建筑电气第四章1(版本2)

,第四章配电线路,本章主要内容,室外供电线路的结构；室内外低压线路常用导线和电缆的型号及标注；配电线路导线截面选择的条件和方法；低压动力线路导线截面的选择与计算；低压照明线路导线截面的选择与计算；,室外线路常用导线和电缆的结构,架空线路和电缆线路是应用最普遍的两大类室外供电线路。架空线路在城区外部应用的较为广泛。优点：成本低、投资少、安装容易、维护和检修方便，易于发现和排除故障；缺点：架空线路会占用较多的土地，影响环境美观，易发生故障，可能会影响交通等；,电缆线路在城市(特别是大中城市)内部应用很广泛。优点：一般埋设在土壤、室内、沟道或隧道中，它占地少，整齐美观，并且受气候条件和周围环境的影响小，传输性能稳定，故障少，安全可靠，维护工作量小。缺点：电缆线路投资大，线路不易变动，寻测故障困难，检修费用大，电缆终端的制作工艺要求也很复杂等。因此，在决定供电线路是使用电缆，还是使用架空线时，要全面统筹考虑，综合各方面的因素来决定。,架空线路的结构,电杆低压架空线路如图所示。主要由导线、电杆、横担、绝缘子和线路金具等组成。为了加强电杆的稳定性，有的电杆(承力杆)还要安装拉线或撑杆。,电线杆,导线,针式绝缘子,铁横担,拉线抱箍,楔形线夹,可调式U形线夹,拉线,拉线盘,卡盘,卡盘,底盘,导线,导线是架空线路的主体。对导线的要求：有很好的导电性并要有一定的机械强度它除担负传输电能的作用外，还要承受自身的重量和各种外力的作用。要有一定的耐腐蚀性在大气中，导线还会受到各种腐蚀性气体和尘埃的侵蚀。架空线路的导线一般采用铝绞线；当高压线路档距或交叉档距较长、杆位高差较大时，宜采用钢芯铝绞线；在街道狭窄和建筑物稠密地区应采用绝缘导线。,电杆,电杆是支撑导线的支柱。对电杆的主要要求：有足够的机械强度和高度。电杆分类从电杆所用材料和结构上划分它有木杆、水泥杆和铁塔三种类型。按电杆在线路中不同部位的功能划分又可以分为直线杆、直线转角杆、耐张杆、终端杆和跨越杆等。,横担,横担是电杆上部用来安装绝缘子以固定导线的部件。常用的有木横担，铁横担和瓷横担等三种类型。低压架空线路常用镀锌铁角横担。横担一般固定在距电杆顶部300mm处。,绝缘子,绝缘子又称瓷瓶，它被固定在横担上，用来固定导线，并保持导线之间的绝缘距离，同时也承受导线的垂直荷重和水平拉力。对于绝缘子主要要求有足够的电气绝缘强度和机械强度，对化学腐蚀有足够的防护能力。高压架空线路的绝缘子主要有针式和悬式两种；低压架空线路的绝缘子主要有针式和蝶式两种。架空线路中有的还使用瓷横担，它具有横担和绝缘子的双重作用。,低压蝶式绝缘子,高压悬式绝缘子,低压针式绝缘子,高压针式绝缘子,金具,线路金具是架空线路上所使用的各种金属部件的统称。作用连接导线，组装绝缘子，安装横担和拉线等。常用的金具固定横担的抱箍和螺丝，用来连接导线的接线管，固定导线的线夹，以及做拉线用的花篮螺丝等。为防止金具锈蚀，一般都用镀锌铁件或铝制件。,横担抱箍,可调式U形线夹,钳压管接线,楔形线夹,电缆线路的结构,电缆线路主要包括电缆线、支撑物和保护层等。不同的敷设方法和环境，对于支撑物和防护方式的要求也不同。电缆线作用：电缆线担负传输电能结构：主要包括电缆和电缆的中间接头和终端。种类：按其所使用的绝缘材料不同，可以分为油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆和聚氯乙烯绝缘电力电缆三类。,油浸纸绝缘电力电缆,优点：使用寿命长，耐压强度高，热稳定性好。缺点：制造工艺复杂。浸渍剂容易流淌。因此，在大型民用建筑和高层民用建筑中不能采用它。,聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆,聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆内部结构。,聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆,优点：制造工艺简单没有敷设落差的限制工作温度可以提高电缆的敷设、维护、接续比较简便有较好的抗腐蚀性和一定的机械强度。缺点：聚氯乙烯是含有卤素的，一但发生电气火灾而燃烧时，不仅发烟量大，而且还会产生大量的酸性有毒气体，不能满足消防要求。,在民用建筑的低压电力线路中有着广泛应用。,目前在欧美等发达国家已禁止使用，我国限制使用。,交联聚乙烯绝缘电缆,交联聚乙烯绝缘电缆的内部结构如图所示。,交联聚乙烯绝缘电缆,交联聚乙烯绝缘电缆优点：其绝缘使用不含卤素的有机绝缘物，燃烧时火色明亮，烟小，毒性也很小。在建筑电气工程中宜优先选用交联聚乙烯绝缘电缆。对于防火等级为一类的建筑物以及商业大厦、旅馆、影剧院、展览厅等的配电线路及控制线路应采用低烟无卤型交联聚乙烯绝缘电缆。,耐火阻燃电缆,为满足消防要求，有些设备的供电线路应选用阻燃电缆或耐火电缆，其结构如图所示。,耐火阻燃电缆,阻燃电缆在电缆因电气火灾或被燃烧着火时，火焰的蔓延在限定的范围内，不会延燃而扩大。耐火电缆在火焰燃烧的情况下可保持一定的时间安全运行的电缆。根据GBl26661990和IEC331规定，耐火电缆必须在750以上安全运行1.5h后施加额定电压的情况下不被击穿。也就是说要在燃烧的情况下保持一定的时间可继续安全运行。,电缆派生产品型号及用途,中间接头,作用：实现电缆与电缆的连接。分类：对于不同类型的电缆，其中间接头结构及使用的材料，制作工艺均有所不同。如塑料橡皮电缆中间接头按结构上的区别可以分为有壳式和无壳式两种；按耐压等级以可以分为0.5lkV和610kV两种。,0.5lkV三芯电缆中间接头的结构图,无壳型,有壳型,终端,电缆终端的作用实现电缆和其他电气设备(如架空线路、配电电器设备等)之间的连接。电缆终端有多种结构和类型如干包式终端、室内环氧树脂终端、室外环氧树脂终端、铸铁盒电缆终端和交联聚乙烯电缆绕包式终端等。,交联聚乙烯电缆绕包式终端结构图如图所示。,接线端子,防雨罩,电缆线芯绝缘,软铅丝屏蔽环,三芯分支手套,低压配电线路常用导线、电缆型号及标注,低压配电系统中常用的导线有导线、电缆两大类。选择导线和电缆主要考虑型号和截面两方面的因素。型号选择主要和导线自身性质及使用环境、敷设方式等因素有关;截面选择时应满足：有足够的机械强度；长期通过负荷电流时，导线不应过热；线路上电压损失不应过大等。,常用导线、电缆的型号和规格及其选择,(一)导线导线分裸导线和绝缘导线两大类。,裸导线,裸导线是没有绝缘层的导线，多用铝、铜、钢制成按其构造形式分为单线和绞线两种单线裸导线有圆形的，也有扁形的多根圆单线绞合在一起成为绞线架空电力线、电缆芯线都用绞合线绞线具有一定的机械强度，同时可以避免趋表效应(或集肤效应)。,在交流电通过导体时,导体截面上各处电流分布不均匀,电体中心处密度最小,越靠近导体表面密度越大,这种趋向于沿导体表面的电流分布现象称为集肤效应。,绝缘导线,分类按照绝缘材料的不同，导线可分为塑料绝缘导线和橡胶绝缘导线；按芯线材料不同，可分为铜芯线和铝芯线；按芯线构造不同，可分为单芯线、多芯线和软线等。,绝缘导线型号及其含义,B在第一位表示布线用；在第二位表示外护套为玻璃丝编制；第三位表示外形为扁平型。X表示橡皮绝缘。L表示铝芯，无L为铜芯。V表示聚氯乙烯绝缘。VV第一位表示聚氯乙烯绝缘；第二位表示聚氯乙烯护套。,绝缘导线型号及其含义,F表示丁腈（jing）聚氯乙烯复合物。R表示软线。S表示双绞线。P屏蔽。ZR阻燃。NH耐火。K控制。Y聚乙烯塑料。,导线、电缆型号标注中常用字符的含义,绝缘导线的选择,敷设低压配电线路时。选择什么型号的导线，是由多方面的因素决定的。线路敷设方式电路的额定电压线路周围的环境温度、湿度有无腐蚀性气体、是否需要防火等。,根据线路敷设方式选择绝缘导线参考表,常用绝缘导线（了解）,塑料绝缘导线(BV、BLV)绝缘性能良好，制造工艺简单，价格较低，无论明敷和穿管都可代替橡皮绝缘线。但聚氯乙烯绝缘材料对气温适应性较差，低温时容易变脆，在高温或阳光曝晒下，增塑剂易挥发，会加速绝缘老化，所以塑料线不宜在室外敷设。塑料护套线(BVV、BLW)可广泛用于室内沿墙、沿顶棚(非燃体)卡钉或线槽明敷。,氯丁橡皮绝缘线(BXF、BLXF)具有很好的耐油性能，不易霉、不延燃、气候适应性也好，即使在室外高温和阳光下曝晒，老化过程缓慢，老化时间约为普通橡皮绝缘线的二倍，因此适宜在室外敷设。由于绝缘层机械强度比普通橡皮绝缘线较弱，因此外径虽小，但穿线管的管径仍与普通橡皮绝缘线相同。,塑料绝缘软线(BVR、RV、RVS)芯线由多股铜丝绞制而成，适用于500V或250V及以下的移动设备的供电线路，前者用于灯头吊线或二次接线。RV、RVS大量用于电话、广播等布线。,耐高温的绝缘导线，如BV105，BLV105，RV105等芯线温度可高达105，适用于环境温度较高的场所，如锅炉房、厨房等。,塑料绝缘屏蔽导线，有BVP、BVP-105、RVP-105，RVP、BVVP-105、RVVP等芯线有单股铜线或多股铜线绞合而成，芯线的最高温度高达70或105。BVVP105及RVVP为多芯屏蔽护套线，其余为单芯屏蔽线。它适用于靠近有抗电磁干扰要求的设备及设备的线路，或自身有防外界电磁干扰要求的线路。,电缆,电缆分类：按所用材质划分，有铜芯电缆和铝芯电缆；按使用线路的电压划分，有高压电缆和低压电缆；按所用绝缘材料划分，有纸介绝缘电缆、油浸绝缘电缆、有机物绝缘电缆；还有耐火电缆(NH)、阻燃电缆(ZR)、一般电缆；按功能划分，有控制电缆、电力电缆等。,电缆结构代号含义,常用电缆（了解）,聚氯乙烯绝缘及护套的电力电缆有lkV及6kV两级，制造工艺简便，没有敷设高差的限制，可以在很大范围内代替油浸纸绝缘电力电缆、滴干绝缘或不滴流浸渍纸绝缘电力电缆。重量轻，弯曲性能好，具有内铠装结构，使铠装不易腐蚀。接头安装操作简便。能耐油和酸碱的腐蚀，而且还具有不延燃的特性，可适用于有火灾发生的环境中。其中聚氯乙烯绝缘、聚乙烯护套的电力电缆除有优良的防化学腐蚀作用外，还具有不吸水特性，适应于潮湿、积水或水中敷设。但聚氯乙烯绝缘的电力电缆其绝缘电阻较油浸纸绝缘电缆低，介质损耗大，特别是6kV的介质损耗比油浸纸绝缘的电缆大得多。,交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆有lkV、3kV、6kV、l0kV、35kV等电压等级，其中YJV42及YJLV42仅有6kV及l0kV两种电压等级。它具有聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的电力电缆相同的特性外，还具有载流量大，重量轻的优点，但它价格较贵。,橡皮绝缘的电力电缆弯曲性能好，能在严寒地区敷设，特别适用于水平高差大或垂直敷设场合，它不仅适用于固定敷设的线路，也可适用于定期或移动的固定敷设线路。橡皮绝缘、橡皮护套软电缆(简称橡套软电缆)，适用于移动式设备的供电线路。但橡胶的耐油、耐热水平较差，受热橡胶老化快，因此它的芯线允许温升低，相应载流量也较低。,控制电缆常用的有塑料绝缘、塑料护套及橡皮绝缘塑料护套的控制电缆。在高层建筑及大型民用建筑内部可采用不延燃的聚氯乙烯护套控制电缆，如KVV、KXV等。需要承受大的机械力的采用钢带铠装的控制电缆，如KVV20、KXV20。高寒地区可采用耐寒塑料护套控制电缆，如KXVD、KWD等。有防火要求的可采用非燃性橡套控制电缆如KXHF等。,控制电缆型号及用途,阻燃、耐高温或防火的电力线缆及控制线缆在高层或大型民用建筑中，水消防、防排烟、消防电梯、疏散指示照明、安全照明、消防广播、消防电话及消防报警设施等的线路，应采用阻燃、耐高温或防火的电力线缆及控制线缆。凡是塑料绝缘导线，塑料绝缘及护套的电缆型号前面加“ZR”，即为阻燃型的线缆；加“NT”或RV一105、BV一105、BVP一105、BVVP一105、RVVP一105、RV一105、BLV一105等均为耐高温线缆。防火的有氧化镁绝缘的防火电缆，它防潮性能较差，线路且粗又硬，安装比较困难，价格也较贵，特殊场合才使用。,对于民用建筑中室内敷设电缆线路，按其敷设方式可参考下表来选择电缆型号。,母线,母线又称汇流排，它是用来汇集和分配电流的导体。一般多为裸导体。优点散热效果好允许通过的电流大安装简便投资费用低。不足之处母线间距离大，需占较大的空间位置。,母线按材质可以分为以下三种：铜母线具有较低的电阻(电阻率为0.017mm2m)，导电性能好，机械强度高，防腐性能好，但价格较高。TMY硬铜母线，TMR软铜母线。,铝母线其电阻较铜稍大(电阻率为0.029mm2m)，导电性能低于铜，机械强度较铜为小，表面易氧化，易于受化学气体腐蚀，但是其质地轻软，易于加工，价格低廉。LMY一铝母线，LMR一软铝母线钢母线其电阻同铜、铝相比为最大(电阻率为0.130.15mm2m)，导电性能差，机械强度高，价格低廉，被广泛用于接地装置中作为接地母线。GMY钢母线。,母线按使用场所可分为：插接式母线、预制分支电缆在建筑供电的系统中，插接式母线是作为额定电压500v、额定电流2000A以下供电线路的干线(通常称为母线)来使用。根据使用的性质可以分为动力插接母线和照明插接母线。目前也有作为动力和照明支线使用的插接母线，在结构上没有变化，只是供电的容量相对减少了一些。插接式母线槽由金属外壳、绝缘瓷插座及金属母线组成。金属母线采用铝或铜制作。,母线槽的型号,母线用功能单元代号含义,预制分支电缆,预制分支电缆是一种新型的电缆，它是将电缆的分支头预先制成，减少了在施工中要进行电缆分支的工序，并且主干线电缆不需要断开，这样使得安全性大大的提高。,电线、电缆在图纸上的标注,根据国家标准GB4728.11一1985的有关规定，电线、电缆在电气图纸上的标注格式为d(ef)g,d导线型号,e导线根数,f导线额定截面，mm2,g敷设方式和敷设部位,导线的敷设方式在电气图纸上的文字标注,导线的敷设部位在电气图纸上的文字标注,问题：试说明下列导线标注的含义,(1)BV450750(335)一SC40CC(2)BLV450750(335十125)一SC50(3)BX450750(350十225)一RC70一FC(4)YJV0.6lkV(3150)(5)YJV0.6lkV(2120+270),铜芯聚氯乙烯绝缘线，额定电压为450750V，3根截面为35mm2，穿焊接钢管，管径40mm，暗敷在顶板内。,铜芯聚氯乙烯绝缘线，额定电压为450750V，3根截面为35mm2，穿焊接钢管，管径40mm，暗敷在顶板内。,铜芯橡皮绝缘线，额定电压450750V，3根截面为50mm2的相线和l根25mm2的中性线，1根25mm2的保护线，穿水煤气管，管径70mm，暗敷在地面内。,铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压0.61kv，3根截面为150mm2的相线明敷。,铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压0.61kv，3根截面为120mm2的相线和1根70mm2的中性线，1根70mm2的保护线明敷。,民用建筑低压配电系统的配电要求和配电方式,供电线路的分类用电设备（民用建筑）分为动力设备照明设备供电线路动力线路照明线路,动力线路,在民用建筑中，动力用电设备主要有：电梯、自动扶梯、冷库、风机、水泵、医院动力设备和厨房动力设备等。动力设备绝大部分属于三相负荷，少部分容量较大的电热用电设备如空调机、干燥箱、电炉等，它们虽是单相用电负荷，但也归于动力用电设备。对于动力负荷，一般采用三相制供电线路，对于较大容量的单相动力负荷，应当尽量平衡地接到三相线路上。,照明线路,在民用建筑中，照明用电设备主要有：供给工作照明、事故照明和生活照明的各种灯具，此外还有家用电器中的电视机、窗式空调机、电风扇、家用电冰箱、家用洗衣机以及日用电热电器，如电熨斗、电饭煲、电热水器等。它们的容量都是较小的，一般为0.5kW以下的感性负荷或2kW以下的阻性负荷。它们虽不是照明器具，但都是由照明线路供电的，所以统归为照明负荷。,照明线路,照明负荷基本上都是单相负荷，一般用单相交流220V供电，当负荷电流超过30A时，应当采用220380V三相供电线路。,高层建筑低压配电系统的组成形式和特点,高层建筑和普通民用建筑的划分一般规定10层及10层以上的住宅建筑或高度超过24m的其他民用建筑属于高层建筑。高层建筑分类（根据防火规范）：一类高层：指楼层在19层以上或建筑高度在50m以上的高层建筑；二类高层：指10至18层或者建筑高度在2450m的高层民用建筑。,高层建筑的负荷特征,高层建筑用电负荷与一般民用建筑相比有以下特征：(1)在高层建筑中增设了特殊的用电设备在生活方面有生活电梯、无塔送水泵和空调机组；在消防方面有消防用水泵、电梯、消烟风机、火灾报警系统；在照明方面增设了事故照明和疏散标志灯；在弱电方面有独立的天线系统和电话系统等。,(2)高层建筑的用电量大而集中这不仅因为用电设备的增多，还由于用电时间明显增加，除了电梯、水泵、空调设备外，其余设备和照明均按全部运行计算。(3)高层建筑用电可靠性要求很高一类建筑的消防用电设备为一级负荷，二类建筑的消防设备为二级负荷，高层建筑的生活电梯、载货电梯、生活水泵也属二级负荷，事故照明、疏散标志灯、楼梯照明也相应地为一级负荷或二级负