線發(fā)生故 障，則可采用另一側(cè)干線供電，因此供電可靠性也較高，與單側(cè) 供電的雙回路樹(shù)干式接線相當(dāng)。當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，由一側(cè)供電或在 線路的負(fù)荷分界處斷開(kāi)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)要手動(dòng)切換，但尋查故障 時(shí)也需中斷供電。所以，兩端供電的單回路樹(shù)干式接線只可用于 對(duì)二、 三級(jí)負(fù)荷供電。 圖 6-2(d)是兩端供電的雙回路樹(shù)干式接線。這種接線方式比單 側(cè)供電的雙回路樹(shù)干式接線的供電可靠性有所提高，主要用于對(duì) 二級(jí)負(fù)荷供電； 當(dāng)供電電源足夠可靠時(shí)，亦可用于一級(jí)負(fù)荷。這 種接線方式的投資不比單側(cè)供電的雙回路樹(shù)干式接線增加很多， 第 6章 供配電線路 3. 高壓環(huán)形接線 高壓環(huán)形接線實(shí)際上是兩端供電的樹(shù)干式接線，如圖 6-3所示， 兩路樹(shù)干式接線連接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)形接線。 這種接線運(yùn)行靈活，供電可靠性高。線路檢修時(shí)可切換電源， 故障時(shí)可切除故障線段，從而縮短了停電時(shí)間。高壓環(huán)形接線可 供電給二、 三級(jí)負(fù)荷，且在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中應(yīng)用較廣泛。 第 6章 供配電線路 圖 6-3 高壓環(huán)形接線 第 6章 供配電線路 由于閉環(huán)運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)整定較復(fù)雜，且環(huán)形線路上發(fā)生 故障時(shí)會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)，因此，為了限制系統(tǒng)短路容量，簡(jiǎn)化 繼電保護(hù)，大多數(shù)環(huán)形線路采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中 有一處開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的。通常采用以負(fù)荷開(kāi)關(guān)為主開(kāi)關(guān)的高壓環(huán) 高壓配電系統(tǒng)的接線往往是幾種接線方式的組合，究竟采 用什么接線方式，應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)供電可靠性的要求，通過(guò) 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比較后才能確定。一般來(lái)說(shuō)，高壓配電系統(tǒng)宜 優(yōu)先考慮采用放射式；對(duì)于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū) 和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹(shù)干式或環(huán)形配電。 第 6章 供配電線路 6.1.2 低壓供配電線路的接線方式 低壓供配電線路的作用是從車間變電所或建筑物變電所以 220 380 V的電壓向車間或建筑物各用電設(shè)備或負(fù)荷點(diǎn)配電。 低壓配電線路也有放射式、樹(shù)干式和環(huán)形等接線方式。 1. 低壓放射式接線 圖 6-4所示為低壓放射式接線。這種接線方式由變壓器低壓 母線上引出若干條回路，由變配電所低壓配電屏再分別配電給 各配電箱或低壓用電設(shè)備。放射式接線的特點(diǎn)是供電線路獨(dú)立， 引出線發(fā)生故障時(shí)互不影響，供電可靠性較高，但有色金屬消 耗量較多。放射式接線多用于設(shè)備容量大或?qū)╇娍煽啃砸?較高的場(chǎng)合，例如大型消防泵、電熱器、生活水泵和中央空調(diào) 的冷凍機(jī)組等。 第 6章 供配電線路 圖 6-4 低壓放射式接線 第 6章 供配電線路 2. 低壓樹(shù)干式接線 這種接線方式從變配電所低壓母線上引出干線，沿干線再引 出若干條支線，然后再引至各用電設(shè)備。樹(shù)干式接線的特點(diǎn)正好 與放射式接線相反。樹(shù)干式采用的開(kāi)關(guān)設(shè)備較少，有色金屬消耗 量也較少，但當(dāng)干線發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大，因此供電可靠性 較低。 圖 6-5(a)所示為母線放射式接線。這種接線方式多采用成套 的封閉式母線槽，運(yùn)行靈活方便，也比較安全，適用于用電容量 較小且分布均勻的場(chǎng)所，如機(jī)械加工車間、工具車間和機(jī)修車間 的中小型機(jī)床設(shè)備以及照明配電等。 第 6章 供配電線路 圖 6-5 低壓樹(shù)干式接線 (a) 母線放射式； (b) “變壓器 -干線組”式 第 6章 供配電線路 圖 6-5(b)為“變壓器 -干線組”式接線，該接線方式省去了變 電所低壓側(cè)的整套低壓配電裝置，簡(jiǎn)化了變電所的結(jié)構(gòu)，大大減 少了投資。為了提高母線的供電可靠性，該接線方式一般接出的 分支回路數(shù)不宜超過(guò) 10條，而且不適用于需頻繁啟動(dòng)、容量較大 的沖擊性負(fù)荷和對(duì)電壓質(zhì)量要求高的設(shè)備。 圖 6-6(a)和 (b)是一種變形的樹(shù)干式接線，通常稱為鏈?zhǔn)浇泳€。 鏈?zhǔn)浇泳€的特點(diǎn)與樹(shù)干式接線基本相同，適用于用電設(shè)備彼此相 距很近且容量均較小的次要用電設(shè)備，鏈?zhǔn)较噙B的設(shè)備一般不超 過(guò) 5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜超過(guò) 3臺(tái)，且總?cè)萘坎灰顺^(guò) 10 kW。 第 6章 供配電線路 圖 6-6 低壓鏈?zhǔn)浇泳€ (a) 連接配電箱； (b) 連接電動(dòng)機(jī) 第 6章 供配電線路 3. 低壓環(huán)形接線 工廠內(nèi)的一些車間變電所低壓側(cè)也可以通過(guò)低壓聯(lián)絡(luò)線相 互連接成為環(huán)形。圖 6-7所示為由一臺(tái)變壓器供電的低壓環(huán)形接 線。環(huán)形接線的供電可靠性較高，任一段上的線路發(fā)生故障或 檢修時(shí)，都不致造成供電中斷，或只短時(shí)停電，一旦切換電源 的操作完成，即可恢復(fù)供電。環(huán)形接線可使電能損耗和電壓損 耗減少，但是環(huán)形系統(tǒng)的保護(hù)裝置及其整定配合比較復(fù)雜，如 配合不當(dāng)容易發(fā)生誤動(dòng)作，反而會(huì)擴(kuò)大故障停電范圍。因此， 低壓環(huán)形接線一般采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。 第 6章 供配電線路 圖 6-7 低壓環(huán)形接線 第 6章 供配電線路 在低壓配電系統(tǒng)中，往往采用幾種接線方式的組合，應(yīng)根 據(jù)具體情況而定。一般地，在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大 部分用電設(shè)備不是很大而又無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹(shù)干式配電。 之所以采用這種接線方式，一方面是因?yàn)闃?shù)干式配電較之放射 式經(jīng)濟(jì)，另一方面是因?yàn)槲覈?guó)大多數(shù)供配電工作人員對(duì)采用樹(shù) 干式配電已積累了相當(dāng)成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明，樹(shù)干式配 電在一般正常情況下是能夠滿足生產(chǎn)要求的。 第 6章 供配電線路 總之，用戶的供配電線路接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單。如果接線過(guò)于復(fù) 雜，層次過(guò)多，不僅浪費(fèi)投資，維護(hù)不便，而且由于電路中連接 的元件過(guò)多，因操作錯(cuò)誤或元件故障而發(fā)生事故的機(jī)率就會(huì)隨之 增多，處理事故和恢復(fù)供電的操作也比較麻煩，從而延長(zhǎng)了停電 時(shí)間。同時(shí)由于配電級(jí)數(shù)多，繼電保護(hù)的級(jí)數(shù)也相應(yīng)增多，動(dòng)作 時(shí)間也相應(yīng)延長(zhǎng)，對(duì)供電系統(tǒng)的故障保護(hù)十分不利，因此， GB500521995 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定： “供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn) 單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)?！?第 6章 供配電線路 6.2 供配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 6.2.1 架空線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 架空線路是指架設(shè)在室外電桿上用于輸送電能的線路。其特 點(diǎn)是： 敷設(shè)比較容易，成本較低，投資較少，維修方便，易于 發(fā)現(xiàn)和排除故障；但它要占用一定的地面位置，有礙交通和觀瞻， 且易受環(huán)境影響，安全可靠性較差。 1. 架空線路的結(jié)構(gòu) 架空線路由導(dǎo)線、電桿、橫擔(dān)、絕緣子、線路金具等組成， 如圖 6-8所示。有的架空線路為了加強(qiáng)電桿的穩(wěn)定性，在電桿上 還裝有拉線或扳樁；也有的架空線路上裝設(shè)有避雷線用來(lái)防止雷 擊。 第 6章 供配電線路 圖 6-8 架空線路的結(jié)構(gòu) (a) 低壓架空線路； (b) 高壓架空線路 第 6章 供配電線路 1) 架空線路的導(dǎo)線 導(dǎo)線是線路的主體，具有輸送電能的功能。由于架空導(dǎo)線要 經(jīng)常承受自身重量和各種外力的作用，且需承受大氣中有害物質(zhì) 的侵蝕，因此必須具有良好的導(dǎo)電性，同時(shí)要具有一定的機(jī)械強(qiáng) 度和耐腐蝕性，而且要盡可能地做到質(zhì)輕價(jià)廉。 導(dǎo)線材質(zhì)有銅、鋁和鋼三種。銅導(dǎo)線的導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng) 度高，耐腐蝕，但價(jià)格貴。鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電性能、機(jī)械強(qiáng)度和耐腐 蝕性雖比銅導(dǎo)線差，但它質(zhì)輕價(jià)廉，因此在可以以鋁代銅的場(chǎng)合， 應(yīng)優(yōu)先采用鋁導(dǎo)線。鋼導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度很高，且價(jià)廉，但其導(dǎo)電 性差，功率損耗大，并且易生銹，所以鋼導(dǎo)線一般只用作避雷線， 而且必須鍍鋅，其最小使用截面不得小于 25mm2。 第 6章 供配電線路 架空導(dǎo)線一般采用多股絞線，有銅絞線 (TJ)、鋁絞線 (LJ)和 鋼芯鋁絞線 (LGJ)。架空線路的導(dǎo)線一般采用鋁絞線，但對(duì)機(jī)械 強(qiáng)度要求較高， 35 kV及 35 kV以上的架空線路宜采用鋼芯鋁絞線 (外層為鋁線，作為載流部分；內(nèi)層線芯為鋼線，以增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng) 度 )。在有煙霧或化學(xué)腐蝕氣體存在的地區(qū)，宜采用防腐鋼芯鋁 絞線 (LGJF)或銅絞線。 架空線路在一般情況下都采用上述裸導(dǎo)線，但敷設(shè)在大、 中城市市區(qū)主次干道、繁華街區(qū)、新建高層建筑群區(qū)及新建住 宅區(qū)的中、低壓架空配電線路以及有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中的架 空線路，宜采用絕緣導(dǎo)線。 第 6章 供配電線路 2) 電桿、橫擔(dān)和拉桿 電桿是支持導(dǎo)線的主體和支撐導(dǎo)線的支柱，它是架空線路 的重要組成部分。對(duì)電桿的要求主要是要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度， 同時(shí)盡可能地經(jīng)久耐用，價(jià)廉，便于搬運(yùn)和安裝。電桿有水泥 桿、鋼桿和鐵塔架等。鐵塔架主要用于 220 kV以上超高壓、大 跨度的線路；鋼桿多用在城鎮(zhèn)電網(wǎng)中。目前廣泛應(yīng)用的是水泥 桿。一條架空線路要由許多電桿來(lái)支撐，這些電桿根據(jù)其在線 路上所處的位置和所起的作用不同，可分為直線桿、終端桿、 耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿和跨越桿等。 第 6章 供配電線路 橫擔(dān)安裝在電桿的上部，用來(lái)安裝絕緣子以架設(shè)導(dǎo)線。常用 的橫擔(dān)有鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。瓷橫擔(dān)具有良好的絕緣性能，兼有絕 緣子和橫擔(dān)的雙重功能，能節(jié)約大量的木材和鋼材，降低線路造 價(jià)，加快施工進(jìn)度。但是瓷橫擔(dān)比較脆，在安裝和使用中必須注 意。 拉線是為了平衡電桿各方面的作用力，并抵抗風(fēng)壓以防電桿 傾倒。 第 6章 供配電線路 3) 線路的絕緣子和金具 線路的絕緣子用來(lái)將導(dǎo)線固定在電桿上，并使導(dǎo)線與橫擔(dān)、 桿塔之間保持足夠的絕緣，同時(shí)承受導(dǎo)線的重量與其他作用力， 所以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。針式絕緣子主要用于 10 kV及 10 kV 以下的線路；懸式絕緣子主要用于 35 kV及 35 kV以上的線路。 線路金具是用來(lái)連接安裝導(dǎo)線、橫擔(dān)和絕緣子等的金屬部件。 第 6章 供配電線路 2. 架空線路的敷設(shè) 沿著規(guī)定路線裝設(shè)架空線路的過(guò)程稱為架空線路的敷設(shè)。架 (1) 敷設(shè)架空線路必須遵循有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(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)角小，交通運(yùn)輸方便， (3) 三相四線制的導(dǎo)線在電桿上一般采用水平排列，中性線 架設(shè)在靠近電桿的位置；三相三線制的導(dǎo)線可采用三角形排列， 也可采用水平排列；多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時(shí)，可采用三角、水平 混合排列，也可全部垂直排列。 第 6章 供配電線路 (4) 不同電壓等級(jí)線路的擋距 (也稱跨距，即同一線路上相鄰兩 電桿之間的距離 )不同。一般 380 V線路的擋距為 50 60 m， 6 10 kV線路的擋距為 80 120 m。 (5) 同桿導(dǎo)線的線距與線路電壓等級(jí)以及擋距等因素有關(guān)。 380 V線路的線距約為 0.3 0.5m， 10 kV線路的線距約為 0.6 1m。 (6) 弧垂 (架空導(dǎo)線一個(gè)擋距內(nèi)最低點(diǎn)與懸掛點(diǎn)間的垂直距離 ) 要根據(jù)擋距、導(dǎo)線型號(hào)與截面積、導(dǎo)線所受拉力及氣溫條件等決 定。垂弧過(guò)大易碰線，過(guò)小則易造成斷線或倒桿。 架空線路的其他要求在有關(guān)的技術(shù)規(guī)程中都有規(guī)定，設(shè)計(jì)與 安裝時(shí)必須遵循。 第 6章 供配電線路 6.2.2 電纜線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 電纜線路是利用電力電纜敷設(shè)的線路。電纜線路一般敷設(shè) 于地下，大多直接埋設(shè)于土壤中，也有的敷設(shè)于地下的電纜溝 道中，有的采用電纜橋架明敷。電纜線路與架空線路相比，雖 然具有成本高，投資大，維修不便，不易發(fā)現(xiàn)和排除故障等缺 點(diǎn)，但是電纜線路同時(shí)具有運(yùn)行可靠，不易受外界影響，不需 架設(shè)電桿，不占地面，不阻礙交通和觀瞻等優(yōu)點(diǎn)。因此在現(xiàn)代 城市和企業(yè)中，電纜線路已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但農(nóng)村電 第 6章 供配電線路 1. 電纜線路的結(jié)構(gòu) 電纜線路主要由電力電纜和電纜頭組成。 電力電纜由導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。如圖 6-9所示， 導(dǎo)體一般由多股銅線或鋁線絞合而成，便于彎曲。絕緣層用于將 導(dǎo)體線芯之間或線芯與大地之間良好地絕緣。保護(hù)層則用來(lái)保護(hù) 絕緣層，使其密封；保持一定的機(jī)械強(qiáng)度，以承受電纜在運(yùn)輸和 敷設(shè)時(shí)所受的機(jī)械力；防止潮氣進(jìn)入。常用的電力電纜有油浸紙 絕緣電纜和塑料絕緣電纜等。油浸紙絕緣電力電纜具有耐壓強(qiáng)度 高、耐熱能力好、使用年限長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、 隧道或土壤中；塑料絕緣電力電纜具有重量輕，抗酸堿，耐腐蝕， 可敷設(shè)在有較大高度差或垂直、傾斜的環(huán)境中。塑料絕緣電力電 纜有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨向。 第 6章 供配電線路 圖 6-9 油浸紙絕緣電力電纜的構(gòu)造 第 6章 供配電線路 電纜頭指的是兩條電纜的中間接頭和電纜終端的封端頭。 圖 6-10所示是戶內(nèi)式環(huán)氧樹(shù)脂終端頭。環(huán)氧樹(shù)脂澆注的電纜頭 具有絕緣性能好，體積小，重量輕，密封性好及成本低等優(yōu)點(diǎn)， 在 10 kV系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。 電纜線路的故障大部分發(fā)生在電纜接頭處，所以電纜頭是 電纜線路中的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)電纜頭的安裝質(zhì)量尤其要重視，要 求密封性好，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，耐壓強(qiáng)度不低于電纜本身的 耐壓強(qiáng)度。 第 6章 供配電線路 圖 6-10 戶內(nèi)式環(huán)氧樹(shù)脂終端頭 第 6章 供配電線路 2. 電纜線路的敷設(shè) 電纜線路常用的敷設(shè)方式有以下幾種。 (1) 直接埋地敷設(shè)。這種敷設(shè)方式首先挖好壕溝，然后把電 纜埋在里面，在周圍填入沙土，上加保護(hù)板，再回填土，如圖 6-11所示。這種方式施工簡(jiǎn)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，因此，如果 土壤有腐蝕性的話，需經(jīng)過(guò)處理后再敷設(shè)。直接埋地敷設(shè)適用 于電纜數(shù)量少、敷設(shè)途徑較長(zhǎng)的場(chǎng)合。 第 6章 供配電線路 圖 6-11 直接埋地敷設(shè) 第 6章 供配電線路 (2) 電纜溝敷設(shè)。這種敷設(shè)方式將電纜敷設(shè)在電纜溝的電纜 支架上。電纜溝由磚砌成或混凝土澆注而成，上加蓋板，內(nèi)側(cè) 有電纜架，如圖 6-12所示。其投資稍高，但檢修方便，占地面積 少，因此在配電系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛。 第 6章 供配電線路 圖 6-12 電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè) (a) 戶內(nèi)電纜溝； (b) 戶外電纜溝； (c) 廠區(qū)電纜溝 第 6章 供配電線路 (3) 電纜橋架敷設(shè)。這種敷設(shè)方式是將電纜敷設(shè)在電纜橋架 內(nèi)。電纜橋架裝置由支架、蓋板、支臂和線槽等組成，圖 6-13 所示即為電纜橋架敷設(shè)示意圖。 采用電纜橋架敷設(shè)克服了電纜溝敷設(shè)電纜時(shí)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 空間小、投資少、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(guó)外已被廣泛應(yīng)用，近年來(lái)國(guó)內(nèi)也正在 推廣采用。 第 6章 供配電線路 圖 6-13 電纜橋架敷設(shè) 第 6章 供配電線路 敷設(shè)電纜需遵循的原則如下所述。 (1) 電纜類型要符合所選敷設(shè)方式的要求，例如采用直接埋地 (2) 如果敷設(shè)條件允許，可給電纜考慮 1.5 2的長(zhǎng)度余量， 作為檢修時(shí)備用。 (3) 電纜敷設(shè)的路徑要力求少?gòu)澢?，彎曲半徑與電纜外徑的倍 數(shù)關(guān)系應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，以免彎曲扭傷。 (4) 垂直敷設(shè)的電纜和沿陡坡敷設(shè)的電纜，其最高點(diǎn)與最低點(diǎn) 之間的最大允許高度差不應(yīng)超過(guò)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(guò)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 2 m高度及埋入地 下小于 0.25 m深度的一段；電纜與道路、鐵路交叉的一段。 第 6章 供配電線路 (6) 直接埋地電纜其埋地深度不得小于 0.7 m，并列埋地電纜 相互間的距離應(yīng)符合規(guī)定 (如 10 kV電纜間不應(yīng)小于 0.1 m)。電纜 溝距建筑物基礎(chǔ)應(yīng)大于 0.6 m，距電桿基礎(chǔ)應(yīng)大于 1 m。 (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，在特殊情 況下，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，但必須保證不至于使電纜過(guò)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，或電纜與這些明溝或隧道交叉。 第 6章 供配電線路 (8) 戶外電纜溝的蓋板應(yīng)高出地面 (但注意廠區(qū)戶外電纜溝的 蓋板應(yīng)低于地面 0.3 m，上面鋪以沙子或碎土 )，戶內(nèi)電纜溝的蓋 板應(yīng)與地板平齊。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。 第 6章 供配電線路 6.2.3 低壓配電線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 低壓配電線路包括室內(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，但配電干線則多采用裸導(dǎo)線，少數(shù) 采用電纜。室外配電線路指沿建筑物外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配 電線路，以及建筑物之間用絕緣導(dǎo)線敷設(shè)的短距離的低壓架空 線路。室外配電線路一般也采用絕緣導(dǎo)線。 第 6章 供配電線路 1. 低壓絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 低壓絕緣導(dǎo)線是低壓供配電系統(tǒng)中與人接觸最多的一類導(dǎo) 線。按芯線材質(zhì)可分為銅芯和鋁芯兩種；按絕緣材料可分為橡 皮絕緣和塑料絕緣兩種。塑料絕緣導(dǎo)線的絕緣性能好，耐油， 抗酸堿腐蝕，價(jià)格較低，并且可以節(jié)約大量的橡膠和棉紗，因 此在室內(nèi)明敷和穿管敷設(shè)中應(yīng)優(yōu)先選用塑料絕緣導(dǎo)線。但塑料 絕緣在低溫時(shí)會(huì)變硬發(fā)脆，高溫時(shí)又易軟化，因此室外敷設(shè)宜 優(yōu)先選用橡皮絕緣導(dǎo)線。常用絕緣導(dǎo)線的型號(hào)和用途見(jiàn)表 6-1。 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式分明敷和暗敷兩種。明敷時(shí)導(dǎo)線直接 或在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面和支架 等處。暗敷時(shí)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。 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。 (1) 線槽布線及穿管布線的導(dǎo)線中間不允許直接接頭，接頭 必須經(jīng)專門(mén)的接線盒。 (2) 穿金屬管或金屬線槽的交流線路應(yīng)將同一回路的所有相 線和中性線穿于同一管槽內(nèi)；否則，如果只穿部分導(dǎo)線，則由 于線路電流不平衡而產(chǎn)生交流磁場(chǎng)作用于金屬管槽時(shí)，在金屬 管槽內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，鋼管還將產(chǎn)生磁滯損耗，使管槽發(fā) 熱，進(jìn)而導(dǎo)致其中導(dǎo)線過(guò)熱甚至可能燒毀。 (3) 電線管路與熱水管、蒸汽管同側(cè)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在熱水 管、蒸汽管的下方。當(dāng)敷設(shè)在其下方有困難時(shí)，可敷設(shè)在其上 方，但相互間距應(yīng)適當(dāng)增大，或采取隔熱措施。 第 6章 供配電線路 2. 低壓裸導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 室內(nèi)的低壓配電裸導(dǎo)線大多采用硬母線的結(jié)構(gòu)，其截面形 狀有圓形、管形和矩形等，材質(zhì)有銅、鋁和鋼。其中，以采用 LMY型硬鋁母線和 TMY型硬銅母線最為普遍。銅母線電阻率很 低，機(jī)械強(qiáng)度高，防腐性能好，便于接觸連接，是優(yōu)良的導(dǎo)電 材料，因此可有選擇地應(yīng)用于重要的、有大電流接觸連接的或 含有腐蝕性氣體的場(chǎng)所的母線裝置中。鋁的價(jià)格比銅低廉，且 儲(chǔ)量大，但鋁的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性能較低，接觸連接性能較 差，通常僅用于變配電裝置的一次配電線路中。 第 6章 供配電線路 為了識(shí)別裸導(dǎo)線的相序，以利于運(yùn)行維護(hù)和檢修， GB26811981 電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色 規(guī)定了交流三相 系統(tǒng)中的裸導(dǎo)線應(yīng)按表 6-2所示進(jìn)行涂色。裸導(dǎo)線涂色不僅能用 來(lái)辨別相序及其用途，而且能防腐蝕并改善散熱條件。在電氣施 工中， 母線有不同的布置形式， 其相序的排列有一定的要求， 如表 6-3所示。 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 3. 低壓封閉式母線的結(jié)構(gòu)與敷設(shè) 封閉式母線又稱密集型母線、插接式母線或母線槽，是一種 相間、相對(duì)地有絕緣層的低壓母線，它將 35條矩形截面的母線 用絕緣材料隔開(kāi)并嵌于封閉的金屬殼體內(nèi)，根據(jù)使用者的要求， 可以在預(yù)定位置留出插接口。低壓封閉式母線的特點(diǎn)是安全、靈 活、美觀，載流量大，便于分支；但耗用鋼材較多，投資較大。 封閉式母線通常作干線使用或向大容量設(shè)備提供電源。其敷設(shè)方 式有： 在電氣豎井中垂直敷設(shè)，用吊桿在天棚下水平敷設(shè)，在 電纜溝或電纜隧道內(nèi)敷設(shè)。 現(xiàn)代化的生產(chǎn)車間大多采用封閉式母線布線，封閉式母線的 外形圖、橫斷面圖及帶分接裝置的直線段外形如圖 6-14所示。 第 6章 供配電線路 圖 6-14 (a) 外形圖； (b) 橫斷面圖； (c) 帶分接裝置的直線段外形 第 6章 供配電線路 封閉式母線水平敷設(shè)時(shí)，到地面的距離不應(yīng)小于 2.2 m；垂直 敷設(shè)時(shí)，距地面 1.8 m以下部分應(yīng)采取防止機(jī)械損傷的措施，但敷 設(shè)在電氣專用房間內(nèi)時(shí)除外。封閉式母線水平敷設(shè)的支 持點(diǎn)間距不宜大于 2 m。垂直敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在通過(guò)樓板處采用專用附 件支撐。垂直敷設(shè)的封閉式母線，當(dāng)進(jìn)線盒及末端懸空時(shí)，應(yīng)采 用支架固定。封閉式母線終端無(wú)引出、引入線時(shí)，端頭應(yīng)封閉。 封閉式母線的插接分支點(diǎn)應(yīng)設(shè)在安全且安裝維護(hù)方便的地方。 第 6章 供配電線路 6.3 導(dǎo)線和電纜截面的選擇 6.3.1 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面 電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生能耗使導(dǎo)線發(fā)熱，而過(guò)高的溫度 將加速絕緣老化，甚至使導(dǎo)線受到損壞而引起火災(zāi)。 因此，由 一定截面的不同材料制成的導(dǎo)線規(guī)定有允許電流值，即允許載 流量。在允許值范圍內(nèi)運(yùn)行，導(dǎo)線溫度不會(huì)超過(guò)允許值。 第 6章 供配電線路 1. 三相系統(tǒng)中相線截面的選擇 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，就是要求導(dǎo)線和電纜的允許載 流量 Ial不小于相線通過(guò)的計(jì)算電流 I30，即 IalI30 (6-1) 所謂導(dǎo)線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境條件下，導(dǎo)線 或電纜能夠連續(xù)承受而不會(huì)使其溫度超過(guò)允許值的最大電流。 附表 12列出了常用裸絞線和矩形母線在環(huán)境溫度為 +25 時(shí)的 允許載流量；附表 13列出了絕緣導(dǎo)線在不同環(huán)境溫度下明敷、 穿鋼管和穿塑料管時(shí)的允許載流量；附表 14列出各類電力電纜 的允許載流量及其在不同環(huán)境下的載流量校正系數(shù)值；其他導(dǎo) 線和電纜的允許載流量可查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。 第 6章 供配電線路 按允許載流量選擇截面時(shí)需注意以下幾點(diǎn)。 (1) 如果導(dǎo)體敷設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度 與導(dǎo)體允許載 流量所采用的環(huán)境溫度 0不同，則導(dǎo)體的允許載流量應(yīng)加以修正。 (6-2) 式中， K為溫度校正系數(shù)； al為導(dǎo)體額定負(fù)荷時(shí)的最高允許 溫度。 這里所說(shuō)的環(huán)境溫度是按發(fā)熱條件選擇的導(dǎo)線和電纜的特定 溫度。在室外，環(huán)境溫度一般取當(dāng)?shù)刈顭嵩路莸钠骄罡邭鉁亍?在室內(nèi)，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩路莸钠骄罡邭鉁丶?5 。對(duì)土壤中 直埋的電纜則取當(dāng)?shù)刈顭嵩路莸牡叵?0.8 1 m的土壤平均溫度， 也可近似地取為當(dāng)?shù)刈顭嵩路莸钠骄鶜鉁亍?al 0al 0al alal IIKI 第 6章 供配電線路 (2) 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所用的計(jì)算電流 I30。對(duì)降壓變壓器 高壓側(cè)的導(dǎo)線應(yīng)取為變壓器額定一次電流 I1NT；對(duì)電容器的引入 線，由于電容器充電時(shí)有較大的涌流，因此 I30應(yīng)取為電容器額 定電流 INC的 1.35倍。 第 6章 供配電線路 2. 三相系統(tǒng)中中性線、保護(hù)線和保護(hù)中性線截面的選擇 1) 中性線 (N線 )截面的選擇 N線要通過(guò)不平衡電流或零序電流，因此 N線的允許載流量不應(yīng)小于三相系統(tǒng)中的最大不平衡電流，同時(shí) 還應(yīng)考慮諧波電流的影響。 一般地，三相四線制的中性線截面 A0應(yīng)不小于相線截面 A的 50，即 A00.5A (6-3) 由三相四線制線路引出的兩相三線線路和單相線路，由于其 中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面 A0應(yīng)與相線截面 A相同，即 A0=A (6-4) 第 6章 供配電線路 對(duì)于三次諧波電流相當(dāng)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(guò)中性線，使得中性線電流可能接近甚至超 過(guò)相電流，因此中性線截面 A0應(yīng)等于或大于相線截面 A，即 A0A (6-5) 第 6章 供配電線路 2) 保護(hù)線 (PE線 )截面的選擇 PE線要考慮三相線路在發(fā)生單相短路故障時(shí)的單相短路熱 穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求， GB500541995 低壓配 電設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定： (1) 當(dāng) A16 mm2時(shí)， APEA (6-6) (2) 當(dāng) 16 mm2 A35 mm2時(shí)， APE16 mm2 (6-7) (3) 當(dāng) A 35 mm2時(shí)， APE0.5A (6-8) 3) 保護(hù)中性線 (PEN線 )截面的選擇 PEN線兼有 N線和 PE線的功能，因此其截面的選擇應(yīng)同時(shí) 滿足上述 N線和 PE線的選擇條件，然后取其中的最大值即可。 第 6章 供配電線路 6.3.2 按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜的截面 任何輸電線路都存在著線路阻抗，當(dāng)負(fù)荷電流通過(guò)線路時(shí)， 必將在線路阻抗上產(chǎn)生電壓損失。電壓損失是指線路的始端電壓 U1與終端電壓 U2的代數(shù)差，即 U=U1-U2 (6-9) U是電壓損失的絕對(duì)值。在實(shí)際應(yīng)用中，常用相對(duì)值來(lái)表示 電壓損失的程度。工程上通常用 U與線路額定電壓 UN的百分比來(lái) 表示電壓損失的程度，即 (6-10) 按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損失一般不超過(guò)線路額定電壓 的 5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓線路的電壓 損耗一般不超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的 5%；對(duì)視覺(jué)要求較高的照明 線路則為 2% 3%。如果線路的電壓損耗值超過(guò)了允許值，則可以 用增大導(dǎo)線截面的方法來(lái)解決。 %1 0 0% N U UU 第 6章 供配電線路 1. 電壓損失的計(jì)算 1) 集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計(jì)算 以帶有兩個(gè)集中負(fù)荷的三相線路為例 (見(jiàn)圖 6-15)，線路中的 負(fù)荷電流都用 i表示，各線段電流都用 I表示，各線段的長(zhǎng)度及每 相電阻和電抗分別用 l、 r和 x表示，各負(fù)荷點(diǎn)至線路首端的線路 長(zhǎng)度及每相電阻和電抗分別用 L、 R和 X表示。 (1) 如果用各個(gè)負(fù)荷的功率 p、 q來(lái)計(jì)算，則電壓損耗的計(jì)算 公式為 (6-11) 式中， UN為線路的額定電壓； pi、 qi為各負(fù)荷的有功功率和無(wú) 功功率； Ri、 Xi為各負(fù)荷點(diǎn)至線段首端的每相電阻和電抗。 n i iiii XqRpUU 1 2 N )( 10 1 % 第 6章 供配電線路 圖 6-15 帶有兩個(gè)集中負(fù)荷的三相線路 第 6章 供配電線路 (2) 如果用線段功率 P、 Q來(lái)計(jì)算，則電壓損耗的計(jì)算公式 為 (6-12) 式中， UN為線路的額定電壓； Pi、 Qi為各線段的有功功率和 無(wú)功功率； ri、 xi為各線段的每相電阻和電抗。 n i iiii xQrPUU 1 2 N )( 10 1 % 第 6章 供配電線路 (3) 如果全線導(dǎo)線型號(hào)規(guī)格一致，且不計(jì)感抗的電阻線路， 則電壓損耗的計(jì)算公式為 (6-13) 式中， UN為線路的額定電壓； pi為各負(fù)荷的有功功率； Li為各 負(fù)荷點(diǎn)至線段首端的長(zhǎng)度； A為導(dǎo)線截面積； M為線路的所有功 率距之和 (kWm) ； 為導(dǎo)線的電導(dǎo)率 (m/(mm2)； C為電壓損 失計(jì)算常數(shù)，視線路電壓、供電系統(tǒng)及導(dǎo)線材料而定，其值如 表 6-4 CA M AU Lp U ii 2 N % 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 2) 均勻分布負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計(jì)算 如圖 6-16所示，對(duì)于均勻分布負(fù)荷的線路，單位長(zhǎng)度線路 上的負(fù)荷電流為 i0，均勻分布負(fù)荷產(chǎn)生的電壓損耗相當(dāng)于全部 負(fù)荷集中在線路的中點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，因此可用式 (6-14) 計(jì)算其電壓損耗，即 (6-14) 式中， I=i0L2，為與均勻分布負(fù)荷等效的集中負(fù)荷； R0為導(dǎo)線 單位長(zhǎng)度的電阻值； L2為均勻分布負(fù)荷線路的長(zhǎng)度。 2 3 2 3 21021020 LLIRLLRLiU 第 6章 供配電線路 圖 6-16 負(fù)荷均勻分布的線路 第 6章 供配電線路 2. 按電壓損耗來(lái)選擇導(dǎo)線和電纜的截面 一般情況下，當(dāng)供電線路較短時(shí)常采用統(tǒng)一截面的導(dǎo)線。 可直接計(jì)算線路的實(shí)際電壓損耗百分值 U，然后根據(jù)允許電 壓損耗 Ual來(lái)校驗(yàn)其導(dǎo)線截面是否滿足電壓損耗的條件，即 Ual U (6-15) 當(dāng)實(shí)際計(jì)算電壓損失小于或等于線路允許電壓損失時(shí)，即 符合要求，否則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面后重新校驗(yàn)。 第 6章 供配電線路 如果是對(duì)于低壓均勻電阻線路 (照明線路 )，則可根據(jù)式 (6-16)，按允許電壓損失條件來(lái)選擇導(dǎo)線截面，即 (6-16) 式中， Ual%為線路允許的電壓損失，一般取 5。 % alal UC M UC PlA 第 6章 供配電線路 6.3.3 按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜的截面 由于導(dǎo)線本身的重量以及風(fēng)、雨、冰、雪等原因會(huì)使導(dǎo)線承 受一定的壓力，如果導(dǎo)線過(guò)細(xì)就容易拉斷，將引起停電等事故， 因此所選擇架空裸導(dǎo)線和不同敷設(shè)方式的絕緣導(dǎo)線其截面不應(yīng)小 于最小允許截面的要求。表 6-5為我國(guó)規(guī)定的架空裸導(dǎo)線的最小 截面。絕緣導(dǎo)線芯線的最小截面可查閱附表 15-2。對(duì)于母線和電 纜的選擇可不校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定度。 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 6.3.4 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面 導(dǎo)線 (或電纜 )的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、 維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮， 導(dǎo)線應(yīng)選擇一個(gè)比較合理的截面，既使得電能損耗小，又不致過(guò) 分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量。從全面的經(jīng) 濟(jì)效益來(lái)考慮，既使得線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小又適當(dāng)考慮節(jié) 約有色金屬的導(dǎo)線截面，此時(shí)有色金屬的導(dǎo)線截面稱為經(jīng)濟(jì)截面， 用符號(hào) Aec表示。我國(guó)根據(jù)有色金屬資源的情況，規(guī)定了現(xiàn)行導(dǎo) 線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度，如表 6-6所示。 第 6章 供配電線路 第 6章 供配電線路 用經(jīng)濟(jì)電流密度 jec計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面 Aec的公式為 (6-17) 式中， I30為線路的計(jì)算電流。按式 (6-17)計(jì)算出 Aec后，應(yīng)選最 接近的標(biāo)準(zhǔn)截面。 ec 30 ec j IA 第 6章 供配電線路 6.3.5 選擇導(dǎo)線和電纜截面的一般方法 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì) 10 kV以下的高壓線路及低壓動(dòng)力線路， 通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線 (包括母線 )和電纜截面，再校驗(yàn)電壓 損失和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路因其對(duì)電壓水平要求較高，故 通常先按允許電壓損失進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。 對(duì) 35 kV和 35 kV以上的高壓線路及 35 kV以下的長(zhǎng)距離大電流線 路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其他條件。 按以上經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，比較容易滿足要求，較少返工。 第 6章 供配電線路 【 例 6-1】 有一條用 LJ型鋁絞線架設(shè)的 5 km長(zhǎng)的 10 kV架空 線路，已知該線路導(dǎo)線按等邊三角形排列，線間距離為 1 m 計(jì)算負(fù)荷為 P30 1380 kW， cos=0.7， Tmax=4800 h。試選擇其 經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)電壓損失、發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。 解 : (1) 選擇經(jīng)濟(jì)截面。由于線路的計(jì)算電流為 由表 6-6查得 jec 1.15 A/mm2，因此 選標(biāo)準(zhǔn)截面為 95 mm2，即選 LJ-95型鋁絞線。 22 ec 9 9m mA / m m15.1 1 14 A A141 7.0kV103 kW1380 c o s3 30 30 30 I PI 第 6章 供配電線路 (2) 校驗(yàn)電壓損失。 10 kV架空線路允許的電壓損失一般為 5。查附表 16-1可知， 10 kV架空鋁絞線的 r0=0.34 /km， x0=0.34 /km。 當(dāng) cos=0.7, tan=1.02時(shí)， Q=P30tan=1380 1.02=1408 kvar 線路的電壓損失為 LJ-95鋁絞線滿足電壓損失的要求。 574.4 )534.014 0 8534.013 8 0( 1010 1 ) ( 10 1 2 2 N QxrP U U 第 6章 供配電線路 (3) 校驗(yàn)發(fā)熱條件。查附表 12-1可得 LJ-95的允許載流量 (室 外 25 )Ial=325A I30 114 A，因此滿足發(fā)熱條件。 (4) 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表 6-5得 10 kV架空鋁絞線的最小截 面 Amin=35mm2 A=95 mm2，因此所選 LJ-95型鋁絞線也滿足機(jī) 械強(qiáng)度要求。 第 6章 供配電線路 【 例 6-2】 某 220 380 V三相四線線路全長(zhǎng) 100 m。在中點(diǎn) 和末點(diǎn)分別接有 10 kW 和 30 kW對(duì)稱性三相純電阻性負(fù)荷。若采 用 BV-500-3 25 1 16 解： 查表 6-4得 C=76.5 kWm/mm2，則 M 10 50+30 100 3500 kWm 根據(jù)式 (6-13)可得全線電壓損失為 83.1255.76 35 00% CA MU 第 6章 供配電線路 基本技能訓(xùn)練 供配電線路的運(yùn)行與維護(hù) 1. 架空線路的運(yùn)行與維護(hù) 架空線路的建設(shè)取材容易，施工方便，但其運(yùn)行易受自然環(huán) 境及外力等的影響，為了保證安全可靠的供電，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù) 工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并及早處理。 1) 巡視的期限 對(duì)廠區(qū)或市區(qū)架空線路，一般要求每月進(jìn)行一次巡視檢查， 郊區(qū)或農(nóng)村每季度一次，低壓架空線路每半年一次。如遇惡劣氣 候、自然災(zāi)害或發(fā)生故障等情況，則應(yīng)臨時(shí)增加巡視次數(shù)。 第 6章 供配電線路 2) 巡視內(nèi)容 (1) 檢查線路負(fù)荷電流是否超過(guò)導(dǎo)線的允許電流。 (2) 檢查導(dǎo)線的溫度是否超過(guò)允許的工作溫度，導(dǎo)線接頭是否 接觸良好，有無(wú)過(guò)熱、嚴(yán) 重氧化、腐蝕或斷落現(xiàn)象。 (3) 檢查絕緣子及瓷橫擔(dān)是否清潔，有否破損及放電現(xiàn)象。 (4) 檢查線路弧垂是否正常，三相是否保持一致，導(dǎo)線是否有 斷股，上面是否有雜物。 (5) 檢查拉線有無(wú)松弛、銹蝕、斷股現(xiàn)象，絕緣子是否拉緊， 地錨有無(wú)變形。 (6) 檢查避雷裝置及其接地是否完好，接地線有無(wú)斷線、斷股 等現(xiàn)象。 (7) 檢查電桿 (鐵塔 )有無(wú)歪斜、變形、腐朽、損壞及下陷現(xiàn)象。 (8) 檢查沿線周圍是否堆放易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性物品以及是 否有危險(xiǎn)建筑物，并且要保證與架空線路有足夠的安全距離。 第 6章 供配電線路 2. 電纜線路的運(yùn)行與維護(hù) 當(dāng)架空線的走線或安全距離受到限制或輸配電發(fā)生困難時(shí)， 采用電纜線路就成為一種較好的選擇。由于電纜線路具有成本高、 查找故障困難等缺點(diǎn)，因此必須做好線路的運(yùn)行維護(hù)工作。 1) 巡視期限 對(duì)電纜線路要做好定期巡視檢查工作。敷設(shè)在土壤、隧道、 溝道中的電纜，每三個(gè)月巡視一次；在豎井內(nèi)敷設(shè)的電纜，至少 每半年巡視一次；變電所、配電室的電纜及終端頭的檢查，應(yīng)每 月一次。如遇大雨、洪水及地震等特殊情況或發(fā)生故障時(shí)，需臨 時(shí)增加巡視次數(shù)。 第 6章 供配電線路 2) 巡視檢查內(nèi)容 (1) 負(fù)荷電流不得超過(guò)電纜的允許電流。 (2) 電纜、中間接頭盒及終端溫度正常，不超過(guò)允許值。 (3) 引線與電纜頭接觸良好，無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。 (4) 電纜和接線盒清潔、完整，不漏油，不流絕緣膏，無(wú)破 損及放電現(xiàn)象。 (5) 電纜無(wú)受熱、受壓和受擠現(xiàn)象；直埋電纜線路，路面上 無(wú)堆積物和臨時(shí)建筑，無(wú)挖掘取土現(xiàn)象。 (6) 電纜鋼鎧正常，無(wú)腐蝕現(xiàn)象。 第 6章 供配電線路 (7) 電纜保護(hù)管正常。 (8) 充油電纜的油壓、油位正常，輔助油系統(tǒng)不漏油。 (9) 電纜隧道、電纜溝、電纜夾層的通風(fēng)、照明良好，無(wú)積 水；電纜井蓋齊全并且完整無(wú)損。 (10) 電纜的帶電顯示器及保護(hù)層過(guò)電壓防護(hù)器均正常。 (11) 電纜無(wú)鼠咬、白蟻蛀蝕的現(xiàn)象。 (12) 接地線良好，外皮接地牢固。 第 6章 供配電線路 3. 低壓配電線路的運(yùn)行與維護(hù) 低壓配電線路是用電設(shè)備所在地，其維護(hù)顯得尤其重要。 要做好低壓配電線路的維護(hù)，需全面了解低壓配電線路的走向、 敷設(shè)方式、導(dǎo)線型號(hào)規(guī)格以及配電箱和開(kāi)關(guān)的位置等情況，還 要了解用電負(fù)荷規(guī)律以及車間變電所的相關(guān)情況。 1) 巡視期限 低壓配電線路一般由車間維修電工每周巡視檢查一次，對(duì) 于多塵、潮濕、高溫，有腐蝕性及易燃、易爆等物體的特殊場(chǎng) 所應(yīng)增加巡視次數(shù)。若線路停電超過(guò)一個(gè)月以上，則重新送電 前也應(yīng)作一次全面檢查。 第 6章 供配電線路 2) 巡視項(xiàng)目 (1) 檢查導(dǎo)線發(fā)熱情況。裸母線正常運(yùn)行時(shí)最高允許溫度一 般為 70 。若過(guò)高，則母線接頭處的氧化加劇，接觸電阻增大， 電壓損耗加大，供電質(zhì)量下降，甚至可能引起接觸不良或斷線。 (2) 檢查線路負(fù)荷是否在允許范圍內(nèi)。負(fù)荷電流不得超過(guò)導(dǎo) 線的允許載流量，否則導(dǎo)線過(guò)熱會(huì)使絕緣層老化加劇，嚴(yán)重時(shí)甚 至可能引起火災(zāi)。 (3) 檢查配電箱、開(kāi)關(guān)電器、熔斷器、二次回路儀表等的運(yùn) 行情況。著重檢查導(dǎo)體連接處有無(wú)過(guò)熱變色、氧化、腐蝕等情況， 連線有無(wú)松脫、放電和燒毛現(xiàn)象。 第 6章 供配電線路 (4) 檢查穿線鐵管、封閉式母線槽的外殼接地是否良好。 (5) 敷設(shè)在潮濕、有腐蝕性氣體的場(chǎng)所的線路和設(shè)備，要定 期檢查絕緣。絕緣電阻值不得低于 0.5 M。 (6) 檢查線路周圍是否有不安全因素存在。 在巡視中若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)記入專用的記錄本內(nèi)，重要情 況應(yīng)及時(shí)匯報(bào)。 第 6章 供配電線路 4. 線路運(yùn)行中突遇停電的處理 電力線路在運(yùn)行中，可能會(huì)突然停電，這時(shí)應(yīng)按不同情況分 別處理。 (1) 電壓突然降為零時(shí)，說(shuō)明是電網(wǎng)暫時(shí)停電。這時(shí)總開(kāi)關(guān)不 必拉開(kāi)，但各路出線開(kāi)關(guān)應(yīng)全部拉開(kāi)，以免突然來(lái)電時(shí)用電設(shè)備 同時(shí)啟動(dòng)，造成過(guò)負(fù)荷，從而導(dǎo)致電壓驟降，影響供電系統(tǒng)的正 常運(yùn)行。 (2) 雙電源進(jìn)線中的一路進(jìn)線停電時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行切換操作 (即 倒閘操作 )，將負(fù)荷特別是重要負(fù)荷轉(zhuǎn)移到另一路電源上。若備用 電源線路上裝有電源自動(dòng)投入裝置，則切換操作會(huì)自動(dòng)完成。 第 6章 供配電線路 (3) 廠內(nèi)架空線路發(fā)生故障使開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)，如開(kāi)關(guān)的斷流容 量允許，可以試合一次。由于架空線路的多數(shù)故障是暫時(shí)性的， 因此一次試合成功的可能性很大。但若試合失敗，即開(kāi)關(guān)再次 跳開(kāi)，則說(shuō)明架空線路上的故障還未消除，并且可能是永久性 故障，應(yīng)進(jìn)行停電隔離檢修。 第 6章 供配電線路 (4) 放射式線路發(fā)生故障使開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)，應(yīng)采用“分路合閘 檢查”的方法找出故障線路，并使其余線路恢復(fù)供電。如圖 6-17 所示為分路合閘檢查故障的說(shuō)明圖，假設(shè)故障出現(xiàn)在 WL8線路 上，由于保護(hù)裝置失靈或選擇性不好，使 WL1線路的開(kāi)關(guān)越級(jí) 跳閘，分路合閘檢查故障的具體步驟如下： 將出線 WL2 WL6開(kāi)關(guān)全部斷開(kāi)，然后合上 WL1的開(kāi)關(guān)， 由于母線 WB1正常運(yùn)行，因此合閘成功； 第 6章 供配電線路 圖 6-17 分路合閘檢查故障說(shuō)明圖 第 6章 供配電線路 依次試合 WL2 WL6的開(kāi)關(guān)，當(dāng)合到 WL5的開(kāi)關(guān)時(shí)，因 其分支線 WL8存在故障，故再次跳閘，其余出線開(kāi)關(guān)均試合成功， 恢復(fù)供電； 將分支線 WL7 WL9的開(kāi)關(guān)全部斷開(kāi)，然后合上 WL5的 開(kāi)關(guān)； 依次合 WL7 WL9的開(kāi)關(guān)，當(dāng)合到 WL8的開(kāi)關(guān)時(shí)，因其 線路上存在故障，故開(kāi)關(guān)再次自動(dòng)跳開(kāi)，其余線路均恢復(fù)供電。 這種分路合閘檢查故障的方法可將故障范圍逐步縮小，并最 終查出故障線路，同時(shí)恢復(fù)其他正常線路的供電。 第 6章 供配電線路 思考題與習(xí)題 6-1 試比較說(shuō)明放射式接線和樹(shù)干式接線的特點(diǎn)。 6-2 試比較說(shuō)明架空線路和電纜線路的優(yōu)缺點(diǎn)。 6-3 三相系統(tǒng)中的保護(hù)線 (PE線 )和保護(hù)中性線 (PEN線 )的截面 如何選擇 ? 6-4 什么叫經(jīng)濟(jì)截面 ?在什么情況下要按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo) 體截面 ? 6-5 銅、鋁、鋼三種材質(zhì)的導(dǎo)線各有何優(yōu)缺點(diǎn) ?各適用于哪些 場(chǎng)合 ? 6-6 LJ-95和 LGJ-95各表示什么導(dǎo)線 ?其中兩個(gè)“ 95”各表示什 么 ? 第 6章 供配電線路 6-7 選擇導(dǎo)線和電纜截面一般應(yīng)滿足哪些條件 ?一般動(dòng)力線路 的導(dǎo)線截面應(yīng)先按什么條件進(jìn)行選擇 ?而照明線路的導(dǎo)線截面應(yīng)先 按什么條件選擇 ?什么情況下的線路導(dǎo)線截面應(yīng)先按經(jīng)濟(jì)電流密度 選擇 ? 6-8 試按發(fā)熱條件選擇 220 380 V系統(tǒng)中的相線和中性線截面。 已知線路的計(jì)算電流為 120 A，安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度為 25 。擬用 BV型銅芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)。 6-9 試選擇一條供電給兩臺(tái)配電變壓器的 10 kV線路的 LJ型鋁絞 線截面。全線截面一致，線路長(zhǎng)度及變壓器形式容量均如圖 6-18所 示。設(shè)全線允許電壓損失 5，兩臺(tái)變壓器的年最大負(fù)荷利用小時(shí) 數(shù)均為 4500 h， cos 0.9，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為 35 ，線路的三相導(dǎo)線 作水平等距排列，線距 1 m(注：變壓器的功率損耗可按近似公式計(jì) 算 )。 第 6章 供配電線路 圖 6-18 題 6-10圖