项目三续 电气设备的选择VIP

1、 电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。 为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有： （1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择； （2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验； （3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。 高压电气设备的选择与校验项目见表7-1。 高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压Ualm不得低于所接电网的最高运行电压。 一般电气设备允许的最高工作电压可

2、达1.11.15UN ，而实际电网的最高运行电压Usm一般不超过1.1UNs，因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择，即 UN UNs 电气设备的额定电流N是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。 N应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流max，即N max 。（）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的max为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍；（）若变压器有过负荷运行可能时， max应按过负荷确定（1.32倍变压器额定电流）；（）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电

3、机或变压器的max ；（）出线回路的max除考虑正常负荷电流（包括线路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。 在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。 当周围环境温度0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K，即我国的电气设备使用的额定环境温度N=40。如周围环境温度0高于40小于60时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于40时，环境温度每降低1，额定电流可增加0.5%，但其max不得超过的20%。该式对求导体的在实际环境温度

4、下的长期允许工作电流，此时公式中的N一般为25。NNNalIKIImax0max 短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为 式中 t 厂家给的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。 短路稳态电流值。 t与t相对应的时间。 tdz短路电流热效应等值计算时间。kzttItI22 短路条件校验短路条件校验电动力稳定校验电动力稳定校验 电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为 或式中 ich、ch短路冲击电流幅值及其有效值； ies 、es电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及 其有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动

5、稳定： （1）用熔断器保护的电器，热稳定由熔断时间保证。 （2）采用限流熔断器保护的设备，可不校验动稳定。 （3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可 不校验动、热稳定。chesii chesII 为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。 （1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式(如切换厂用变压器时的并列)。 （2）短路种类一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重

6、的情况验算。 （3）计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。 校验热稳定的等值计算时间tdz为周期分量等值时间tz及非周期分量等值时间tfz之和，对无穷大容量系统，显然tz按和短路电流持续时间相等,按继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tab之和，即式中 tkd断路器全开断时间； td保护动作时间； tgf断路器固有分闸时间，可查附录1； th断路器开断时电弧持续时间，对少油断路器为 0.040.06s，对SF6和压缩空气断路器约为0.020.04s。开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，考虑到主保护拒动等原因，按最不利情况，取后备保护的动作时间。hgfpop

7、ketttt 电气设备的额定电压不电气设备的额定电压不得低于所接电网的最高运得低于所接电网的最高运行电压。行电压。电气设备的额定电流不小电气设备的额定电流不小于该回路的最大持续工作于该回路的最大持续工作电流或计算电流。电流或计算电流。应考虑设备的安装地点、应考虑设备的安装地点、环境及工作条件，合理地环境及工作条件，合理地选择设备的类型，如户内选择设备的类型，如户内户外、海拔高度、环境温户外、海拔高度、环境温度及防尘、防爆等。度及防尘、防爆等。系统中有短路电流通过电气设备时，导体和系统中有短路电流通过电气设备时，导体和电器各部件温度电器各部件温度(或热量或热量) 不应超过允许值，不应超过允许值，

8、应满足热稳定的条件应满足热稳定的条件imattItI2)3(2当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件(3)shmax(3)shmax IIii或对断路器、熔断器等能开断短路电流的开关设备，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，即试选择下图所示电路中高压断路器的型号和规格。已知试选择下图所示电路中高压断路器的型号和规格。已知10kV侧母线短路电流为侧母线短路电流为5.3kA，控制，控制QF的线路继电保护装置实际的线路继电保护装置实际最长的动作时间为最长的动作时间为1.0s。 变压器高压侧最大工作电流按变压器的额定电流计算得变压器高压侧最大工作

9、电流按变压器的额定电流计算得 A7 .5710732. 110003130NNNTUSII 线路首端短路时流过断路器的电流最大，而线路首端线路首端短路时流过断路器的电流最大，而线路首端k1点短点短路与母线路与母线k2点短路，其短路电流相等，即短路电流冲击值：点短路，其短路电流相等，即短路电流冲击值：kA5 .133 . 555. 255. 2shIi短路容量短路容量 MVA8 .91103 . 5732. 13ckkUIS拟选用高压真空断路器，断路时间拟选用高压真空断路器，断路时间toc=0.1s。故短路假想时间。故短路假想时间 s1 . 11 . 00 . 1ocopimattttk高压断路

10、器选择和校验结果高压断路器选择和校验结果序号序号安装处的电气条件短路电流校验项目数据项目技术数据结论1UNI30Ik(3)Ish(3)10kV57.7A5.3kA13.5kAUNINIOCImax10kV630A16kA40kA合格合格合格合格合格合格合格合格234 根据选择条件和相关数据，可选用根据选择条件和相关数据，可选用ZN310/630型高压真空型高压真空断路器，其技术数据可由相关手册查出。断路器，其技术数据可由相关手册查出。 校验结果表明所选高压真空断路器满足要求。校验结果表明所选高压真空断路器满足要求。对于一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等对于一般的高压熔断器，其额定电压必须

11、大于或等于电网的额定电压。对于充填石英砂具有限流作用于电网的额定电压。对于充填石英砂具有限流作用的熔断器，则只能用在的熔断器，则只能用在等于其额定电压等于其额定电压的电网中，的电网中，因为这种类型的熔断器能在电流达最大值之前就将因为这种类型的熔断器能在电流达最大值之前就将电流截断，致使熔断器熔断时产生过电压。电流截断，致使熔断器熔断时产生过电压。 熔断器额定电流应大于或等于所装熔体额熔断器额定电流应大于或等于所装熔体额定电流，即：定电流，即：IN.FUIN.FE正常工作时熔断器的熔体不应熔断，要求熔体额定电流大于或等于正常工作时熔断器的熔体不应熔断，要求熔体额定电流大于或等于通过熔体的最大工作

12、电流。通过熔体的最大工作电流。在电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流的作用下不应熔断。在电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流的作用下不应熔断。 对于对于610kV变压器，凡容量在变压器，凡容量在1000kVA及以下者，可采用熔断器作及以下者，可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护，其熔体额定电流可取为变压器一次侧额为变压器的短路及过载保护，其熔体额定电流可取为变压器一次侧额定电流的定电流的1.42倍。倍。低压网络中用熔断器作为保护时，为了保证熔断器保护动作的选择低压网络中用熔断器作为保护时，为了保证熔断器保护动作的选择性，一般要求上级熔断器的熔体额定电流比下级熔断器的熔体额定电性，一般要求上级

13、熔断器的熔体额定电流比下级熔断器的熔体额定电流大两级以上。流大两级以上。 应保证线路在过载或短路时，熔断器熔体未熔断前，导线或电缆不应保证线路在过载或短路时，熔断器熔体未熔断前，导线或电缆不至于过热而损坏。至于过热而损坏。对有限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之前熔对有限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之前熔断，因此可按下式校验断流能力：断，因此可按下式校验断流能力： 式中：式中：IOFF和和 SOFF是熔断器极限熔断电流和容量；是熔断器极限熔断电流和容量； I和和 S分别是分别是熔断器安装处三相短路次暂态有效值和短路容量熔断器安装处三相短路次暂态有效值和短路容量对

14、无限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之后时对无限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之后时熔断，因此可按下式校验断流能力：熔断，因此可按下式校验断流能力： 式中：式中：Ish和和 Ssh是熔断器安装处三相短路冲击电流有效值和短路容量是熔断器安装处三相短路冲击电流有效值和短路容量对有断流容量上、下限值的熔断器，对有断流容量上、下限值的熔断器， 其断流容量的上限值按上式进其断流容量的上限值按上式进行校验；其断流容量的下限值行校验；其断流容量的下限值IOFFmin和和 SOFFmin在小电流接地系统中应在小电流接地系统中应小于或等于小于或等于最小运行方式下熔断器所保护线路末端

15、两相短路电流的有最小运行方式下熔断器所保护线路末端两相短路电流的有效值和容量。效值和容量。过流脱扣器的额定电流应大于或等于线路的计算电流，即：过流脱扣器的额定电流应大于或等于线路的计算电流，即： IN.ORI30a.瞬时过流脱扣器动作电流应躲过和大于线路的尖峰电流，即瞬时过流脱扣器动作电流应躲过和大于线路的尖峰电流，即 IOp(o)KrelIpk 式中：式中：Krel可靠系数。对动作时间在可靠系数。对动作时间在0.02s以上的以上的DW系列断路器可系列断路器可取取1.35；对动作时间在；对动作时间在0.02s及以下的及以下的DZ系列断路器宜取系列断路器宜取22.5。可见，。可见，断路器动作时间

16、越短，越不易防止尖峰电流使其动作，所以可靠系数断路器动作时间越短，越不易防止尖峰电流使其动作，所以可靠系数越要取大。越要取大。b.短延时过流脱扣器动作电流和时间的整定应使过流脱扣器的动作电短延时过流脱扣器动作电流和时间的整定应使过流脱扣器的动作电流流IOp(s)躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流Ipk，即，即 IOp(s) KrelIpk 式中：式中：Krel可靠系数。取可靠系数。取1.2。其动作电流只需躲过线路的计算电流其动作电流只需躲过线路的计算电流I30，即，即IOp(1) KrelI30式中：式中：Kel可靠系数。取可靠系数。取1.1。长延时过流脱扣器的动

17、作电流应躲过线路过负荷的持续时间，其动作特长延时过流脱扣器的动作电流应躲过线路过负荷的持续时间，其动作特性通常为反时限，即过负荷电流越大，动作时间越短，一般动作时间为性通常为反时限，即过负荷电流越大，动作时间越短，一般动作时间为12h。允许绝缘导线或电缆短时过负荷，过负荷越严重允许运行的时间越短。允许绝缘导线或电缆短时过负荷，过负荷越严重允许运行的时间越短。反之，过电流保护的动作时间越短，过电流保护的动作电流允许整定的反之，过电流保护的动作时间越短，过电流保护的动作电流允许整定的越大；动作时间越长，动作电流整定的越小。只有这样，当线路过负荷越大；动作时间越长，动作电流整定的越小。只有这样，当线

18、路过负荷或短路时，才能避免绝缘导线或电缆因过热烧毁而低压断路器不会跳闸或短路时，才能避免绝缘导线或电缆因过热烧毁而低压断路器不会跳闸的事故发生，因此要求的事故发生，因此要求:IOpKOLIal式中：式中：Ial绝缘导线或电缆的允许载流量；绝缘导线或电缆的允许载流量； KOL绝缘导线或电缆的允许短时过负荷系数。绝缘导线或电缆的允许短时过负荷系数。对瞬时和短延时过流脱扣器取对瞬时和短延时过流脱扣器取4.5；对长延时过流脱扣器取；对长延时过流脱扣器取1；对保护有；对保护有爆炸性气体区域内的线路，应取爆炸性气体区域内的线路，应取0.8。 为了保证低压断路器的瞬时或短延时过流脱扣器在系为了保证低压断路器

19、的瞬时或短延时过流脱扣器在系统最小运行方式下在其保护区内发生最轻微的短路故障统最小运行方式下在其保护区内发生最轻微的短路故障时就能可靠地动作，过流脱扣器动作电流的整定值必须时就能可靠地动作，过流脱扣器动作电流的整定值必须满足过电流保护灵敏度的要求。保护灵敏度可按下式进满足过电流保护灵敏度的要求。保护灵敏度可按下式进行校验：行校验： 式中：式中：Iop低压断路器瞬时或短延时过流脱扣器的动低压断路器瞬时或短延时过流脱扣器的动作电流。作电流。 Ik.min被保护线路末端在系统最小运行方式下被保护线路末端在系统最小运行方式下的最小短路电流。对的最小短路电流。对TT、TN系统取单相接地短路电流；系统取单

20、相接地短路电流；对对IT系统取两相短路电流。系统取两相短路电流。低压断路器型号规格的选择和校验低压断路器型号规格的选择和校验低压断路器的额定电压应不低于安装处的额定电压。低压断路器的额定电压应不低于安装处的额定电压。低压断路器的额定电流应不低于它所安装的脱扣器额定电流。低压断路器的额定电流应不低于它所安装的脱扣器额定电流。低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能的要求，并应确定低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能的要求，并应确定操作方式，即选择断路器的同时应选择其操作机构。操作方式，即选择断路器的同时应选择其操作机构。低压断路器还应满足安装处对断流能力的要求。低压断路器还应满足安装处对断流

21、能力的要求。对动作时间在对动作时间在0.02s以上的断路器，其极限分断电流以上的断路器，其极限分断电流Ioc应不小于应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量有效值，即通过它的最大三相短路电流周期分量有效值，即 对动作时间在对动作时间在0.02s及以下的断路器，其极限分断电流及以下的断路器，其极限分断电流Ioc或或ioc应应不小于通过它的最大三相短路冲击电流或，即不小于通过它的最大三相短路冲击电流或，即 )3(kocII(3)shoc(3)shoc iiII或电流互感器的选择电流互感器的选择根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。电流互感器额定电压

22、应不低于装设点线路额定电压。电流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。电流互感器一次侧额定电流有电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二）等多种规格，二次侧额定电流均为次侧额定电流均为5A。一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择。一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流应使其一次额定电流I1N不小于线路中的计算电流不小于线路中的计算电流I30。保护用的电流互。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。感器为保证其准确度要求，

23、可以将变比选得大一些。准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选0.20.5级，测量级，测量用的电流互感器的准确度选用的电流互感器的准确度选1.03.0级。为了保证准确度误差不超过规级。为了保证准确度误差不超过规定值，互感器二次侧负荷定值，互感器二次侧负荷S2应不大于二次侧额定负荷应不大于二次侧额定负荷S2N，所选准确度，所选准确度才能得到保证。才能得到保证。 电流互感器的校验电流互感器的校验 准确度校验公式为：准确度校验公式为：S2S2N 二次回路的负荷二次回路的负荷S2取决于二次回路的阻抗取决于二次回路的阻抗Z2的值，即：的值，即：式中式中

24、I2N是电流互感器二次侧额定电流，一般取是电流互感器二次侧额定电流，一般取5A；Z2是电流互感器是电流互感器二次回路总阻抗。电流互感器的二次负载阻抗为计算等效阻抗，并不二次回路总阻抗。电流互感器的二次负载阻抗为计算等效阻抗，并不一定等于二次侧实际测量阻抗。一定等于二次侧实际测量阻抗。电流互感器动稳定校验条件为：电流互感器动稳定校验条件为：式中式中Kes为电流互感器的动稳定系数。为电流互感器的动稳定系数。 热稳定校验条件为：热稳定校验条件为：式中式中Kt为电流互感器的热稳定系数。为电流互感器的热稳定系数。2222ZISN)3(1Nes2shIIKimattIIK)3(1N电压互感器的选择电压互感

25、器的选择 电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。校验短路动稳定和热稳定。电压互感器的选择如下：电压互感器的选择如下：按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号。按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号。电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压。电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压。按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。 计量用电压互感器准确度选计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度级以上，测量用的准确度选选1.03.0级，保

26、护用的准确度为级，保护用的准确度为3P级和级和6P级。级。电压互感器的校验电压互感器的校验为了保证准确度的误差在规定的范围内，二次侧负荷为了保证准确度的误差在规定的范围内，二次侧负荷S2应应不大于电压互感器二次侧额定容量，即不大于电压互感器二次侧额定容量，即 S2S2N 其中：其中： 21222)()(uuQPS仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率和总无功功率。仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率和总无功功率。)cos(iiuSP)sin(iiuSQ式中式中和和分别为分别为高低压熔断器、高压隔离开关、高低压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在

27、选择时，哪些及低压刀开关在选择时，哪些需校验断流能力？需校验断流能力？ 在低压断路器的选在低压断路器的选择中，为什么过流择中，为什么过流脱扣器的动作电流脱扣器的动作电流要与被保护的线路要与被保护的线路相配合？相配合？ 在熔断器的选在熔断器的选择中，为什么熔择中，为什么熔体的额定电流要体的额定电流要与被保护线路相与被保护线路相配合？配合？ 供配电线路母线、导线和电缆的选择供配电线路母线、导线和电缆的选择母线、导线和电缆都是用来输送和分配电能的导体。在母线、导线和电缆都是用来输送和分配电能的导体。在供配电系统中，它们选择的是否恰当，关系到供配电系供配电系统中，它们选择的是否恰当，关系到供配电系统能

28、否安全、可靠、优质、经济地运行。统能否安全、可靠、优质、经济地运行。（1 1）硬母线）硬母线 工厂变电所中，硬母线通常用工厂变电所中，硬母线通常用来来汇集和分配电流汇集和分配电流，因此也被称，因此也被称为汇流排，简称母线。为汇流排，简称母线。 硬母线按所使用的材料不同分为硬母线按所使用的材料不同分为硬铜硬铜母线和母线和硬铝硬铝母线、铝合金母线母线、铝合金母线等；按截面形状不同硬母线又分为等；按截面形状不同硬母线又分为矩形、圆形和槽形、管形矩形、圆形和槽形、管形等结构。等结构。 母线、导线和电缆形式的选择母线、导线和电缆形式的选择（1 1）硬母线）硬母线 硬铜母线的电阻率较低、机械硬铜母线的电阻

29、率较低、机械强度较大、抗腐蚀能力较强，因强度较大、抗腐蚀能力较强，因此在硬母线材料中属于最好的。此在硬母线材料中属于最好的。因其价格较贵，所以实用中仅用因其价格较贵，所以实用中仅用于空气中含有腐蚀性气体的屋外于空气中含有腐蚀性气体的屋外配电装置中。配电装置中。 硬铝母线电阻率略高于铜，但铝轻且相对铜母线价格低，硬铝母线电阻率略高于铜，但铝轻且相对铜母线价格低，因此广泛应用于工厂企业的变电所。硬钢母线的电阻率大，因此广泛应用于工厂企业的变电所。硬钢母线的电阻率大，交流电路使用会产生铁损耗，电压损失也较大，但机械强度交流电路使用会产生铁损耗，电压损失也较大，但机械强度高且最便宜，所以在工作电流不大

30、于高且最便宜，所以在工作电流不大于200300A的电路中，尤的电路中，尤其在接地装置中，采用钢母线作为接地母线仍较普遍。其在接地装置中，采用钢母线作为接地母线仍较普遍。 母线、导线和电缆形式的选择母线、导线和电缆形式的选择 母线的排列方式应考虑散热母线的排列方式应考虑散热条件好、且短路电流通过时具条件好、且短路电流通过时具有有 一定的热、动稳定性。常用一定的热、动稳定性。常用的排列方式有的排列方式有水平布置和垂直水平布置和垂直布置布置两种。两种。 对于容量不大的工厂变电所多采用对于容量不大的工厂变电所多采用矩形矩形截面的母线。另外，截面的母线。另外，母线表面涂漆母线表面涂漆可以可以增加热辐射能

31、力增加热辐射能力，而且有利于，而且有利于散热散热和和防腐防腐。因此，电力系统统一规定：交流母线因此，电力系统统一规定：交流母线A、B、C三相按三相按黄、绿、黄、绿、红标示红标示，接地的中性线用紫色，不接地的中性线用蓝色，十，接地的中性线用紫色，不接地的中性线用蓝色，十分方便识别各相的母线。分方便识别各相的母线。母线的型号表达说明母线的型号表达说明 母线、导线和电缆形式的选择母线、导线和电缆形式的选择（2 2）架空母线）架空母线 架空导线是构成工厂供配电架空导线是构成工厂供配电网络的主要元件，在屋外配置网络的主要元件，在屋外配置中也常采用架空导线作母线，中也常采用架空导线作母线，又称为软母线。高

32、压架空线路，又称为软母线。高压架空线路，一般采用一般采用铝绞线铝绞线，当挡距较大、，当挡距较大、电杆较高时，宜采用电杆较高时，宜采用钢芯铝绞钢芯铝绞线线。 通常架空导线选用裸导线，按其结构不同可分为单股线和多通常架空导线选用裸导线，按其结构不同可分为单股线和多股绞线。绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线之分。股绞线。绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线之分。在工在工厂中最常用的是铝绞线；在机械强度要求较高的厂中最常用的是铝绞线；在机械强度要求较高的35kV及以上及以上架空线路多采用钢芯铝绞线。架空线路多采用钢芯铝绞线。（3 3）电力电缆）电力电缆电力电缆广泛应用于工厂配电网络，其结构主要由电力电缆

33、广泛应用于工厂配电网络，其结构主要由导体、绝导体、绝缘层和保护层缘层和保护层三部分组成。其中导体一般由多股铜线铝线绞三部分组成。其中导体一般由多股铜线铝线绞合而成，以便于弯曲。线芯成扇形，以减小电缆的外径。绝合而成，以便于弯曲。线芯成扇形，以减小电缆的外径。绝缘层用于将导体线芯之间及线芯与大地之间良好地绝缘。保缘层用于将导体线芯之间及线芯与大地之间良好地绝缘。保护层用来保护绝缘层，使其密封并具有一定的强度，以承受护层用来保护绝缘层，使其密封并具有一定的强度，以承受电缆在运输和敷设时所受的机械力，也可防止潮气侵入。电缆在运输和敷设时所受的机械力，也可防止潮气侵入。 母线、导线和电缆形式的选择母线

34、、导线和电缆形式的选择（3 3）电力电缆）电力电缆 电缆的主要电缆的主要优点优点是供电可靠性高，不受雷是供电可靠性高，不受雷击、风害等外力破坏；可埋于地下或电缆沟击、风害等外力破坏；可埋于地下或电缆沟内，使环境整齐美观；线路电抗小，可提高内，使环境整齐美观；线路电抗小，可提高电网功率因数。电网功率因数。缺点缺点是投资大，约为同级电是投资大，约为同级电压架空线路投资的压架空线路投资的10倍；而且电缆线路一旦倍；而且电缆线路一旦发生事故难于查寻和检修发生事故难于查寻和检修。 低压电缆线路，一般采用低压电缆线路，一般采用铝芯铝芯电缆；电缆；但特别重要的或有特殊要求的线路，可但特别重要的或有特殊要求的

35、线路，可采用采用铜芯铜芯绝缘线。绝缘线。 母线、导线和电缆截面的选择母线、导线和电缆截面的选择（1 1） 选择条件选择条件 为保证供配电线路安全、可靠、优质、经济地运行，供配电线路为保证供配电线路安全、可靠、优质、经济地运行，供配电线路的母线、导线和电缆截面的选择必须满足以下几个条件：的母线、导线和电缆截面的选择必须满足以下几个条件：（1）通过正常最大负荷电流时产生的温度不应超过其正常运行时）通过正常最大负荷电流时产生的温度不应超过其正常运行时的最高允许温度。的最高允许温度。（2）通过正常最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过正常运）通过正常最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许

36、的电压损耗。对于厂内较短的高压线路，可不进行电压损行时允许的电压损耗。对于厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。耗校验。（3）35kV及以上高压线路及电压及以上高压线路及电压35kV以下但距离长、电流大的线以下但距离长、电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小，企业内的支出最小，企业内的10kV及以下线路可不按此原则选择。及以下线路可不按此原则选择。（4）裸导线和绝缘导线）裸导线和绝缘导线 截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，由于有内外护套，机械强度一般满足

37、要求，不需校验，但需校验短由于有内外护套，机械强度一般满足要求，不需校验，但需校验短路热稳定度。路热稳定度。 除此之外，绝缘导线和电缆截面的选择还要满足工作电压的要求。除此之外，绝缘导线和电缆截面的选择还要满足工作电压的要求。 母线、导线和电缆截面的选择母线、导线和电缆截面的选择（2 2） 按发热条件选择截面按发热条件选择截面 电流通过导线时，要产生能耗，使导线发热。裸导线温度过电流通过导线时，要产生能耗，使导线发热。裸导线温度过高还会使接头处氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化高还会使接头处氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化最后可发展到断线。而绝缘导线和电缆的温度过高时，又可最后可发展

38、到断线。而绝缘导线和电缆的温度过高时，又可使绝缘加速老化甚至烧毁。因此，母线、导线和电缆的截面使绝缘加速老化甚至烧毁。因此，母线、导线和电缆的截面还应按还应按发热条件发热条件来选择。使其允许载流量来选择。使其允许载流量Ial不小于通过相线的不小于通过相线的计算电流计算电流I30。即。即： IalI30 在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其稳态温度超过允许值的最大电流称为导线的允许载流量。导稳态温度超过允许值的最大电流称为导线的允许载流量。导线和电缆的允许载流量可查阅有关设计手册。当给出铝线的线和电缆的允许载流量可查阅有关设计手册。

39、当给出铝线的载流量时，铜线的载流量可按相同截面的铝线载流量乘以载流量时，铜线的载流量可按相同截面的铝线载流量乘以1.29即可得出。即可得出。 母线、导线和电缆截面的选择母线、导线和电缆截面的选择（2 2）按发热条件选择截面按发热条件选择截面 为了满足机械强度的要求，对于室内明敷的绝缘导线，其为了满足机械强度的要求，对于室内明敷的绝缘导线，其最小截面不得小于最小截面不得小于4mm2；对于低压架空导线，其最小截面不；对于低压架空导线，其最小截面不得小于得小于16mm2。架空裸导线的最小允许截面见表。架空裸导线的最小允许截面见表3-1 表3-1 架空裸导线的最小允许截面 单位：mm2导线种类导线种类

40、备备 注注35kV310kV低压低压铝及铝合金线353516*与铁路交叉跨越时应为35mm2钢芯铝绞线352516（3 3） 按经济电流密度选择导线和电缆的截面按经济电流密度选择导线和电缆的截面 导线截面大小，直接影响线路投资和年计算费用。根据经导线截面大小，直接影响线路投资和年计算费用。根据经济条件选择导线和电缆的截面，应从两个方面来考虑济条件选择导线和电缆的截面，应从两个方面来考虑: 1. 选择大截面电能损耗降低，投资及维修管理费用高；选择大截面电能损耗降低，投资及维修管理费用高； 2. 选择小截面电能损耗增加，投资及维修管理费用降低；选择小截面电能损耗增加，投资及维修管理费用降低； 综合

41、上述两方面因素，制定出比较合理的经济效益最好的综合上述两方面因素，制定出比较合理的经济效益最好的截面，称为截面，称为经济截面经济截面。对应于经济截面的电流密度称为经济。对应于经济截面的电流密度称为经济电流密度。我国规定的导线和电缆经济电流密度见下表电流密度。我国规定的导线和电缆经济电流密度见下表3-2 线路类别导线材料年最大负荷利用小时数（h）3000以下300050005000以上架空线路架空线路铜3.002.251.75铝1.651.150.90电缆线路电缆线路铜2.502.252.00铝1.921.731.54（1）选择经济截面）选择经济截面有一条长度为有一条长度为5km的的10kV LJ型铝绞线架空线路，已知型铝绞线架空线路，已知计算负荷为计算负荷为1380kW，cos=0.7，Tmax=4800h，试选择，试选择其经济截面，并检验其发热条件和机械强度其经济截面，并检验其发热条件和机械强度 。 114A0.7101.7321380cos3N3030UPI2ecA/mm15. 1j2ec30ecmm1 .9915. 1114AjI查手册后，初选标准截面为查手册后，初选标准截面为95mm2的的LJ-95型铝绞线。型铝绞线。 相线计算电流相线计算电流 由表由表32查得查得 根据式（根据式（3.2）可