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文档简介
1、专用的UPS(Uninterruptiblepowersystem不间断电源)或EPS(Emergencypowersupply,应急电源)。下面简单扼要地介绍Ups和EPS的工作原理及两者问的应用区别。1UPS不问断电源11UPS的工作原理UPS的工作原理是利用电池化学能作为后备能量,在市电出现中断供电等故障时。不间断地为用户设备提供(交流)电能的一种能量转换装置,一般由整流器、逆变器、静态开关、旁路、蓄电池等组成。按UPS的工作原理可以分为以下几种。111后备(离线)式UPS在市电正常时由市电直接向负载供电。当市电异常或失电时,通过转换开关K切换,改由蓄电池逆变供电。原理见图1。其特点是:
2、结构简单,体积小,成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定度较差,有切换时间,且输出波形一般为方波。所以后备式UPS不太适合用在对电源质量要求较高的设备上,一般多用于个人计算机系统。112在线互动式UPs在市电正常时由市电直接向负载供电,逆变器和充电器合二为一。实现双向转换,输出通过变压器跳变,实现分段稳压。当市电电压偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出。当市电异常或停电时,通过转换开关转换为蓄电池逆变供电,原理见图2。具有较宽的输入电压范围,噪音低,体积小等特点,但同样有一定的切换时间。如市电旁路转换开关K。采用静态开关则转换时间可以达到微秒级。113在线式UPS在市电正常时。由市电
3、经整流器提供直流供给逆变器工作,逆变器直接向负载提供交流电,同时充电器给蓄电池组浮充电。保证蓄电池满容量。在市电异常时,逆变器由蓄电池提供能量。逆变器始终处于工作状态,确保不问断输出,不存在切换时间问题。原理见图3。其特点是,有很宽的输入电压范围,基本无切换时间,输出电压稳定、精度高,并能防止电磁干扰。在逆变器出现故障或过载时改由市电旁路供电,采用静态开关,切换时间达微秒级,特别适合对电源要求较高的场合。如银行的计算机系统。在线式主机的寿命一般为8一10年左右。随着逆变技术的不断提高,UPS电源领域,采用全高频、DSP(数字信号处理)控制技术、模块化必将成为一种趋势,其中UPS模块组成+l并联
4、冗余系统。使UPS电源系统的可靠性大幅提高。12UPS的分类UPS的分类方法很多,按工作原理分为离线式、和在线式;按供电方式分为单相输入单相输出,三相输入单相输出和三相输入三相输出:按输出功率分为lOkV·A以下的小型机、10100kV·A的中型机,100kV·A以上的大型机;按输出波形分为方波、梯形波和正弦波;按电池配置分为内置式和外置式;按频率的不同分为高频机和工频机。13UPS的应用场所及其负载UPS广泛应用于银行系统、证券系统、电信系统、化工系统、电力系统、机场、医院、铁路、工业控制中心和电子计算中心等。其负载如电脑设备、通讯设备、消防设备、医疗仪器等。2
5、EPS应急电源21EPS的工作原理EPS的工作原理类似后备式UPs,即市电正常时,市电通过EPS互投装置直接供电给负载。当市电中断时,EPS切换到蓄电池逆变供电给负载,通常采用接触器转换,转换时间一般为01025s。EPS加强了对负载输出及蓄电池监控检测功能,要求输出波形为正弦波,原理见图4。EPS一般由充电器、逆变器、蓄电池组、自动切换装置、控制系统等部分组成。其特点是结构较简单,造价低,平时能耗小,无噪音,主机寿命长达1520年。适用于电感性、电容性及综合性负载,广泛用于高层建筑和特殊应急供电场合。在欧美发达国家。由于并网供电电力充足。供电质量良好,用电设备规范,在市电供电时的能量转换效率
6、高达98,并且欧美并网市电的可用率很高,因此EPS的节能效果非常明显。同时EPS的逆变器是处于热备用状态,但不输出功率,使EPS逆变器的使用寿命大大延长。22EPS分类按所带负载类型,EPS可以分成:应急照明型,主要用于应急照明;应急照明动力混合型。主要用于消防设备、应急照明及高层建筑设施:动力型,专门为电动机负荷设计,一般由变频器输出直接驱动电动机。23EPS应用场所及其负载231EPs的主要应用场所机场、体育馆、车站、医院、商场、住宅、地铁、厂房等,在高层建筑应用尤为频繁。232EPs所带负载用于消防负载:消防报警系统、消防电梯、消防水泵、防排烟风机、应急照明、防火卷帘、航空障碍灯等。用于
7、工业、商业民用方面的交流用电设备,如冶炼行业中的氧枪提升和转炉控制、各类卷闸门、电梯、办公设备,以及舞台、舞厅设备等。3UPS和EPS的区别31UPS和EPS的设计指标区别两种设备均采用了IGBT(绝缘栅双极型晶体管)逆变技术和PWM(脉宽调制)技术,同时都能提供两路选择输出供电。但两者在逆变器的控制系统上有很大差异:UPS是以电压反馈的单闭环控制系统因此其输出电压的正弦波波形及电压的动态调整精度较好:而EPs的逆变器控制系统是由电压、电流反馈组成的多闭环控制系统,其输出功率的过载能力、负载适应能力强。可靠性高。32UPS和EPS的输出区别UPS的供电对象是计算机及网络设备负载性质差别不大,所
8、以国标规定UPS输出功率因数为08。而EPS主要是作为电源应急保障,负载性质为感性、容性及整流性负载兼而有之。有些负载是市电停电后才投入工作的。因而要求EPS能提供很大的冲击电流,一般要求120额定负载下仍能正常运行10rain以上,所以EPS需要输出动态特性要好,抗过载能力要强。UPs额定容量以视在功率(kv·A)为单位,EPS额定容量以有功功率(kW)为单位。在线式UPs为保证输出供电不间断和优质供电。是选择逆变优先;而EPS电源为保证应急使用,是选择市电优先。33UPS与EPS的功能区别两者均有市电旁路及逆变电路,但EPS仅具有持续供电功能,一般对逆变切换时间要求不高,可有多路
9、输出,有些EPS还配置蓄电池单体监测功能。EPS在市电正常时由旁路供电:在市电中断时才转为逆变供电,电能利用率高,而UPS一般强调其三大功能:稳压稳频;对切换时间要求极高的不问断供电;净化市电。日常着重整流,逆变的双变换电路供电,在逆变器故障或过载时才转为旁路供电,电能利用率不高。UPs并不是仅在市电中断时才发挥作用。当市电出现电压过低、过高,线路出现浪涌等异常情况,UPS能输出高质量电源,确保用电设备正常运行。34UPS和EPS应用领域不同在我国EPS主要用于消防类负荷及一些对供电质量要求不太高但需保证连续供电的用电设备,仅强调能持续供电这一功能。EPS用于消防负荷时,其产品技术受公安部消防
10、认证。UPS一般用于计算机及数字信息系统等场合。要求供电质量较高的负载,主要强调逆变切换时间、输出电压、频率稳定性、输出波形的纯正、无各种干扰等。4UPS和EPS的技术指标比较(见下表)5结束语通过较长时期对直流电源设计生产以及UPS、EPS的应用、认识和理解结合在EPS设计、制造和应用方面的实际经验,对UPS和EPs的原理、性能特点和适用领域进行了粗浅的探讨。希望能对大家更好地认识和应用UPs和EPs有所帮助。1.1 变压器1.1.1 变压器容量的选择与计算【摘要】电力变压器是供配电系统中必不可少且应用极广的设备,正确合理地选择变压器,是电力系统经济、安全、可靠地运行的保证,在节能降耗方面也
11、有重要意义。本文详细地阐述了根据系统负荷选择变压器的方法和步骤。【关键词】变压器计算负荷无功补偿电力变压器是供电系统中的关键设备,其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用,对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。所以,正确合理地选择变压器的类型、台数和容量,是主接线设计中一个主要问题。一、台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。当符合下列条件之一时,宜装设两台及以上变压器:1.有大量一级或二级负荷在变压器出现故障或检修时,多台变压器可保证一、二级负荷的供电可靠性。当仅有少量二级负荷时,也可装设一台变压器,但变电所低压侧必须有足够容量的联
12、络电源作为备用。2.季节性负荷变化较大根据实际负荷的大小,相应投入变压器的台数,可做到经济运行、节约电能。3.集中负荷容量较大虽为三级负荷,但一台变压器供电容量不够,这时也应装设两台及以上变压器。当备用电源容量受到限制时,宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同的变压器供电,以方便备用电源的切换。二、容量选择变压器容量的选择,要根据它所带设备的计算负荷,还有所带负荷的种类和特点来确定。首先要准确求计算负荷,计算负荷是供电设计计算的基本依据。确定计算负荷目前最常用的一种方法是需要系数法,按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为:有功计算负荷(kw)无功计算负荷(kvar)视在计算负荷
13、(kvA)计算电流(A)式中用电设备所在电网的额定电压(kv);需要系数;例如:某380V线路上,接有水泵电动机5台,共200kW,另有通风机5台共55kW,确定线路上总的计算负荷的步骤为(1)水泵电动机组查表得=0.70.8(取=0.8),因此(2)通风机组查表得=0.70.8(取=0.8),因此考虑各组用电设备的同时系数,取有功负荷的为,无功负荷的为,总计算负荷为计算出设备的计算负荷后,就可选择变压器了。变压器的容量首先应保证在计算负荷下变压器长期可靠运行。对仅有一台变压器运行的变电所,变压器容量应满足下列条件考虑到节能和留有余量,变压器的负荷率一般取70%85%。对两台变压器运行的变电所
14、,通常采用等容量的变压器,每台容量应同时满足以下两个条件:满足总计算负荷70%的需要,即;满足全部一、二级负荷的需要,即。条件是考虑到两台变压器运行时,每台变压器各承受总计算负荷的50%,负载率约为0.7,此时变压器效率较高。而在事故情况下,一台变压器承受总计算负荷时,只过载40%,可继续运行一段时间。在此时间内,完全有可能调整生产,可切除三级负荷。条件是考虑在事故情况下,一台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。当选用不同容量的两台变压器时,每台变压器的容量可按下列条件选择:且另外,变压器的容量应满足大型电动机及其他冲击负荷的起动要求,并满足今后5-10年负荷增长的需要。再回到上例中,综合计算结
15、果为:组别额定功率需要系数功率因数功率因数正切有功功率无功功率视在功率有功功率同期系数(0.80.9)无功功率同期系数(0.930.97)用电设备Pe(kW)KdcostgPjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵电动机2000.80.80.75160120200通风机550.80.80.75443355合计255204153255同时系数0.7940.766193.8148.4244.10.950.97按照变压器的负荷率一般取70%85%(这里取70%)进行计算:所选变压器的容量为:244/0.7=348.6kvA故可选400kvA的变压器。若有无功功率补偿装置,可使供电
16、系统的电能损耗和电压损耗降低,从而可选较小容量的电力变压器。如上例情况,在没有功率补偿装置时,功率因数为0.794,达不到国家标准,造成电能浪费,假设要使功率因数提高到0.95,无功补偿容量QN.C应为:kvar所以经补偿后的结果为:组别额定功率需要系数功率因数功率因数正切有功功率无功功率视在功率有功功率同期系数(0.80.9)无功功率同期系数(0.930.97)用电设备Pe(kW)KdcostgPjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵电动机2000.80.80.75160120200通风机550.80.80.75443355合计255204153255同时系数0.794
17、0.766193.8148.4244.10.950.97电容补偿84.71补偿后0.950.33193.863.7204这时可以算出有补偿装置后,变压器所选的容量为:204/0.7=291.4因此可以用315kvA的变压器就可以了。由此可见,利用无功补偿提高功率因数,可以减少投资和节约有色金属,对整个供电系统大有好处。综上所述,电力变压器的选择取决于计算负荷,而计算负荷又与系统中的负荷大小和负荷特性以及系统中的功率补偿装置有关。了解了这两点,可以根据实际情况灵活选择变压器的容量,电力变压器在运行中,其负荷总是变化的,在必要时允许过负荷运行,但是,对室内变压器,过负荷不得超过20%;对室外变压器
18、,过负荷不得超过30%。1.1.2 变压器合理负载率所谓变压器负载率是特指负载最大时对应的负载率,而不是指随负载变化而变化的变压器实际负载率。所谓经济负载率是指负载最大时、能使变压器有功损耗率最低、即效率最高所对应的变压器负载率。一般变压器满载铜损与铁损之比等于3时,而负载率57.7%其效率最高,因此负载率维持在5065%之间运转最为理想。为了安全生产,减少电能损耗,合理支付电费,降低设备投资,正确选用变压器台数、容量,采取合理的运行方式和不断地调整用电负荷,是用电企业共同关心的问题。但是在实际工作中,人们往往出现一些片面的观念和看法,有的认为变压器的负载率均应在0708时效率最高,同时为了少
19、付电费和减少设备投资,经常选用小容量变压器。两台变压器本应并联运行,却只投入一台另一台备用,本应用大变压器负荷却仍用小变压器带,从而出现超载运行状态,影响变压器使用寿命。也有的人片面选用大变压器,追求最佳负载率,这样的观点,会造成浪费能源或增大投资。当变压器的铜损等于铁损时,或者说固定损耗等于可变损耗时,变压器的损耗最小,效率最高。这时的负载率为最佳负载率。我国70年代以后生产的变压器jp在04055之间,近年来低损耗变压器的jp为045左右。低损耗变压器比7080年代生产的变压器损耗平均降低25%左右,若从节能观点上出发,应尽量使变压器负载率在接近最佳负载率的情况下运行为好。1.1.3 10
20、kV/0.4kV单台大容量变压器设计的几点思考摘要分析了10kV/0.4kV单台大容量变压器低压侧大短路电流对断路器选择配置的影响以及交变电磁场对单芯电缆敷设施工的影响,指出了10kV/0.4kV单台大容量变压器工程设计中应注意的几个问题。关键词:单台大容量变压器短路电流断路器级联交变电磁场感应电流邻近效应电弧光保护摘要分析了10kV/0.4kV单台大容量变压器低压侧大短路电流对断路器选择配置的影响以及交变电磁场对单芯电缆敷设施工的影响,指出了10kV/0.4kV单台大容量变压器工程设计中应注意的几个问题。关键词:单台大容量变压器短路电流断路器级联交变电磁场感应电流邻近效应电弧光保护1引言目前
21、,在我国多数工业及民用工程项目中,10kV/0.4kV单台变压器的容量较少选用3150kVA及以上等级的大容量变压器。但是,近几年来,有些我国台商及东南亚外商投资的工业项目,单台大容量变压器如2500kVA、3150kVA甚至3500kVA变压器大量被采用。因为这些项目(工厂)用电负荷很大而且集中,投资方往往要求采用大容量的变压器,以减少投资成本。笔者曾经设计某一外商投资的化纤厂,其总设备容量达到35000kW,共采用七台3150kVA的10kV/0.4kV干式变压器及各一台4000kVA、630kVA的10kV/3.3kV干式变压器。从经济的角度讲,变压器容量越大,每kVA输配电功率变压器及
22、中压设备的投资费用越少,但是选择单台大容量的变压器,应考虑多个方面的影响。下面谈谈10kV/0.4kV单台大容量变压器设计中应注意的几个问题。2变压器低压侧短路电流的问题及断路器的选择配置在220V/380V网络中,一般以三相短路电流为最大。在相同的系统短路容量下,变压器的容量越大其低压侧的短路电流就越大。下面分别计算不同容量变压器的短路电流。图1为低压网络三相短路电流计算电路。图2为其等效电路图。F2点的短路电流约为F1点短路电流的0.98倍。可以看出,短路点处的短路电流都超过普通型断路器的分断能力,只有限流型的断路器符合要求。为解决这一问题,在配电系统设计中可以采用级联的方式来选用断路器。
23、所谓级联是利用断路器的限流技术,在给定点允许安装低额定值的下级断路器。上级断路器作为障碍减小短路电流。在这种方式下使得比预期短路电流(在安装点)低的分断能力的断路器可在正常断路环境下工作。也就是使得分断能力低于其安装处预期短路电流的断路器获得“相对加强”分断能力。当然,上级断路器的分断能力应大于或等于其安装处的预期短路电流。下面举一例子说明:如图3所示,380V电网中第一级断路器A为NS400L,分断能力为150kA。假设A下端出线的预期短路电流Ics80kA,B下端出线的预期短路电流Ics=50kA,C下端出线的预期短路电流Ics=30kA。根据施耐德电气公司提供的NS级联试验数据表,拟选择
24、B断路器用NS250N,虽然NS250N单独的分断能力为36kA,但是它和上级NS400L级联(AB)后,其分断能力增强为150kA,大于50kA,显然可以满足分断要求。C断路器用NS100N,虽然NS100N的单独分断能力为25kA,但它和上级NS400L级联(AC)后,其分断能力增强为150kA,大于30kA,显然可以满足分断要求。图3断路器的级联配合应用举例另外需要指出的是,根据IEC947-2低压开关设备和控制设备第二部分低压断路器规定,级联只能通过实验室实验确定并且只能通过断路器制造厂提供组合表。3母线槽、单芯电缆的选择及电缆敷设问题大容量变压器由于体积较大,其运输安装及使用维护都需
25、要足够大的空间,而且通风散热也有较高要求,因此变压器往往单独安装在变压器室。那么变压器低压侧出线和低压出线柜之间的连接以及大负荷回路(例如大于1000kW)的出线,可以采用铜母线槽或单芯电缆等多种方式。根据电磁场理论,变动的磁场产生电场,变动的电场产生磁场。当穿过导电回路所限定的面积中的磁通发生变化时,在该导电回路中就产生感应电势及感应电流。感应电势的大小正比于磁通对时间的变化率,感应电势及其所产生的感应电流总是企图阻止与回路相交链的磁通的变化。另外,还有一个邻近效应问题,也就是如果有若干个通有交流的导体彼此放得较近,则每一导体不仅处于本身的时变电磁场中,同时还处于其他各导体的时变场中。因此,
26、在任一导体中场量的分布将与它单独存在时不同。电磁场方程组的理论计算比较复杂,不过,在实际的工程中,可以采用测量仪表或仪器来测量每相(包括N线)及每一相中每根单芯电缆的电流值来大致分析交变电磁场对单芯电缆的影响。基于以上原因,对于变压器低压侧出线和低压出线柜之间的连接,应尽量采用铜母线槽连接。但对于有些大负荷的出线回路,从经济的角度考虑,并考虑到电缆的集肤效应,投资方往往要求采用多根XLPE-0.6/1kV-1×300mm2的单芯电缆。那么单芯电缆敷设要注意以下几个问题:单芯电缆安装固定时,固定件不能用导磁材料,以免电磁感应在闭合的铁磁回路中产生涡流,引起涡流损耗。每一回路的单芯电缆的
27、根数很多,为了避免产生感应电流,从电磁场理论中的全电流定律分析可以得出,每一回路单芯电缆的排列应模仿三相四芯或三相五芯电缆的排列一样,如图4所示,使得三相瞬时电流的代数和接近为零。图4单芯电缆排列组合图4关于电弧光保护通常在变压器10kV侧中压开关柜的继电保护一般有电流速断、过流、变压器温度保护等,变压器低压出线侧设有过载保护、短路保护及接地故障保护等,对于大容量变压器,我们增加了电弧光保护,如图5所示。图5电气单线系统图电弧光对设备及人员都会造成极大的伤害,电弧光在1ms内就形成了,能量和I2×t成正比。在100ms以内电弧光对人员和设备只造成很小的伤害或损坏;大于100ms后,开
28、始造成电缆、铜、钢等物质燃烧着火。因此,最有效降低电弧光伤害的方法是以最快的速度切断故障电流。电弧光保护正是因为这个需求而设计的。电弧光保护通过弧光传感器和使用电弧光卡的快速的过流功能来实现,电弧光保护段的动作时间大约为15ms。目前国内采用较多的电弧光保护继电器是VAMP公司的产品,这种综合继电器具有过流保护、速断保护、接地故障保护、电弧光保护以及断路器失灵保护等。5结束语通过以上分析,在10kV/0.4kV单台大容量变压器设计中应注意以下几个问题:(1)为了解决变压器低压侧大的短路电流,可以采用级联方式来选用配置断路器。(2)变压器低压侧出线和低压柜之间的连接以及大负荷回路的出线等应尽量采
29、用铜母线槽连接,若采用单芯电缆应注意以下问题:单芯电缆安装固定时,固定体不能采用导磁材料以免引起涡流损托。每一回路单芯电缆的排列应模仿三相四芯或三相五芯电缆的排列一样的捆绑好。(3)低压电源进线柜以及出线柜的各出线回路,宜都装设电流表,以便在日常的运行中监视各个回路中各相的电流值。(4)10kV中压开关柜以及变压器出线回路等,如果有条件的话,宜装设电弧光保护继电器。以上问题,特别是对于交变电磁场及邻近效应等问题只是粗浅的定性分析,错误、不足之处在所难免,期待电气设计同行能够在交变电磁场及邻近效应的影响等问题给出定量的理论计算。参考文献1王吾明,黄家室。单芯大截面电缆施工设计剖析。建筑电气,20
30、04,(1):361.2 管槽1.2.1 YJV(电缆)和VV(电缆)区首先,产品的命名不同,所代表的含义也不同:YJV绝缘用的是交联聚乙烯VV绝缘用的是聚氯乙烯YJV适用于大部分场所,而VV只适用于一般无特殊要求的场所,YJV在低温和高温环境中都可以使用,而VV只适用于一般温度环境;YJV燃烧时无毒,而VV则烟气大,且有毒。高压电缆全部都是用YJV型的电缆,而且全部都是带铠装的。低压电缆全部都是VV系列的。VV是铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆,通常敷设在室内,隧道内及管道中,长期允许工作温度不得超过65摄氏度,电缆敷设环境温度应不低于0摄氏度,电缆的使用环境温度不低于-40摄氏度。YJV是
31、铜芯交联聚乙烯绝缘,聚氯乙烯护套电缆,敷设在室内,隧道及管道中,不能承受机械压力作用。线芯长期允许工作温度不得超过80摄氏度,在环境温度不低于-15摄氏度的条件下敷设时无需加温。VV电缆不宜在15时使用。在有低毒难燃性防火要求的场所,不宜采用VV电缆。可以采用YjV电缆。其他的你参照电力工程电缆设计规范3.4.53.4.9交联聚乙烯绝缘电缆(YJV),是利用化学方法(过氧化物交联或硅烷交联)或物理方法(幅照交联)使电缆绝缘聚乙烯分子由线型分子结构转变为立体的网状结构,即把热塑性的聚乙烯转变为热固性的交联聚乙烯,从而大幅度地提高了它的热机械性能,而仍保持了它的优良电气性能的新颖电缆。交联聚乙烯电
32、缆导体正常运行温度为90,它不仅在电气、热、机械、耐化学腐蚀等方面性能优良,而且还具有结构简单、重量轻、敷设落差不受限制等优点。同截面的载流量比VV电缆大,且YJV电缆的机械特性比VV电缆强,应用范围比VV电缆广。(1)从电缆的绝缘性能、环保性能、耐候性能等方面看,YJV电缆在各方面比VV电缆性能更优异,应在工程设计中优先考虑。(2)从电缆载流量和价格综合比较看,在70mm2(含70mm2)以上的截面电缆中,完全可以用YJV电缆代替VV电缆,且不会增加工程造价,在120mm2以上电缆截面中,使用YJV电缆,则比VV电缆更经济,反而能降低工程造价。在工程设计中,应根据工程实际情况,确定采用何种电
33、缆。目前,YJV电缆在380V低压配电系统中的应用仅限于某些工程的特殊场所,远不如VV电缆广泛,相信随着XLPE绝缘电缆生产工艺的提高和改进,其价格也会进一步降低,XLPE绝缘电缆在380V低压配电系统中也会得到越来越广泛的应用。其次,二者在生产设备和工艺制造上也有区别的:VV为塑力缆,YJV即交联电缆,其绝缘层性能优于塑力缆。YJV只是在绝缘材料上做了交联处理提高了耐热温度,而VV没有。YJV电缆工作温度达90度,而VV只有70度,同截面积YJV电缆载流量大。VV类电缆导体运行最高额定温度为摄氏70度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏160度。YJV类电缆导体运行最高额定温度为摄
34、氏90度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏250度。YJV从长远看比VV好(使用寿命长等),但比VV贵。从短路允许的最高度看:YJV为250度,VV为160、140。从技术经济指标看,三芯的YJV比VV电缆的各项参数都要高。在民用建筑中推荐使用YJV,其载流量比VV的大,更为主要的是在电气火灾时,由于其绝缘材料不含氯,燃烧时不会产生有毒气体。所以也就是说VV的环保性能差些。在民用,核电等领域VV已基本被YJV取代,但是在很多的工业企业,VV应用还是非常广泛的,原因是它的价格便宜。YJV:交联聚乙烯绝缘电力电缆YJV:聚氯乙烯绝缘电力电缆YJV电缆工作温度达90度,而VV只有70度,
35、同截面积YJV电缆载流量大护套及绝缘层材质。常见类型:VV(VLV)聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆VY(VLY)聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆YJV(YJLV)交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆YJY(YJLY)交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆括号中L:代表铝芯电缆脚标22:代表钢带铠装缘聚氯乙烯护套脚标23:代表钢带铠装缘聚氯烯护套脚标32:代表细钢丝铠装缘聚氯乙烯护套脚标33:代表细钢丝装缘聚氯烯护套脚标42:代表粗钢丝铠装缘聚氯乙烯护套脚标43:代表粗钢丝装缘聚氯烯护套VV(VLV)类电缆导体运行最高额定温度为摄氏70度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏160度。YJV(Y
36、JLV)类电缆导体运行最高额定温度为摄氏90度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏250度。矿物绝缘电缆。氧化镁绝缘,铜或高温合金护套,运行最高额定温度摄氏250度。特殊用途类型:1、yjv从长远看比vv号(使用寿命长等)但比vv贵2、从技术经济指标看,三芯的YJV比VV电缆的各项参数都要高,如:载流量:空气中40度时,10平方的YJV为:60,VV为:46,但有些设计在选用电缆时,40A的断路器用10平方的YJV电缆。从工作温度看YJV为90度,VV为70度,从短路允许的最高度看:YJV为250度,VV为160、140。3、没有太大的区别,直白的说YJV是贵族使用,VV是平民使用。
37、使用效果YJV比VV稍好一些,主要表现在绝缘方面,YJV的绝缘比VV的绝缘要好一些,耐老化程度更高一些,举例说YJV使用三十年,VV使用28年,就是这么点区别。4、在民用建筑中推荐使用YJV的,其载流量比VV的大,更为主要的是在电气火灾时,由于其绝缘材料不含氯,燃烧时不会产生有毒气体.故欧洲国家已强制在民用建筑中使用YJV的电缆选择必须全面考虑环境条件、使用场所、敷设方式、供电距离、长期运行的费用和电压降,能用VV电缆的场所最好用VV电缆,别只考虑YJY电缆的载流量大、电缆直径小、重量轻、方便安装等,还要考虑长期运行的线损和电压降。在同等截面积条件下,YJY确实比VV电缆在流量大,那是因为承受
38、的温度高而已,截面积是一样大的,铜的质量、导电率也一样,因此,在输送同等电流的情况下,YJY可以选择比VV可以小一点的截面,但线路电阻就大了,线损也大、电压降也大,长期运行的经济就不合算了。所以,我个人认为,只要条件许可,尽量选择VV电缆。首先,产品的命名不同,所代表的含义也不同:YJV绝缘用的是交联聚乙烯.VV绝缘用的是聚氯乙烯.其次,二者在生产设备和工艺制造上也有区别的:VV为塑力缆,YJV即交联电缆,其绝缘层性能优于塑力缆。YJV只是在绝缘材料上做了交联处理提高了耐热温度而VV没有。YJV电缆工作温度达90度,而VV只有70度,同截面积YJV电缆载流量大。VV类电缆导体运行最高额定温度为
39、摄氏70度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏160度。YJV类电缆导体运行最高额定温度为摄氏90度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏250度。YJV从长远看比VV好(使用寿命长等),但比VV贵。从短路允许的最高度看:YJV为250度,VV为160、140。YJV使用环境在防水方面比VV差,如果是埋地敷设应选用VV电缆,选用YJV时必须保证电缆无水浸,即保证电缆沟(井)排水良好。若是电缆桥架敷设则选用YJV。从技术经济指标看,三芯的YJV比VV电缆的各项参数都要高。在民用建筑中推荐使用YJV,其载流量比VV的大,更为主要的是在电气火灾时,由于其绝缘材料不含氯,燃烧时不会产
40、生有毒气体。所以也就是说VV的环保性能差些。在民用,核电等领域VV已基本被YJV取代,但是在很多的工业企业,VV应用还是非常广泛的,原因是它的价格便宜。通过以上的了解,我相信大家也应该很清楚的知道了,假如自己以后再采购类似的电缆的时候会有一个比较准确的参考了。1.2.2 关于密集母线的外壳是否可以作为PE线的说明结论:目前除非厂家有明确的说明,否则不建议将密集母线的外壳是否可以作为PE线。(目前的焦点是如何证明母线外壳是可靠连接及截面积的等效电阻满足国家标准)1、支持母线外壳可以作为PE线的理由1.1、GB50303-2002建筑电气施工质量验收规范+GB7251.1-2005(低压成套开关设
41、备和控制设备第1部分:总则)GB50303-2002建筑电气施工质量验收规范11.1.1绝缘子的底座、套管的法兰、保护网(罩)及母线支架等可接近裸露导体应接地(PE)或接零(PEN)可靠。不应作为接地(PE)或接零(PEN)的持续导体。常被解读为母线外壳不能作为PE线使用。根据GB7251.1-2005(低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则)的7.4.3.1.5a标准分析:以上两个标准都是指明:外壳作PE线必须有稳定连接,进行例行维修时,PE线保护电路不应被切断。所以指明GB50303-2002与GB7251.1-2005是没有冲突的,外壳作PE线:(1)要求可靠的连接(2)要满足GB72
42、51.1-2005.7.4.3.1.1.7表3中规定值是等效的。相导线的截面积S相对保护导体的最小截面积Sp(PE、PEN)S16S16<S351635<S400S/2400<S800200800<SS/41.2、图集91D701-2根据图集91D701-2的说明,第七条,封闭式母线的金属外壳仅为防护外壳,不得作为保护接地干线(PE线)用。第十条。10.由于封闭式母线型号、规格繁多,本图集未尽之处可参照生产厂要求安装。也就是说,本图集是建立在特定的产品基础上的,如果不是图集内要求的产品,则不一定适合本图集。传统的封闭母线槽,是用冷轧钢板1.52.0/Q235-A制作的,
43、外表防腐喷漆处理,导电是不良好的,因此要求每段用铜编织带连接,保证接地可靠,而且只能做防护外壳之用,不能作为PE线。现在出现了铝镁合金外壳做法,可以保证连接可靠,应该可以作为PE线使用1.3、厂家母线槽的PE主干线是属于电力输送的生命保护线,它涉及到母线槽的事故电流以及分支电路的所有事故电流疏散到接地装置,确保与人体接触部件电压不危及人身安全,同时也给保护控制回路发出讯号,使其快速切断电源,因此标准要求PE线与相线导体要有规定比值,详见国标GB7251.1-2005.7.4.3.1.5和7.4.3.1.7(表3保护导体的截面积PE、PEN),该标准等同IEC60439.1-1999。表3保护导
44、体的截面积(PE、PEN)相导线的截面积Smm2相应保护导体的最小截面积SP(PE、PEN)mm2S16S16S351635S400S/2400S800200800SS/4标准GB50303-2002建筑电气施工质量验收规范11.1.1绝缘子的底座、套管的法兰、保护网(罩)及母线支架等可接近裸露导体应接地(PE)或接零(PEN)可靠。不应作为接地(PE)或接零(PEN)的持续导体。有个别质检站对该条文的网(罩)理解为母线槽的外壳,从而不准其作为PE接地干线使用,正因为对标准的解析不到位,而导致我国部分企业把新技术、新产品推向市场时总时受到阻力。GB50303-200211.1.1条文说明写的很
45、清楚,母线是供电主干线,凡与其相关的可接近的裸露导体要接地或接零的理由主要是:发生漏电时事故电流可导入接地装置,确保接触电压不危及人身安全,同时对保护控制回路发出讯号,防止接地或接零支线间的串联,所以条文规定不能作为接地或接零的中间导体,也就是说:没有稳定连接的网罩、金属件是不能作为PE主干线的。根据GB7251.1-2005(低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则)的7.4.3.1.5a标准分析:以上两个标准都是指明:外壳作PE线必须有稳定连接,进行例行维修时,PE线保护电路不应被切断。所以指明GB50303-2002与GB7251.1-2005是没有冲突的,外壳作PE线:(1)要求可靠的
46、连接(2)要满足GB7251.1-2005.7.4.3.1.1.7表3中规定值是等效的。相导线的截面积S相对保护导体的最小截面积Sp(PE、PEN)S16S16<S351635<S400S/2400<S800200800<SS/4GB50303-200211.1.1指的主要是网(罩)类部件,没有稳定连接的网罩是不能作PE线的,母线槽上的网(罩)是哪些?应该说母线槽的连接侧板和连接盖板可以说是罩,因为在检查连接头时该部件有可能要打开;有些场所安装时隔离母线槽的防护网,可以说是网;属于螺丝连接的母线槽盖板,检修时容易取下的,可以说是罩。常见三相五线室内电力输送供电方案五种方
47、案,有母线内部独立PE线,见图A方案和E方案;外部独立PE线,见图B方案和D方案;以及连通外壳整体做PE线等。以上母线全部为铝合金外壳,除A方案外,其它方案PE线导体都符合母线槽电流PE线标准的截面积。您认为有几种是合格的?哪种最安全?A方案,市场常见的产品。PE线在母线内部,每段与外壳没有连接,只有外壳段与段之间16mm2线跨接。当某段母线出现相与外壳漏电或短路时,例如第三段母线槽出现事故电流,会从2-3和3-4两处疏散,但两处保护导体不能满足200A母线槽事故电流的疏散。因此该方案不适用于200A以上的母线槽。标准规定PE线的导体截面积最重要,是对母线槽本身的事故电流疏散,确保触及母线槽外
48、壳其电压不危及人身安全起到保护作用,及时反馈到母线配电柜内控制该段母线的开关动作,切断电源。如果只限分支电路的事故电流疏散,主干线的PE能满足分支电路,最大额定电流的事故电流疏散是不需要按母线槽的相导体比值配置PE线截面积,所以规定母线槽的PE线导体等效截面积主要是确保母线槽事故电流疏散,使所触及的电压不危及人身安全。E方案不同于A方案,每段母线槽外壳与PE线有跨接线。如果发生A方案例子中的事故,PE线与外壳由3#跨接线跨接,外壳段与段由2-3和3-4跨接线跨接,合计能满足标准表3保护导体的截面积(PE、PEN)的规格,是符合标准的。问题在于不能确保母线内部3#跨接线与PE线连接的导线规格,其
49、截面积有多大,且是否每段都有跨接,这也值得思考。B方案和D方案为独立PE线,在母线槽外面设置PE线可以明确看到跨接线的截面积,是符合标准的,无暗箱操作。但是D方案有一问题,因扁铁做主干线的PE线,如果母线电流超过500A,该PE线的主干线就不能符合国家标准GB7251.1-20057.4.3.1.7表3所标注的等效截面积。恰恰D方案是近年在工程上使用较多的做法,这个问题值得特别关注。C方案,铝合金外壳母线槽两单元连接时,焊接的铝排通过连接头的机械连接,作为保护电路PE地线,即外壳整体作为PE接地干线。该方案只要确认连接头有机械连接,确认连接的PE线及与PE线焊接的主侧板的截面积满足国标GB72
50、51.1-20057.4.3.1.7表3保护导体的截面积(PE、PEN)的等效截面即可,又因其整体外壳作为PE接地干线,其截面积远大于标准列值,是最有安全保障的方案,值得推广使用。外壳做PE线要具备以下条件:母线两单元连接时,同独立PE线的连接方法相同,与A、线同时用机械连接。有搭接部位及连接头作PE的必须有可靠的连接,在检修时不应该切断。始端进线节与插接箱的插接口处PE线要做铜铝过渡技术处理;插接箱的插脚要插在铜上,防止铜铝不同金属氧化。两单元之间跨接的PE线及与PE线连接的整体外壳的截面积要符合国标GB7251.1-20057.4.3.1.7表3保护导体的截面积(PE、PEN)的等效截面积
51、(等同于国际电工标准IEC60439.1-1999)。1.4、西门子、施耐德、伊顿目前三个厂家都有4线或5线的母线,所有厂家能生产,我就能用。2、不支持母线外壳可以作为PE线的理由2.1、GB50303-2002建筑电气施工质量验收规范GB50303-2002建筑电气施工质量验收规范11.1.1绝缘子的底座、套管的法兰、保护网(罩)及母线支架等可接近裸露导体应接地(PE)或接零(PEN)可靠。不应作为接地(PE)或接零(PEN)的持续导体。2.2、其他具体实践中,不少封闭式母线为分段式连接,断续电较多,这对于保证接地干线的连续性和可靠性较有难度。此类封闭式母线金属外壳不可直接作为PE线使用。1
52、.2.3 KBG管与JDG管区别当今,KBG管与JDG管以其施工便捷、综合比价便宜、性能优越、规格齐全、产品配套等优点,在1kv及以下建筑电气工程中得意广泛应用。但是,这两种类型的薄壁钢导管在建材市场上和工程使用中,存在有称谓混淆、真伪皆存、施工工艺混乱等现象,严重影响电线配管工程质量。现将这两类钢导管主要特征作简要比较,进而阐明工程质量控制要点与质量通病防治措施,谨呈同行参考。1.KBG管与JDG管的特征1.1KBG管1.1.1KBG管本体套接扣压式薄壁钢导管,简称KBG管。导管采用优质冷轧带钢,经高频焊管机组自动焊缝成型、双面镀锌而制成。管材壁厚均匀,卷焊圆度高,与管接头公差配合好,焊缝小
53、而圆顺,管口边缘平滑。有16、20、25、32、40五种规格,管壁厚度分别为1mm或1.2mm,祥见表1。导管出厂长度均为4m。表1KBG管规格尺寸(mm)规格1620253240外径D1620253240壁厚d1.01.01.21.21.21.1.2接头与连接方式1.1.2.1接头(1)直管接头,供管路直线段的管与管之间的连接。接头的管内径与导管外径相匹配,接头中间有一道深度与导管壁厚一致的凹槽。(2)弯管接头,供管路弯曲段管与管之间的连接。弯管接头采用优质管材经滚压成型,为90°弯曲。有四倍弯、六倍弯两种,其弯曲半径分别是管径的4倍、6倍。(3)螺纹接头,供管与盒之间的连接。接头
54、中间有一道深度与导管壁厚一致的凹槽,接头与导管连接的一端,同于直管接头,接头与盒连接的一端,其内壁加工有螺纹丝扣,外廓呈六边形,并配有一个爪形螺母。1.1.2.2连接方式(1)管与管连接:直接将导管插入直管接头或弯管接头,用套接扣压器在连接处施行扣压即可。(2)管与盒连接:先将螺纹管接头与接线盒施行螺纹连接,再将导管插入螺纹管接头的另一端,用扣压器在螺纹管接头与导管连接处施行扣压。1.2JDG管1.2.1JDG管本体套接紧定式镀锌钢导管,简称JDG管。导管采用优质冷轧带钢,经高频焊机组自动焊缝成型、双面镀锌保护;壁厚均匀,卷焊圆度高,与管接头公差配合好,焊缝小而圆顺,管口边缘平滑;用配套弯管器
55、弯管时横截面变形小。导管出厂长度为4m,共有16、20、25、32、40五种规格。标准型导管壁厚为1.6mm,预埋、吊顶敷设均适用;其他型导管壁厚为1.2mm,仅适用于吊顶敷设。见表2。表2JDG管规格尺寸(mm)规格1620253240外径D1620253240壁厚d标准型1.61.61.61.6其他型1.21.21.21.2.2接头与连接方式1.2.2.1接头(1)直管接头,供管与管之间的连接。管接头中间有一道用滚压工艺压出的凹槽,所形成的锥度,可使导管插紧定位,保证紧密性,而凹槽深度与导管壁厚一致,不影响穿线。接头两端各有一个带紧定螺钉的螺纹孔。紧定螺钉为特制,施力紧拧端呈六角形并有十字
56、槽,另一端呈圆锥状;靠近紧拧端有一处直径变小的“脖颈”。(2)螺纹接头,供管与盒之间的连接。接头与接线盒连接的一端,带有一个爪形螺母和一个六角螺母;与导管连接的一端,有一个带紧定螺钉的螺纹孔,紧定螺钉和螺纹孔的结构尺寸与直管接头相同。1.2.2.2连接方式(1)管与管的连接:先把导管与直管接头插紧定位后,用紧定扳手持续拧紧那紧定螺钉,直至拧断“脖颈”。(2)管与盒的连接:旋下螺纹接头的爪形螺母并置于接线盒内壁面,用紧定扳手使爪形螺母与六角螺母里外夹紧接线盒。再将导管与螺纹接头的另一端连接,其工艺做法同导管与直管接头的连接。2.施工质量控制要点2.1严格区分KBG管与JDG管。如前所述,KBG管与JDG管,尽管同属镀锌薄壁钢导管,但尚有三个主要区别:(1
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