导线截面积的选择和电缆的铺设方法.doc

导线截面积的选择和电缆的铺设方法一 导线截面积的选择输电线路导线截面积的选择对电网的技术经济性能有很大的影响，导线截面的选择首先满足最基本的技术要求，如不发生电晕，保证一定的机械强度，满足热稳定条件，电压损耗不超过容许值。其次，还要考虑经济方面的问题，如截面的选择不应使功率损失过大，不应使投资过大以及降低有色金属的消耗等等。因而导线截面积的选择不是一个孤立的问题，需要在设计时从各个方面去综合考虑，通过方案比较找出最优的方案。1.1导线截面选择的技术条件选择导线的技术条件是指电晕放电，机械强度，发热温度及容许电压损耗等条件。1.1.1电晕条件高压输电线路产生的电晕会引起电能损耗和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小，根据理论分析及试验所得的结果，各级电压下的按电晕条件所规定的导线最小外径如下表所示：额定电压（KV）60以下110154220330500750导线外径（mm）不限制9.613.721.333.22*21.3相应导线型号LGJ-50LGJ-95LGJ-240LGJ-600LGJ-240LGJQ-400*2LGJQ-500*41.1.2机械强度架空线路的导线在运行时要承受各种机械负载，如导线的自重，风压，冰重等，此外，还要有具有适应外界偶然负载的过载能力，这就要求导线截面不能过小，否则就难以保证应有的机械强度。架空线路根据其重要程度一般可分为三个等级，通常35KV以上线路为I类线路，135KV为II类线路，1KV以下为III类线路。对不同电压等级的线路，按机械强度所要求的导线的最小截面和直接如下表所示：导线结构导线材料线路等级IIIIII单股线铜不允许106青铜3.52.5钢3.52.75铝及其合金不允许不允许多股线铜16106青铜16106钢161010铝及其合金2516161.1.3发热条件电流通过到现实，在导线上的电阻会缠身有功功率损耗，导线的有功功率损耗将转换为热能使导线的温度上升。当损耗的热能与周围发散的热能相等时，温升达到稳定值。在一定的容许条件下，各种型号的导线容许通过的电流时不同的。1.1.4容许电压损耗总所周知，当线路上输送的功率一定时，导线截面积小则线路的电阻，电抗愈大，从而线路的电压损耗也愈大，电压损耗过大会给调压带来困难。为了保证电压损耗在容许范围之内，通常可按容许电压损耗选择导线截面，这一点对地方电网尤为重要。1.2导线截面积选择的经济条件为了节约投资降低线路的造价及折旧维修费用，导线截面应愈小愈好。但当导线截面愈小时，在输送功率相同的条件下又会使电能损耗增大，从而增加发电厂的投资，燃料消耗以及整个系统的运行费用支出。为此，综合考虑各方面的因素，制定出对应于一定负载电流且符合国家经济利益的导线截面，即经济截面。与经济截面对应的电流密度，称为经济电流密度，记为J。导线截面选择的经济条件就是指按经济电流密度选择导线截面，它适用于各种电压等级导线截面的选择。经济电流密度值线路电压（KV）导线型号最大负载年利用小时数Tmax（h）200030004000500060007000800010LJ1.481.191.000.860.750.670.60LGJ1.721.401.171.000.870.780.7035220LGJ，LGJQ1.871.531.281.100.960.840.761.3导线截面选择的使用方法1.3.1区域电力网区域电力网的电压较高，线路较长，输送容量与最大负荷利用小时数都比较大，因此，通常按经济电流密度选择导线截面，按电压等级来校验电晕条件，并按线路最严重的运行方式校验热稳定条件。1.3.2地方电力网对于装有调相机，有载调压变压器及静止补偿器等特殊调压设备的地方电力网，一般也是按经济电流密度选择导线截面，按机械强度，热稳定条件进行校验。对于无特殊调压设别的地方电路王，应首先按容许电压损耗条件选择导线截面积，以保证用户的电压质量，然后按机械强度，发热条件进行校验。1.3.3低压配电网这种电力网由于线路较短，故电压损耗条件不是控制条件，其导线截面主要是按容许发热条件选择。以下示例输电线导线截面的选择例：某发电厂经220KV双回线路线向一变压所供电，线路长度为180Km，近5年内的最大输送容量为300MW。已知负荷的功率因素为0.85，最大负荷利用小时数Tmax为6000h，如果采用钢芯铝线，试选择导线截面。解：由题意知，通过线路的电流为每回路的电流为 据Tmax=60000h，得经济电流密度J为0.96所以，每回路每相导线截面为从导线的容许载流表中课查的选LGJ-300型导线，其最大载流为700A,或选LGJJ-300型加强钢芯铝绞线，其最大载流为705A。二 电缆的铺设方法常见的电缆铺设方法有：2.1直埋敷设直埋敷设具有投资省的显著优点，是被广为采用的一种敷设方式。敷设电缆前，应检查电缆表面有无机械损伤；并用lkV兆欧表遥测绝缘，绝缘电阻一般不低于10M。缆沟的深度应按有关规划部门提供的标高来决定，必须保证电缆的埋设深度。直埋电缆的深度不应小于0.7m，穿越农田时不应小于1m。直埋电缆的沟底应无硬质杂物，沟底铺100mm厚的细土或黄砂，电缆敷设时应留全长0.5%1%的裕度，敷设后再加盖100mm的细土或黄砂，然后用水泥盖板保护，其覆盖宽度应超过电缆两侧各501Tlm，也可用砖块替代水泥盖板。回填至沟深的一半时，建议铺一层带有警示标志的彩条布。待回填完成后，应在电缆转弯处、中间接头处、与其他管线交*处等特殊位置放置明显的方位标志和标桩，以增强防止外力破坏能力。电缆穿越道路及建筑物或引出地面高度在2m以下的部分，均应穿钢管保护。保护管长度在30m以下者，内径不应小于电缆外径的1.5倍，超过30m以上者不应小于2.5倍，两端管口应做成喇叭形，管内壁应光滑无毛刺，钢管外面应涂防腐漆。电缆引入及引出电缆沟、建筑物及穿入保护管时，出人口和管口应封闭。 交流四芯电缆穿入钢管或硬质塑料管时，每根电缆穿一根管子。单芯电缆不允许单独穿在钢管内(采取措施者除外)，固定电缆的夹具不应有铁件构成的闭合磁路。 地下并列敷设的电缆，中间接头的位置需互相错开，防止接头事故时，损伤其他接头。对于电缆与其他管线、建筑等平行时，应按规格的规定执行，不得随意更改。 农村低压电力电缆，一般采用聚氯乙烯绝缘电缆或交联聚乙烯绝缘电缆。在有可能遭受损伤的场所，应采用有外护层的铠装电缆；在有可能发生位移的土壤中(沼泽地、流沙、回填土等)敷设电缆时，应采用钢丝铠装电缆。 2.2 排管敷设方式 作为城市目前采用最多的一种敷设方式，电缆通道狭窄，城市建设频繁，为更好的利用各种地形，保护电缆安全运行，这是一种 最合理的方式。其不足之处，一是使电缆散热条件下降，降低了载流量；二是建设成本较高。 如果电缆出线较多，直埋敷设有困难，且又不易修沟时，可采用排管敷设方式。排管内径不应小于电缆外径的1.5倍，埋深应在地下0.5m以下。当与其他管线、建筑等平行时，应按规格的规定执行。每个排管之间应由20mm间隙，以保证散热。 敷设电缆时，排管的管口应打磨圆滑，管内的赃物必须清除干净，防止划伤电缆。为了便于检查和维修，每隔150-200m或转弯处需设置工作井。电缆的接头均应设在井内。 选做穿管用的管材科采用塑料、石棉或水泥管等。比较常用的是采用塑料管。但在选用塑料管材时，应对材料的难稀性、抗冲击性、承压能力做出选择，不宜采用热阻系数较大的管材，目前很多厂商生产的波纹PVC惯性能很好，适于选用。 2.3穿管所用管材 一般采用水泥导管或PVC导管。水泥导管一般用于中低压电缆管道，我局新建110KV电缆管道大多采用PVC管。PVC管道管壁光滑，安装简便，电缆敷设时摩擦力较小，对外护套损伤较轻。砖砌或预制沟体敷设方式也是一种普遍采用的电缆敷设方式。优点是可以同时容纳许多类型、许多数量电缆，用电缆支架加以区分隔离；对于高压电缆，敞开式沟体中电缆敷设更安全直观。缺点是沟体占地较宽，不太适合城市地下管线布置。 2.4 隧道或地下管廊敷设方式 对于城市某些地段，地下管线集中，难以布局，这时就必须建设较大空间的地下走廊。根据不同管线，考虑安全合理因素加以安排。在隧道中敷设电缆必须考虑的问题就是防火和防潮。直埋敷设方式 这种敷设方式投资最少，但由于安全性较差，很容易遭受外力破坏，所以现在不作为电缆永久性敷设方式，只作临时过渡考虑。 2.5水下敷设方式 要求电缆本身具有很高的机械强度（有加强铠装），外护套防水性佳（如PE护套），以及在电缆敷设前应选择水流速度较低，外界干扰较少的路径环境；电缆敷设后应采取严密保护措施，如设立标示牌等，保证安全运行。电缆敷设是介于制造和运行之间关键环节，电缆敷设质量的好与坏对今后电缆安全可运行