工厂电力线路.ppt

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1、第五章 工厂电力线路,第一节 工厂电力线路及接线方式,一、电力线路的任务和类别,1、任务：输送和分配电能,二、高压线路的接线方式,放射式、树干式、环形,高压放射式线路,2.电力线路的分类(1)按电压高低分 1)高压线路1kV以上的电力线路 超高压线路220KV或330KV及以上的电力线路 中压线路1KV以上到10KV或35KV的电力线路 2)低压线路1kV及以下的电力线路(2)电力线路按结构形式分 1)架空线路 2)电缆线路 3)室内（车间）线路,1.高压放射式结线 电能在高压母线汇集后向各高压配电线路输送，每个高压配电回路直接向一个用户供电，沿线不分接其他负荷。（1）高压单回路放射式结线1）

2、如图5-1a所示,3）应用 只能用于二、三级负荷或容量较大及较重要的专用设备。,2）特点 结线清晰，操作维护方便，各供电线路互不影响，供电可靠性较高，还便于装设自动装置，保护装置也较简单；高压开关设备用的较多，投资高，某一线路发生故障或需检修时，该线路供电的全部负荷都要停电。,a)高压单回路放射式结线,（2）采用公共备用干线的放射式结线 1）如图5-lb所示,2）特点 和单回路放射式结线相比，除拥有其优点外，供电可靠性得到了提高。开关设备的数量和导线材料的消耗量比单回路放射式结线有所增加。3）应用 一般用于供电给二级负荷；如果备用干线采用独立电源供电且分支较少，则可用于一级负荷。,1）如图5-

3、1c所示,c)双回路高压放射式结线,2）特点 采用两路电源进线，然后经分段母线用双回路对用户进行交叉供电。其供电可靠性更高，但投资相对较大。3）应用 可供电给一、二级的重要负荷，,（3）双回路放射式结线,（4）采用低压联络线路作备用干线的放射式结线1）如图5-ld所示2）特点 比较经济、灵活，除了可提高供电可靠性以外，还可实现变压器的经济运行。3）应用 多用于工矿企业。,d)用低压联络线作备用干 线的高压放射式结线,2.高压树干式结线 由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上沿线均连接了数个负荷点的结线方式。（1）单回路树干式结线 1）如图5-2a所示,2）特点 较之单回路放射式结线，出线

4、大大减少，高压开关柜数量也相应减少，同时可节约有色金属的消耗量 因多个用户采用一条公用干线供电，各用户之间互相影响，当某条干线发生故障或需检修时，将引起干线上的全部用户停电，所以供电可靠性差。且不容易实现自动化控制。3）应用 一般用于对三级负荷配电，而且干线上连接的变压器不得超过5台，总容量不应大于2300kVA。这种结线在城镇街道应用较多。,a)单回路树干式结线,（2）单侧供电的双回路树干式结线方式 1）如图5-2b所示,2）特点 供电可靠性提高，但投资也相应有所增加。,b)单侧供电的双回路树干式结线,3）应用 可供电给二、三级负荷。,2）特点 若一侧干线发生故障，可采用另一侧干线供电，因此

5、供电可靠性也较高，和单侧供电的双回路树干式相当。正常运行时，由一侧供电或在线路的负荷分界处断开，发生故障时要手动切换，而且寻查故障时也需中断供电。,1）如图5-2c所示,两端供电的单回路树干式结线,3）应用 可用于对二、三级负荷供电。,（3）两端供电的单回路树干式结线,（4）两端供电的双回路树干式结线 1）如图5-2d所示,d)两端供电的双回路树干式结线,2）特点 供电可靠性比单侧供电的双回路树干式有所提高，而且其投资不比单侧供电的双回路树干式增加很多，关键是要有双电源供电的条件。,3）应用 主要用于二级负荷，当供电电源足够可靠时，亦可用于一级负荷。,3.高压环形结线高压环形结线实际上是两端供

6、电的树干式结线。（1）如图5-3所示,（2）特点 运行灵活，线路检修时可切换电源；故障时可切除故障线段，缩短停电时间，供电可靠性高。,（3）应用 可供二、三级负荷，在现代化城市电网中应用较广泛。（4）“开环”运行理由 由于闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环形线路上发生故障时影响整个电网，所以为了简化继电保护，限制系统短路容量，大多数环形线路采用“开环”运行方式，即环形线路中有一处开关是断开的。高压环形电网中通常采用以负荷开关为主开关的高压环网柜.,图5-3 高压环形接线,5.1.2 低压电力线路的结线方案,1.低压放射式结线由变配电所低压母线将电能分配出去经各个配电干线（配电屏）供电

7、给配电箱或低压用电设备的结线方式。,（1）如图5-4所示,图5-4 低压放射式接线,（2）特点 这种结线方式的各低压配电出线互不影响，供电可靠性较高。所用配电设备及导线材料较多，且运行不够灵活。,（3）应用 多用于用电设备容量大、负荷集中或性质重要的负荷，以及需要集中连锁起动、停车的用电设备和有爆炸危险的场所。对于特别重要的负荷，可采用由不同母线段或不同电源供电的双回路放射式结线。,2低压树干式结线（1）低压母线放射式配电的树干式结线,1）如图5-5a所示,2）特点 引出配电干线较少，采用的开关设备较少，金属消耗量也少，这种结线多采用成套的封闭式母线槽，运行灵活方便，也比较安全。,干线发生故障

8、时，停电的范围大，和放射式相比，供电的可靠性较低。,3）应用 适宜于用电容量较小而分布均匀的场所，如机械加工车间、工具车间和机修车间的中小型机床设备以及照明配电。,a)低压母线放射式配电的树干式结线,1）如图5-5b所示,（2）“变压器一干线组”的树干式结线,2）特点 省去了变电所低压侧的整套低压配电装置，简化了变电所的结构，大大减少了投资。3）应用 为了提高母干线的供电可靠性，一般接出的分支回路数不宜超过10条，而且不适用于需频繁起动、容量较大的冲击性负荷和对电压质量要求高的设备。,b)低压“变压器干线组”的树干式结线,（3）链式结线 是变形的树干式结线。,1）如图5-6所示,图5-6低压链

9、式结线,2）应用 适用于用电设备彼此距离近、容量都较小的情况。链式连接的用电设备台数不能超过5台、配电箱不超过3台，且总容量不宜超过10KW。,3.低压环形结线 在一些车间变电所的低压侧，可以通过低压联络线相互联结起来构成环形结线，（1）如图5-7所示。,（2）特点 供电可靠性较高，任一段线路故障或检修，一般可不中断供电，或只是短时停电，经切换操作后即可恢复供电；而且可使电能损耗和电压损耗减少。保护装置及其整定配合比较复杂，如果整定配合不当，容易发生误动作，反而扩大故障停电范围，所以低压环形线路通常多采用“开环”方式运行。,图5-7 低压环形结线,5.2 电力线路的结构与敷设,5.2.1 架空

10、线路的结构与敷设1架空线路的特点（1）优点 成本低，投资少，安装容易，维护和检修比较方便，容易发现和排除故障，在供电区域之外的电源引人线路及部分供电区域内(例如一般工厂)得到广泛应用。,2架空线路的结构 架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成，如图5-8所示。,（2）缺点 易受环境(如气温、大气质量和雨雪大风、雷电等)影响，一旦发生断线或倒杆事故，将可能引发次生灾害；而且，架空线路要占用一定的地面和空间，有碍观瞻、交通和整体美化，因此其使用受到一定的限制。目前，现代化的城市和工厂有减少架空线路、采用电缆线路的趋势。,5.2.1 架空线路的结构与敷设,(1)架空线路的导线,1）导线

11、的作用和要求作用 是架空线路的主体，担负着输送电能的任务。要求 必须考虑导电性能、截面、绝缘、防腐性、机械强度等要求；此外，还要求重量轻、投资省、施工方便、使用寿命长。,图5-8 架空线路的结构a)低压架空线路 b)高压架空线路1低压导线 2针式绝缘子 3、5横担 4低压电杆 6高压悬式绝缘子 7线夹 8高压导线 9高压电杆 10避雷线,2）架空导线的类型 按电压分 低压导线 常用低压架空导线额定电压为220380V。高压导线 高压架空导线的额定电压大多为10kV及以上。,按导线材料分 铜线 导电性能好，机械强度高，耐腐蚀，但价格贵。,5.2.1 架空线路的结构与敷设,铝导线 导电性能、机械强

12、度和耐腐蚀性虽比铜导线差，但它质轻价廉，因此在可以以铝代铜的场合，应优先采用。钢线 机械强度很高，且价廉，但导电性差，功率损耗大，并且易生锈，所以，钢线一般只用作避雷线，而且必须镀锌、其最小使用截面不得小于25mm2。按导线结构分,裸导线 高压架空导线一般采用裸导线 单股线 多股绞线 架空导线一般采用多股绞线,a)铝绞线(LJ)架空线路的导线一般采用铝绞线b)铜绞线（TJ）在有盐雾或化学腐蚀气体存在的地区，宜采用防腐钢芯铝绞线(LGJF)或铜绞线。c)钢芯铝绞线(LGJ)机械强度要求较高和35KV及以上的架空线路上宜采用钢芯铝绞线（外层为铝线，作为载流部分；内层线芯是钢线，以增强机械强度）。,

13、架空线路结构示意图,钢芯铝绞线（LGJ）将多股铝线绕在钢芯外层，铝导线起载流作用，机械载荷由钢芯与铝线共同承担，使导线的机械强度大为提高，因而在10kV以上的架空线路中得到广泛应用,绝缘导线 低压架空导线大多采用绝缘导线。尤其是工厂、城市10KV及以下的架空线路，如安全距离不能满足要求，或者靠近高层建筑、繁华街道及人口密集区，还有空气严重污染和建筑施工场所。,（2）电杆、横担和拉线。,1）电杆 作用及特点 是支持导线及其附属的横担、绝缘子等的支柱，是架空线路最基本的元件之一。它应有足够的机械强度，尽可能经久耐用，价廉，且便于搬运和安装。,电杆按材料分 水泥杆 目前以水泥杆应用最为普遍，它使用年

14、限长，机械强度高，维护简单，成本低，但重量大，搬运安装不便。金属杆 金属杆分钢管杆、型钢杆和铁塔，它机械强度大，维修量小，使用年限长，但维修费用高、价格贵，因此，主要用于110KV以上的高压架空线路上；35kV及以上线路和l0kV线路的终端杆一般用铁塔。,木杆 木杆虽便于加工和运输，但寿命短，又浪费木材，现以基本淘汰。按电杆在架空线路中的地位和功能分直线杆(中间杆)、分段杆(耐张杆)、分支杆、转角杆、终端杆、跨越杆等型式。图5-9是各类型电杆在低压架空线路上的应用。,5.2.1 架空线路的结构与敷设,图5-9 架空线路的杆型及应用1、8、13、16终端杆 2、6分支杆 14转角杆 3、4、5、

15、7、9、10、15直线杆（中间杆）5分段杆（耐张杆）11、12跨越杆,2）横担 作用 安装在电杆的上部，用于安装绝缘子以固定导线。类型 常用的有铁横担、木横担和瓷横担。注：从保护环境和经久耐用看，现在普遍采用的是铁横担和瓷横担，一般不用木横担。,瓷横担特点 具有良好的电气绝缘性能，一旦发生断线故障时它能作相应的转动，以避免事故的扩大；结构简单，安装方便，便于维护，在l0kV及以下的高压架空线路中广泛应用。但瓷横担脆而易碎，在运输和安装中要注意。图5-10为高压电杆上安装的瓷横担。,图 5-10 10KV电杆上的瓷横担110KV导线 2瓷横担 3水泥杆,5.2.1 架空线路的结构与敷设,3）拉线

16、 作用 用于平衡电杆所受到的不平衡作用力，并可抵抗风压防止电杆倾倒，如图5-11所示。在受力不平衡的转角杆、分段杆、终端杆上需装设拉线。,图5-11 拉线的结构1电杆 2抱箍 3上把 4拉线 5腰把 7底把 8地盘,要求 拉线必须具有足够的机械强度并要保证拉紧。注：为了保证其绝缘性能，其上把、腰把和底把用钢绞线制作，且均须安装拉线绝缘子进行电气绝缘。,（3）绝缘子和金具 1）绝缘子（瓷瓶）作用 用于固定导线并使导线和电杆绝缘。应有足够的电气绝缘强度和机械强度。线路绝缘子有高压和低压两类。图5-12为高压线路绝缘子的外形结构。,5.2.1 架空线路的结构与敷设,针式绝缘子按针脚长短分有长脚绝缘子

17、和短脚绝缘子。长脚绝缘子用在木横担上，短脚绝缘子用在铁横担上。蝴蝶式绝缘子用在耐张杆、转角杆和终端杆上。拉线绝缘子用在拉线上，使拉线上下两段互相绝缘。,2）金具 作用 用于安装和固定导线、横担、绝缘子、拉线等的金属附件。常用的金具如图5-13所示。,5.2.1 架空线路的结构与敷设,图5-13 常用的金具(a)圆形抱箍 b)带凸抱箍 c)支撑扁铁d)穿心螺栓 e)横担垫铁 f)横担抱箍 g)花篮螺丝,5.2.1 架空线路的结构与敷设,圆形抱箍把拉线固定在电杆上 花篮螺丝可调节拉线的松紧度 横担垫铁和横担抱箍用来把横担固定在电杆上 支撑扁铁从下面支撑横担，防止横担歪斜 带凸抱箍用来固定支撑扁铁

18、穿心螺栓用来把木横担固定在木电杆上,3架空线路的敷设（1）敷设要求 必须严格遵守有关技术规程和操作规程，自始至终重视安全教育，采取安全保障措施，防止发生事故，并严格保证工程质量，竣工后必须严格按规定的手续和项目进行检查验收，才能投入使用。（2）路径和杆位的选择 1）应综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素。（路径要短，转角要少，要运输方便施工容易利于巡视和维修。）,2)宜沿道路平行架设，避免通过行人、车辆、起重机械等频繁活动的地区及露天堆放场而导致的交通与人行困难。,3）宜尽可能减少与其他设施的交叉或跨越建筑物，并与建筑物保持一定的距离。4)避免低洼积水、多尘、有腐蚀性化学气体的场所及有

19、爆炸物和可燃液(气)体的生产厂房、仓库、贮罐等场所。,（3）导线的排列 1）三相四线制低压架空线路的导线 采用水平排列，如图5-14a所示。中性线的截面较小，机械强度较差，一般架设在中间靠近电杆的位置。如线路沿建筑物架设，应靠近建筑物。中性线的位置不应高于同一回路的相线，同一地区内中性线的排列应统一。,5)应与工厂及城镇规划、环境美化、网络改造等协调配合，并适当考虑今后的发展。,图5-14 导线在电杆上的排列方式1电杆 2横担 3导线 4避雷线,2）三相三线制架空线的导线 采用三角形排列，如图5-14b、c所示，也有水平排列如图5-14f所示。,3）多回路导线同杆架设 采用混合排列或垂直排列，

20、如图5-14d、e所示。,对同一级负荷供电的双电源线路不得同杆架设。不同电压的线路同杆架设时，电压较高的导线在上方，电压较低的导线在下方。动力线与照明线同杆架设时，动力线在上，照明线在下。仅有低压线路时，广播通信线在最下方。4）架空线路的排列相序应符合下述规定：高压线路：面向负荷从左至右为L1、L2、L3；低压线路：面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3,（4）架空线路的档距、弧垂和其他距离 1）架空线路的档距(跨距)指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离，如图5-15所示。2）架空线路导线的弧垂，又称弛垂 是指架空线路一个档距内导线最低点与两端电杆上导线固定点间的垂直距离，如图5-15所示。

21、导线的弧垂不宜过小 弧垂过小会使导线所受的内应力增大，遇大风时易吹断，而天冷时又容易收缩绷断；导线的弧垂不宜过大 如果弧垂过大，不但浪费导线材料，而且导线摆动时容易导致相间短路。,图5-15 架空导线的档距和弧垂a)平地架空线路 b)坡地架空线路,5.2.1 架空线路的结构与敷设,（5）架空线路的线间距离、导线对地面和水面的距离、架空线和各种设施接近、交叉的距离以及上述的档距、弧垂等，在GB500611997等的技术规程中都有规定，设计和安装时须严格遵守。,图5-15 架空导线的档距和弧垂a)平地架空线路 b)坡地架空线路,5.2.1 架空线路的结构与敷设,4架空绝缘线路 架空绝缘导线在国际上

22、已有近30年的历史，而且很多国家都有各自的标准，我国近几年来在该方面也有所发展。,（1）特点（和架空裸导线相比较）1）耐压水平高；2）当发生断线故障时，仅在两个断头上有电，减少了对周围的危害范围和程度；3）可缩小线间距离，降低线路上的电压降；4）受环境影响小，使用寿命比裸导线要长；5）载流量比同截面的裸绞线的载流量大，而且截面愈大，超过的也愈大。,（2）敷设方式 1）吊在钢索上成束架设；2）采用传统的裸导线方式架设；3）将绝缘线紧密接触进行平行架设。（3）种类 我国现已能生产额定电压至10kV的架空绝缘导线，并在供电部门得到使用，且效果良好。,5.2.1 架空线路的结构与敷设,1）10kV绝缘

23、导线主要采用交联聚乙烯绝缘导线，有两种型号：铜芯交联聚乙烯绝缘导线和铝芯交联聚乙烯绝缘导线。2）低压塑料绝缘导线有以下几种：JV型(铜芯聚氯乙烯绝缘线)、JLV型(铝芯聚氯乙烯绝缘线)、JY型(铜芯聚乙烯绝缘线)、JLY型铝芯聚乙烯绝缘线以及JLYJ型(铜芯交联聚乙烯绝缘导线)等。,5.2.2 电缆线路的结构与敷设,1电缆线路的作用主要用于传输和分配电能。2电缆线路的特点（1）优点 受外界因素(雷电、风害等)的影响小，供电可靠性高，不占路面，不碍观瞻，发生事故不易影响人身安全。在建筑或人口稠密的地方，特别是有腐蚀性气体和易燃、易爆的场所，不方便架设架空线路时，宜采用电缆线路。在现代化工厂和城市

24、中，电缆线路已得到日益广泛的应用。（2）缺点 成本高，投资大，查找故障困难，工艺复杂，施工困难。,3电缆的类型和结构（1）电缆的类型 1)按电压分 高压电缆 低压电缆,5.2.2 电缆线路的结构与敷设,2)按线芯数分 单芯电缆 用于工作电流较大的电路、水下敷设的电路和直流电路；双芯电缆 用于低压TN-C、TT、IT系统的单相电路；三芯电缆 用于高压三相电路、低压IT系统的三相电路和TN-C系统的两相三线电路、TN-S系统的单相电路；四芯电缆 用于低压TN-C系统和TT系统的三相四线电路；五芯电缆 用于低压TN-S系统电路。,3)按线芯材料分 铜芯 控制电缆应采用铜芯，须耐高温、耐火、有易燃、易

25、爆危险和剧烈震动的场合等也须选择铜芯电缆。铝芯 其他情况下，一般可选用铝芯电缆。,4）按绝缘材料分 油浸纸绝缘电缆 优点 耐压强度高，耐热性能好，使用寿命长，且易于安装和维护。缺点 其内部的浸渍油会流动，因此不宜用在高度差较大的场所。塑料绝缘电缆 我国生产的塑料绝缘电缆有聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆两种。,5.2.2 电缆线路的结构与敷设,优点 结构简单，成本低，制造加工方便，稳定性高，重量轻，敷设安装方便，不受敷设高度差的限制，抗腐蚀性好。,注：特别是交联聚乙烯绝缘电缆，它的电气性能更好，耐热性好，载流量大，适宜高落差甚至垂直敷设，因此其应用日益广泛。,缺点 塑料受

26、热易老化变形。橡胶绝缘电缆 弹性好，性能稳定，防水防潮，一般用做低压电缆。低温电缆和超导电缆 正在发展中的新型电缆。,（2）电缆的结构电缆是一种特殊结构的导线，由线芯、绝缘层和保护层三部分组成，还包括电缆头。电缆结构的剖面示意图如图5-16所示。,图5-16 电缆的剖面图1铅皮 2缠带绝缘 3线芯绝缘 4填充物 5线芯导体,5.2.2 电缆线路的结构与敷设,1）线芯 其导体要有好的导电性，以减少输电时线路上电能的损失。2）绝缘层 其作用是将线芯导体和保护层相隔离，必须具有良好的绝缘性能和耐热性能。油浸纸绝缘电缆以油浸纸作为绝缘层，塑料电缆以聚氯乙烯或交联聚乙烯作为绝缘层。3）保护层 内护层 直

27、接用来保护绝缘层，常用的材料有铅、铝和塑料等。外护层 用以防止内护层受到机械损伤和腐蚀，通常为钢丝或钢带构成的钢铠，外覆沥青，麻被或塑料护套。,4）电缆头 是两条电缆的中间接头和电缆终端的封端头，是电缆线路的薄弱环节，大部分电缆线路故障的发生处。因此，电缆头的安装和密封非常重要，在施工和运行中要由专业人员进行操作。,油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆的结构图如图5-17和5-18所示。,图5-17 油浸纸绝缘电缆1缆芯（铜芯或铝芯）2油浸纸绝缘层 3麻筋（填料）4油浸纸（统包绝缘）5-铅包 6涂沥青的纸带(内护层)7浸沥青的麻被（内护层）8钢铠（外护层）9麻被（外护层）,图5-18 交联聚乙烯

28、绝缘电缆1缆芯（铜芯或铝芯）2交联聚乙烯绝缘层 3聚氯乙烯护套（内护层）4钢铠或铝铠（外护层）5聚氯乙烯外套（外护层）,（3）电缆的型号 每一个电缆的型号表示这种电缆的结构，同时也表明这种电缆的使用场合、绝缘种类和某些特征。电缆型号的表示顺序如下：,电缆型号中每个字母的含义见表5-1,表5-1 电力电缆型号中各字母和数字的含义,4电缆的敷设（1）电缆的敷设方法 1）直接埋地敷设（如图5-19所示）是最常用、最经济的方法。,图5-19 电缆直接埋地敷设,2）采用电缆隧道敷设（如图5-20所示）当电缆数量超过18根，且容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，宜采用电缆隧道敷设。

29、,图5-20 电缆隧道1电缆 2支架 3维护走廊 4照明灯具,图5-21 电缆排管1水泥排管 2电缆孔（穿电缆用）3电缆沟,3）电缆排管敷设（如图5-21所示）理由同上,4）利用电缆沟敷设（如图5-22所示）当电缆数量较多（不超过12根）或容易受到外界损伤时，为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响，利用电缆沟平行敷设许多电缆。该方法多应用于高层建筑和工厂的电源引入线。,图5-22 电缆在电缆沟内敷设a)户内电缆沟 b)户外电缆沟 c)厂区电缆沟1盖板 2电力电缆 3电缆支架 4预埋铁件,5）电缆桥架敷设（图5-23）。,图5-23 电缆桥架的结构1支架 2盖板 3支臂 4线槽 5水平分支线槽

30、6垂直分支线槽,应用场合 对于工厂配电所、车间、大型商厦和科研单位等场所，电缆数量较多或较集中，设备分散或经常变动，一般采用电缆桥架的方式敷设电缆线路。电缆桥架敷设优点 电缆的敷设更标准、更通用，结构简单、安装灵活，可任意走向，具有绝缘和防腐蚀功能，适用于各类型的工作环境，使配电线路的敷设成本大大降低。,（2）电缆敷设的要求,1）严格遵守技术规程和设计要求；2）竣工后，要按规定的手续、要求检查和验收，以保证电缆线路的质量；3）具体的规定和要求可查阅GB502171994电力工程电缆设计规范。,（3）电缆敷设路径的选择要求 1)避免电缆遭受机械性外力、过热和腐蚀等的危害；2)在满足安全条件下尽可

31、能缩短电缆敷设长度；3)便于运行维护；4)避免将要挖掘施工的场所；,5.2.3 车间线路的结构和敷设,1车间线路的分类（1）室内(厂房内)配电线路 大多采用绝缘导线，但配电干线则多采用裸导线(母线)，少数采用电缆。（2）室外配电线路 指沿车间外墙或屋檐敷设的低压配电线路，也包括车间之间用绝缘导线敷设的短距离的低压架空线路，通常采用绝缘导线。,2车间线路的导线种类和结构（1）绝缘导线 1）按芯线材料分 铜芯绝缘导线 重要线路如办公楼、实验室、图书馆和住宅等的导线以及高温、剧烈振动和有腐蚀性气体的场所，应采用铜芯绝缘导线；铝芯绝缘导线,2）按绝缘材料分 橡皮绝缘导线 1）按芯线材料分 铜芯绝缘导线

32、 重要线路如办公楼、实验室、图书馆和住宅等的导线以及高温、剧烈振动和有腐蚀性气体的场所，应采用铜芯绝缘导线；铝芯绝缘导线,2）按绝缘材料分 橡皮绝缘导线 应用 室外敷设应优先选用橡皮绝缘导线；橡皮绝缘导线型号 BX(铜芯橡皮绝缘导线)、BLX(铝芯橡皮绝缘导线)塑料绝缘导线 应用 绝缘性能好，耐油和酸碱腐蚀，价格较低，又可节约大量橡胶和棉纱，在室内明敷和穿管敷设中优先选用塑料绝缘导线；但塑料在低温下易变硬发脆高温时又易软化老化；,塑料绝缘导线型号BV(铜芯塑料绝缘导线)、BLV(铝芯塑料绝缘导线)。（2）裸导线 1）特点 车间内的配电裸导线大多采用硬母线的结构，其截面形状有圆形、管形和矩形等，

33、其材质有铜、铝和钢。2）类型 常用的有：矩形的硬铝母线（LMY）矩形的硬铜母线（TMY）,3）相序识别方式在导线上刷不同颜色的漆来代表其相序：在三相交流系统中L1、L2、L3分别用黄、绿、红表示；PEN和N线用淡蓝表示；PE线用黄绿双色表示。在直流系统中正极用褚色，负极用蓝色。,3车间线路的敷设（1）绝缘导线的敷设1）绝缘导线的敷设方式 有明敷和暗敷两种：明敷方式 导线每隔一定距离，固定在夹持件上，或者穿过硬塑料管、钢管、线槽等保护体内，再直接固定在建筑物的墙壁上、顶棚的表面或支架上。这种敷设方式广泛用于潮湿的房间、地下室和过道内。暗敷方式 导线直接或者穿在保护它的管子、线槽内，敷设在墙壁、顶

34、棚、地坪、楼板等的内部或水泥板孔内。,塑料护套绝缘导线的直敷布线 注：建筑物顶棚内不得采用。绝缘导线穿金属管（钢管）、电线管的明敷和暗敷 注：不宜用在有严重腐蚀的场所；绝缘导线穿塑料管的明敷、暗敷 注：不宜用在易受机械损伤的场所；绝缘导线穿金属线槽的明敷 注：适用于无严重腐蚀的室内；地面内暗装金属线槽布线 适用于大空间且隔断变化多、用电设备移动多或同时敷设有多种功能线路的室内，一般暗敷在水泥地面、楼板或楼板垫层内。,2）绝缘导线的敷设要求 线槽布线和穿管布线的导线，在中间不许直接接头，接头必须经专门的接线盒；穿金属管和穿金属线槽的交流线路，应将同一回路的所有相线和中性线(如有中性线时)穿于同一

35、管、槽内。原因：如果只穿部分导线，则由于线路电流不平衡而产生交变磁场作用于金属管、槽，导致涡流损耗的产生，对钢管还将产生磁滞损耗，使管、槽发热，而导致其中的绝缘导线过热甚至可能烧毁。,按照绝缘导线在敷设时是否穿管或线槽的分类：,导线管槽与热水管、蒸汽管同侧敷设时，应敷设在水、汽管的下方；有困难时，可敷设在其上方，但相互间的距离应适当增大，或采取隔热措施。（2）裸导线的敷设 采用封闭式母线(又称母线槽)布线,1）应用 适用于干躁和无腐蚀性气体的场所，尤其在现代化的生产车间内，大多采用封闭式母线(又称母线槽)布线。2）特点 封闭式母线安全、灵活、美观、容量大，但耗用金属材料多，投资大。图5-24所

36、示为封闭式母线在机械加工车间内的应用。,图 5-24 封闭式母线在机械加工车间内的应用1馈电母线槽 2配电装置 3插接式母线槽 4机床 5照明母线槽 6灯具,3）敷设要求 水平敷设 封闭式母线至地面的距离不应小于2.2m。垂直敷设 距地面1.8m以下的封闭式母线部分应采取防止机械损伤的措施。但敷设在电气专用房间内如配电室、电机室时除外。4）插接式母线槽 封闭式母线常采用插接式母线槽结构进行敷设 特点 容量大、绝缘性能好、通用性强、拆装方便、安全可靠、使用寿命长，并且可通过增加母线槽的数量来延伸线路。插接式母线槽在高层建筑内的敷设方法 如图图5-25所示 插接式母线槽在车间内的敷设形式 如图5-

37、26所示,（3）竖井内布线 1）应用 适用于多层和高层建筑物内垂直配电干线的敷设。2）敷设方法 可采用金属管、金属线槽、电缆、电缆桥架、封闭式母线等敷设方式。,图5-25 插接式母线槽在高层建筑内的敷设方式1变压器 2进线箱 3配电箱 4接线节 5垂直L形弯头 6水平L形弯头 7变容节 8地面支架 9出线口 10楼层 11分线箱 12垂直Z形弯头 13水平Z形弯头,图5-26 插接式母线槽在车间内的敷设方式1配电盘 2接线节 3垂直L形弯头 4吊装支架 5水平T形弯头 6-水平字弯头 7垂直Z形接头 8变容节 9分线箱 10出线口 11端封 12水平L形弯头,5.3、导线和电缆选择的选择,型号

38、；截面1、常用导线裸导线；绝缘导线；电缆（1）裸导线铝绞线（LJ）钢芯铝绞线（LGJ）铜绞线（TJ）防腐钢芯铝绞线（LGJF）,（2）绝缘导线橡胶绝缘：BLX塑料绝缘：BLV（BV），BLVV（BVV），BVR（3）电力电缆,2、导线、电缆截面的选择原则,（1）按允许载流量选择（2）按经济电流密度选择（3）按机械强度校验（4）按允许电压损失校验（5）满足短路稳定度的条件,（1）按允许载流量选择,A、三相系统相线截面的选择,允许载流量Ial大于通过相线的计算电Ij,载流量修正：1.允许载流量与环境温度有关。,2.电缆多根并列时，要用电缆并列校正系数KP进行校正。,3.电缆在土壤中敷设时，应乘上土

39、壤热阻系数KS校正。,补充：中性线和保护线截面的选择,1.中性线（N线）截面的选择（1）一般三相四线制线路中的中性线截面S0S00.5S（2）由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路S0=S（3）如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出S0S,2.保护线（PE线）截面的选择（1）当S16mm2时SPES,（2）当16mm2S35mm2时 SPE16mm2（3）当S35mm2时SPE0.5S,3.保护中性线（PEN线）截面的选择按PE线和N线的最大值选取。,例57 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为15。该线路供电给一台40k

40、W的电动机，其功率因数为0.8，效率为0.85，试按允许载流量选择导线截面。解：（1）计算线路中的计算电流,（2）相线截面的选择查表得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为35mm2的BLV型导线，在环境温度为25时的允许载流量为80A，其正常最高允许温度为65，即 Ial=83A al=65oC 0=25oC 0=15oC,（3）保护线截面SPEN的选择 按SPEN0.5S要求，选SPEN=25mm2 所以选择BLV型铝芯塑料导线BLV-500-3*35+1*25。,温度校正系数为：,导线的实际允许载流量为：,Ial=KIal=1.12 80A=89.6A IC=89A,所选相线截面满足允许

41、载流量的要求。,（2）按经济电流密度选择,（3）按机械强度校验,例5-8 某地区变电站以35kV架空线路向一容量为(3800+j2100)kVA 的工厂供电，工厂的年最大负荷利用小时为5600h，架空线路采用LGJ型钢芯铝绞线。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。,解:（1）选择经济截面；工厂的计算电流为：,查表5-13可知，其J=0.9A/mm2；所以Sec=Ic/J=71.6/0.9=79.6mm2选择准截面70mm2，即型号为LGJ-70的铝绞线。,（2）校验发热条件查表，LGJ-70在室外温度为25oC时允许载流量为Ial=275AIC=71.6A，所以满足发热条件。,（3）校

42、验机械强度查附表，35kV架空铝绞线的机械强度最小截面为Smin=35mm2S=70mm2因此，所选的导线截面也满足机械强度要求。,（4）按允许电压损失校验,A、电压损失,1.电压降落：线路两端电压的相量差称电压降落,即,2.电压损失：线路两端电压的代数差称电压损失,即 U=U1-U2,电压损失一般以百分数表示，即电压损失的有名值与额定电压之比的百分数表示,B、线路电压损失计算,1）线路末端有一个集中负荷,(a)末端接有一个集中负荷的三相线路,(b)电压矢量图,由相量图可以看出，线路相电压损失为：U=U1U2=ae 以ad段代替ae段，每相的电压损失为U=ad=af+fd=IRcos2+IXs

43、in2=I(Rcos2+Xsin2)换算成线电压损失为,因为,所以,采用线路的额定电压UN来代替U2，线电压损失为,电压损失百分数为,2）沿线有多个集中负荷时电压损失,因为供电线路一般较短，线路上的功率损耗略去不计。（1）用干线负荷及干线的电阻电抗计算通过第一段干线的负荷为P1=p1+p2+p3,Q1=q1+q2+q3；通过第二段干线的负荷为P2=p2+p3,Q2=q2+q3；通过第三段干线的负荷为P3=p3,Q3=q3；线路上每段干线的电压损失为,线路上总的电压损失为,推广到线路上有n个集中负荷时的情况，线路电压损失的计算公式为,（2）用支线负荷及支线到电源的电阻电抗计算 同理可得：,（3）

44、若线路截面相同，则,（4）对于全线的导线型号规格一致的“无感”线路（均一无感线路），电压损失计算公式为,例5-9 已知LJ50：r0=0.64/km，x0=0.38/km；LJ70：r0=0.46/km，x0=0.369/km；LJ95：r0=0.34/km，x0=0.36/km。计算图6-11所示供电系统的电压损失：1）1WL、2WL导线型号均LJ702）1WL为LJ95，2WL为LJ50,解：（1）1WL、2WL导线型号均LJ70时的电压损失,（2）1WL为LJ95，2WL为LJ50时的电压损失,1WL的损失：,2WL的损失：,总电压损失：,3）均匀分布负荷线路的电压损失计算,将分布负荷集

45、中于分布线段的中点，按集中负荷来计算,三、按允许电压损失选择导线和电缆的截面,式中，Ual%为线路的允许电压损失。,（式1）,（式2）,（1）先取导线或电缆的电抗平均值（对于架空线路，可取0.350.40/km，低压取偏低值；对于电缆线路，可取0.08/km），求出Ur%。,（2）根据Ua%=Ual%Ur%,求出Ua%。（3）根据式2求出导线或电缆的截面S。并根据此值选出相应的标准截面。（4）校验根据所选的标准截面及敷设方式，查出R0和X0，按式1计算线路实际的电压损失，与允许电压损失比较，如不大于允许电压损失则满足要求，否则重取电抗平均值回到第（1）步重新计算，直到所选截面满足允许电压损失的

46、要求为止,步骤：,例5-10 某变电所架设一条10KV的架空线路，向工厂1和2供电，如图所示。已知导线采用LJ型铝绞线，全线导线截面相同，三相导线布置成三角形，线间距为1m。干线01的长度为3km，干线12的长度为1.5km。工厂1的负荷为有功功率800kW，无功功率560kvar，工厂2的负荷为有功功率500kW，无功功率200kvar。允许电压损失为5%，环境温度为25oC，按允许电压损失选择导线截面，并校验其发热情况和机械强度。,解：（1）按允许电压损失选择导线截面 因为是10KV 架空线路，所以初设X0=0.38/km，则,Ua%=U%-Ur%=50.98=4.02,查附表，选LJ-50：几何均距为1000mm，截面为50mm2的LJ型铝绞线的X0=0.355/km，R0=0.64/km，实际的电压损失为,故所选导线LJ-50满足允许电压损失的要求。,（2）校验发热情况,查附表可知，LJ-50在室外温度为25oC时允许载流量为Ial=215A；,线路中最大负荷(在01段)为 P=p1+p2=800+500=1300 kW Q=q1+q2=560+200=760 kvar,显然发热情况也满足要求。,（3）校验机械强度,查附表可知，高压架空裸铝绞线的最小允许截面为35mm2，所以所选的截面50mm2 满足机械强度要求。,