第七章低压配电设备及导线的选择

1、第七章 低压配电设备及导线的选择第一节 建筑电气的基本作用与分类本课程从第七章直到第十章是属于建筑电气的内容。建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、维持与改善室内的电、光、热、声环境的一门科学。随着建筑技术的迅速发展和现代化建筑的出现，建筑电气所涉及的范围已由原来的单一的供配电、照明、防雷和接地，发展成为以近代物理学、电磁学、无线电电子学、光学、声学等理论为基础，应用于建筑工程领域内的一门新兴学科。由于计算机和自动控制技术的发展与应用，对建筑物内部的给排水系统、空调制冷系统、自动消防系统、保安监控系统、通讯、广播及共用电视天线系统、经营管理系统等实行最佳控制和最佳管理，因此建筑电气

2、已成为现代化建筑的一个重要标志。根据使用功能的不同，可将建筑电气大致分为五类：一. 创造光、温度、空气和声音等理想环境的设备（如照明、空调机、广播系统等）。二. 追求快捷、高效工作方式的设备（电梯、电话、电视、信息通讯等）。三. 加强防灾、减灾能力的设备（火灾自动报警及联动设备、电视监控、建筑防雷等）。四. 自动控制和优化设备性能的设备（利用计算机等技术，控制设备的经济运行、远程监控、遥控等）。五. 提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源。在日常生活中，人们根据安全电压的习惯，通常将建筑电气分成强电与弱电两大类。强电部分包括：供电，配电，照明，自动控制与调节，建筑防雷保护；弱电部分包括：通信，

3、电视，电脑管理系统，有线广播，呼叫信号，公共显示及时钟系统，火灾自动报警及消防系统，保安系统等。第二节 电能的产生、输送与分配自然界中蕴藏的能量是极其丰富的。各种非电形式的能源，都可以方便的通过发电厂转换成电能。按所利用的能源的不同，有火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、风力发电等。一、 电能的产生、输送与分配为了充分而合理地利用自然资源，大、中型发电厂，一般都建在能源蕴藏地，例如水力发电厂建在江河、峡谷及水库等水力资源丰富的地方；火力发电厂建在燃料产地及交通方便的地方。而用电地区则可能离发电厂很远，所以需要将产生的电能进行远距离输送。考虑到经济性，采用较高电压输送更经济（当输送功率一定时

4、，电压 越高，则线路中电流就会越小，需要的有色金属就会减少)。发电厂受绝缘处理水平的限制，发出的电压不能太高，目前发电机通常采用的电压等级为6、10kV，所以在输电时，除供给发电厂附近的用户外，大部分经过升压变压器先将电压升高，然后输送出。一般输出距离越远、输送功率越大，则输电电压就需要越高。目前国内输电电压有110 kV、220 kV、500 kV等。线路电压等级与输送容量及输送距离的关系，见表7-1。            线路电压等级与输送容量及输送距离的关系  

5、60;              表7-1线路额定电压(kV)输送容量（MW）输送距离（km）线路额定电压(kV)输送容量（MW）输送距离（km）0.380.10.611010.050.01505030.11.031220100.0300.030010060.11.2154330200.01000.0600200100.22.0206500800.02000.01000400352.010.05020750我国正在建设中的长江三峡电厂，总装机容量为1820万kw，年

6、发电量847亿度/年，是世界之最。为了满足用电设备对工作电压的要求，在用电地区需设置降压变电所，将电压降低。通常，在用电地区设置降压变电所，将输电电压降低到610kV，然后分配到居住区等负荷中心，由变电所或配电变压器，将电压降低到380/220V，给低压用电设备供电。供电电源电压主要是根据负荷大小，供电距离以及该地区可能提供的电源电压，与电力部门协商确定。由电源、电力网以及电能用户等组成的整体，称为电力系统，如图7-1所示。各种类型的发电厂，通过电力网将电能输送和分配给用户。电力网做成环网，这样可以避免由于个别发电机因检修或发生故障，而造成用电地区大面积停电，从而提高供电的可靠性。此外，还可以

7、根据季节的不同，以及电网的总负荷，来调配水力发电厂和火力发电厂的负荷，以达到总供电与总负荷基本平衡，节省能源，提高效率，保证电网运行的安全性和经济性。     发电厂  区域变电所 用户图7-1 从发电厂至用户的输配电过程示意图 二、 标准额定电压 国家对发电、输电、用电及所有用电设备的额定电压均有统一的规定,按照不同电压分成若干个标准电压等级。标准电压等级是根据国民经济发展需要,考虑技术经济上的合理性以及电机、电器的制造水平等因素，经全面分析研究而确定的。目前执行的交流单相、三相标准额定电压，见表7-2。   我

8、国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压                  表7-2分 类电网和用电设备额定电压（kV）发电机额定电压（kV）电力变压器额定电压（kV）一 次 绕 组二 次 绕 组低 压0.220.230.220.230.380.400.380.400.660.690.660.69高 压33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11-13.8,

9、15.75,18.2013.8,15.75,18.20-35-3538.563-6369110-110121220-220242330-330363500-500550此外,还有100V以下的额室电压:12V,24V,36V主要用于安全照明。由于用电设备接在电力线路上，在传输电能时有负荷电流通过，线路上会产生相应的电压损失。为保证用户设备端的实际电压等于或接近于额定电压，必须使网络首端电压高于电网的额定电压，用以补偿网络上的电压损失。因此发电机额定电压必须比相应电力网和用电设备额定电压高5%；变压器二次线圈的额定电压高于用电设备额定电压的5%或10%。三、电能质量（一）电压偏移电压偏移指供电电

10、压偏离（高于或低于）用电设备额定电压的数值占用设备额定电压值的百分数，即（7-1）式中 电压偏离额定电压的百分数；设备的端电压（V）；设备的额定电压（V）。1.正常运行情况下，用电设备受电端的电压允许偏离值（以额定电压的百分数表示）要求如下：（1）一般电动机 5%。（2）电梯电动机 7%。（3）一般照明 5%。在视觉要求较高的室内场所为 5%，-2.5%。（4）无特殊要求的用电设备为 5%。2.电子计算机供电电源的电能质量应满足表7-3所列数值。            计算机性能允许的

11、电能参数变动范围                      表7-3A 级B 级C 级电压波动（%）25+7+13频率变动（Hz）0.20.51波形失真率（%）3558810允许断电时间（ms）0442002001500注:此表要求摘自GB50174-93。3.医用 光诊断机的允许电压波动范围为额定电压的-10%10（二）频率我国电力工业的标准频率为50赫兹，由电力系统保证。当偏离了规定

12、值，将影响用电设备的正常工作。第三节 负荷的分类及计算一、 负荷的分类民用建筑负荷，根据建筑物的重要性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，将民用建筑用电负荷分为三级。（一）一级负荷指中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、公共场所秩序严重混乱的用电单位的重要负荷。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心、以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等一级负荷，为特别重要负荷。中断供电，将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作，或中断供电将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷，亦为特别重要负荷。（

13、二）二级负荷指中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失、公共场所秩序混乱的用电单位的重要负荷。如地、市级政府办公大楼、地市级图书馆、博物馆、文物珍品库、科研机构、体育场馆、气象台站、金融支行、地区邮电局、中小型剧场、三星级旅馆、建筑面积在13万平方米有局部空调的商厦等。（三）三级负荷不属于一级和二级的负荷。具体建筑物的负荷分级，应参阅现行设计规范、规程。按照负荷要求的可靠性等级，采取相应的供电方式，区别对待，以达到提高投资的经济效益、社会效益、环境效益的目的。一级负荷应由两个电源独立供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源

14、。一级负荷中的特别重负荷，除上述两个电源外，还应增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。二级负荷的供电系统，应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不至于中断供电（或中断的后能迅速恢复）。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路6kV及以上专用架空线供电。三级负荷对供电无特殊要求。二、负荷的计算所谓负荷是指建筑物内用电设备所取用的功率或线路中的电流。负荷的计算是选择配电变压器、导线及用电设备的依据。为什么一定要讨论负荷的计算呢？因为若负荷确定过大，将使设备和导线选得过大，造成投资和有色金属的浪费；若计算负荷确定过小，将使设备和导线选得过小，将因过载

15、而使设备和导线发热严重而烧毁，造成事故，从而带来更大的损失。为此，要进行负荷的计算，以便我们正确选择配电设备、导线和变压器等是很有意义的。负荷计算方法有单位指标法和需要系数法等。初步设计采用单位指标法，施工图设计则采用需要系数法。现分述如下。（一）单位指标法设计初期，为便于确定供电方案和选择变压器的容量和台数，可采用单位指标法：单位指标法的计算公式如下：（7-2）式中 计算的视在功率（KVA）单位指标（VA/m ）建筑面积（m ）根据目前的用电水平和装备标准，其指标见表7-4。          

16、;          变压器装置指标                           表7-4建 筑 类 别装置指标（VA/m2）建 筑 类 别装置指标（VA/m2）住宅建筑3040剧场建筑80120公寓建筑5070医疗建筑60100旅馆建筑60

17、100教学建筑大专院校：4060中小学校：2030办公建筑80120展览建筑100120商业建筑一般：60120大中型：100200演播室600800W/m2体育建筑60100汽车停车库10W/m2（二）需要系数法施工图设计阶段，宜采用需要系数法。按需要系数法，确定用电设备的有功计算负荷Pj时，就是将用电设备的容量乘以一个适当的需要系数，即(7-3)式中 用电设备组的计算有功功率（KW）；需要系数（三台以下 =1）；用电设备组的设备容量（KW）；需要系数 的确定，是考虑了用电设备组（不只是一台用电设备）的运行情况、工作条件、工人操作水平等各种因素，根据实际统计而综合成小于1的系数。有关用电设备

18、组的需要系数及功率因数推荐值，见表7-5。                  需要系数及功率因数推荐值                     表7-5用电设备组名称需要系数（ ）功率因数( )备 注照明0.70.80.90.95

19、(就地补偿后)冷冻机房0.650.750.8锅炉房、热力站0.650.750.75水泵房0.60.70.8通风机0.60.70.8电梯0.180.220.8交流梯厨房0.350.450.85洗衣房0.30.350.85窗式空调器0.350.450.8舞台照明100200kW200kW以上0.610.51在进行用电设备的分组计算时，同类用电设备的总容量，按照算数相加。不同类用电设备的总容量，应按有功功率和无功功率负荷分别相加。即（7-4）借助电工学中电路理论知识，我们可以计算出用电设备组的视在功率及线路中的电流（也叫计算电流）。视在功率为（KVA）（7-5）单相负荷线路中的电流（相电流）或 （7

20、-6）式中 相电压（V）（或单相用电设备组的额室电压）；用电设备组的平均功率因数。三相负荷线路中电流的计算或 （7-7）式中 是线电流（A）；是线路的线电压（v)。考虑接到同一干线（或变配电所）的各组用电设备的最大负荷并不是同时出现的，在确定干线或变电所的总负荷时，引入一个同时系数K。这时总的有功计算负荷用下式计算。（7-8）式中 总的有功计算负荷（KW）；同时系数；各组用电设备的有功计算负荷之和（KW）。总的无功计算负荷为（7-9）式中 总的无功计算负荷（KVar）;同时系数；各组用电设备的无功计算负荷之和（KVar）;总的视在功率和计算电流的计算式分别为（7-10）式中 总的视在功率（KV

21、A）；总的计算电流（A）；线路的额定电压（V）（线电压）同时系数 可查表，一般为 =0.80.9, =0.930.97.三相负荷应尽量做到均匀分配,若三相负荷不平衡，为保证安全供电，应以最大负荷相的相电流确定为三相计算负荷。最后，我们来讨论用电设备容量 的确定。（三）设备容量 的确定在进行建筑电气动力、照明等初步设计及施工图设计阶段时，应首先确定电气设备的容量 。在计算负荷时，设备容量 不包括备用设备。 与用电设备的工作方式有关，其对于用电负荷的大小有直接影响，按照工作制的不同，将用电设备分为三类。1. 长期工作制的设备 指长期连续运行，可以达到稳定温升，负荷比较平稳的用电设备。如照明灯具、锅

22、炉用风机、通风机、生产生活水泵等，其设备容量就是其铭牌标注的额定功率 。2. 短时工作制的设备 指工作时间较短，而停歇时间相当长的用电设备。如房间换气扇、锅炉补水泵、地下室排水泵等，其设备容量就是其铭牌标注的额定功率 。3. 断续工作制的设备 指时而工作，时而停用，如此反复交替，工作时间很短，常常达不到稳定温升，停用时间也很短，常冷却不到环境温度，工作周期一般不超过10分钟，运行一段时期后，温升稳定在某一稳定范围内的用电设备。如电梯、电焊机、起重机等。描述断续工作制设备的状态用暂载率 表征。暂载率 是在一个工作周期内工作时间 与工作周期 的比值，工作周期等于工作时间与停歇时间之和，用公式表示（

23、7-11）式中 工作周期；工作周期内的工作时间；工作周期内的停歇时间；暂载率。同一设备，以不同的暂载率工作时，其输出功率是不同的。例如某设备在 时的设备容量为 ，那么该设备在 时的容量 为多少？这就需要进行“等效”换算。由于用电设备的使用寿命主要决定于绝缘的老化程度，而发热情况直接影响绝缘老化，所以“等效”换算实际上可看成是等效发热换算。我们知道，电流 通过电阻为 的设备，在 时间内产生的热量 。因此，在 不变且产生的热量又相等的条件下， 。又电压相同时，因此 。而由式（7-11）可知，同一周期的暂载率 。因此可得 ，设备容量与负荷暂载率的平方根值成反比关系。即（7-12）在采用需要系数法计算

24、设备容量时，通常应统一换算到暂载率 =25%下的有功功率，其公式为：（7-13）例如，某台起重设备铭牌额定有功功率为 （KW），额定暂载率为 ，要换算到规定暂率 下的有功功率，其公式为式中 规定暂载率，对电焊机为100%，起重设备为25%。4. 照明装置的设备容量(1) 白炽灯、碘钨灯(2) 荧光灯、高压水银灯，考虑到镇流器的功率损耗，对于荧光灯的额定功率增加20%，高压汞灯的额定功率应增加8%。第四节 配电系统的基本形式配电系统的设计应满足供电可靠性、安全性及电压质量的要求。贯彻“适用、先进、安全、经济、美观”的设计原则，采用的技术标准和装备水平应与工程性质、规模、功能要求以及建筑环境设计相

25、适应。系统接线不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性，配电系统不宜超过三级。一、变配电所选址变配电室应满足进出线方便、便于设备的装卸和搬运、避开有剧烈振动、接近负荷中心、靠近电源侧的场所，不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，不宜设在多尘、雾或有腐蚀性气体的场合。高层建筑的配变电所，宜设在地下一层（当地下层多于一层）或首层。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。二、配电系统的基本形式配电系统的形式有多种，应根据具体情况选择使用，常用的有下面几种形式。（一）树干式系统树干式系统见图7-2（ ），特点是从供电点引出的每条配电线路，可连接几个用电设备或配电箱。树干式配电

26、系统比放射式系统线路的总长度短，可以节约有色金属，比较经济；供电点的回路数量较少，配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应减少；缺点是干线发生故障时，影响的范围大，供电可靠性较差，导线的截面面积较大。这种配电方式在用电设备较少，且供电线路较长时经常采用。（二）放射式系统放射式系统见图7-2（ ），特点是配电线路发生故障时互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，检修比较方便；缺点是系统灵活性差，导线消耗量较多。这种配电方式经常用于用电设备容量较大，负荷集中或重要的用电设备；需要集中联锁起动、停车的设备；以及有腐蚀性介质和爆炸危险等，不宜将配电及保护设备放在现场的场所。（三）变压器干线式系统变压器

27、干线式系统见图7-2（ ），特点是除了具有树干式系统的优点外，接线更简单，能大量减少低压配电设备。为了提高母干线的供电可靠性，应当减少接出的分支回路数，一般不宜超过10个。对于频繁起动、容量较大的冲击负荷，以及对电压质量要求严格的用电设备，不宜采用此方式供电。                            &#

28、160;                                     （e）            

29、;                     （d）（ ）树干式；（ ）放射式；（ ）变压器-干线式；（ ）链式；（ ）混合式                      图7-2 配

30、电系统的基本形式示意图（四）链式系统链式系统如图7-2（ ）所示，它除了具有与树干式相似的特点外，这种供电形式适用于设备距配电柜较远，而彼此相距又较近的不重要的容量较小的用电设备，这种方式连接的用电设备组在五台以下，连接照明配电箱宜为三四个。（五）混合式系统混合式系统见图7-2（ ），它具有放射式与树干式系统的共同特点。这种供电方式适用于用电设备多或配电箱多，容量又比较小，分布比较均匀用电设备的场合。第六节 低压配电线路保护及保护装置选择一、低压配电线路保护我们知道，当电流通过导体时，会产生发热现象，当通过的电流过大时，由于导线温升过高，其绝缘将迅速老化，缩短使用期限，严重时还可能引起着火。因

31、此线路应具备一定的保护装置。线路的过电流保护装置一般采用熔断器或断路器。这种保护装置在线路的电流超过整室值时，自动将故障线路切断，从而达到保护线路的目的。引起线路过电流的主要原因是短路或过负荷。短路现象是由于电流不经过用电负荷，电源两端直接相连的结果。短路电流通常比负荷电流大许多倍，会产生电弧及声响，是线路的严重故障。过负荷则主要是由于负荷计算不当或盲目增加负荷所引起的。低压配电线路的保护有短路保护、过负荷保护、接地故障保护、中性线断线故障保护等。二、保护装置选择低压配电线路的保护和控制装置有很多，这里我们主要介绍刀开关、断路器、熔断器、漏电保护装置等。（一）刀开关又称刀闸，一般在低压（不超过

32、500V）电路中，用于通、断交直流电源。刀开关的结构主要由固定刀夹座和可动的刀闸所组成，他们通常用紫铜或黄铜制作，如图7-8所示。   （a）实例（b）图例图7-8刀开关刀开关的种类很多,按极数(刀闸)分有单极、双极、三极与多极等。双极开关用于单相电路，三极开关用于三相电路。刀开关的型号有： HD为刀型开关，HH分封闭式负荷开关，HK为开启式负荷开关，HR为熔断式刀开关，HS为刀型转换开关，HZ为组合开关。其额定电压是：双极有250 V，三极有380V、500V等。开关的额定电流可以从产品样本中查找，其最大等级为1500A。图7-9所示为低压电路中常用的开启式负荷

33、开关，由刀开关、熔体（保险丝）、接线座、胶盖和瓷质板等组合而成（又叫胶盖开关）。合闸时，胶盖可以把带电部分遮住，使手不能触及带电导体。胶盖的内表面有绝缘间隔把各相隔开。开启式负荷开关的额定电流有15、30、60A。这种开关用于一般照明、电热等回路的控制开关或分支线路的配电开关。                     (a)      &

34、#160;                            (b)                      图7-9开启式

35、负荷开关的外形和接线刀开关的选择主要是根据额定电流。对于照明回路，可按下式选择； (7-14)式中 刀开关的额定电流（A）；线路中的计算电流（A）；（二）熔断器俗称保险丝，是广泛用于供配系统中的保护电器。熔断器串接于被保护的电路中，当发生短路或严重过载时，自动熔断，从而切断电路，使用电设备得以保护。熔断器中主要是熔体部分，是由熔点低、导电性能好的合金材料制成。小电流电路中常用铅锡合金作熔体材料，大电流电路中常用铜作熔体材料。类型有插入式、旋塞式和管式等。RC为插入式，RH为汇源排式，RL为螺旋式，RM封闭管式，RS为快速式，RT为填料管式，RX为限流式熔断器。熔断器的选择主要是熔体额定电流的选

36、择。由于照明负荷与动力负荷的特点不同，故熔断器的选择也不同。1.照明负荷线路为保证线路正常工作时，熔体不应熔断，即 （7-15）式中 熔体的额定电流（A）；线路的计算电流（A）；2.电动机配电线路考虑到电动机在正常工作时额定电流较小，而在起动时起动电流较大（是其额定电流的47倍）。熔体额定电流的选择，应同时满足正常工作电流和起动尖峰电流两个条件。为此，（1）单台电动机线路要求 （7-16）式中 熔体额定电流（A）；电动机起动电流(A);安全系数（一般情况取 =2.5）。决定于起动状况及熔断器特性，具体见表7-10。（2）多台电机的配电干线（电动机在五台以上），按下式进行熔体的选择 （

37、7-17）式中 熔体额定电流（A）；回路中最大一台电动机的起动电流（A）；除去一台容量最大的电动机之外，其余电动机额定电流之和（A）；b电动机同时工作系数，当线路中接有58台电动机时取b=0.95，当接有2030台时取b= 0.8。                              

38、0;    系 数             表7-10熔断器型号熔体材料熔体电流值电动机轻载启动电动机重载启动RTO铜50A及以下60200A200A以上2.53.54233RM10锌60A及以上80200A200A以上2.533.522.53RL1铜、银60A及以下80100A2.5322.5RC1A铅、铜10200A32.5(三)自动空气开关也叫低压断路器,是一种能自动切断故障电路的控制兼保护作用电器。通常应用在500V以下的交直流电路中。其

39、动作情况是手动合闸，自动跳闸，同时可用作线路的故障（过载、短路、欠压、失压等）保护。它的分断能力较强，用途极为广泛，是低压线路中非常重要的一种保护电器。其用途分类见表7-11。                    低压断路器用途分类              

40、0;      表7-11断路器类型电流范围（A）保护特性主要用途配电用低压断路器200400选择型B类二段保护瞬时、短延时电源总开关和靠近变压器近端支路开关三段保护瞬时、短延时、长延时靠近变压器近端支路开关非选择型A类限流型瞬时、长延时支路末端开关一般型电动机保护用低压断路器63630直接起动一般型过电流脱扣器瞬时整定电流815IN.OR保护笼型电动机 限流型过电流脱扣器瞬时整定电流812IN.OR用于靠近变压器近端电动机 照明用微型断路器663间接起动过电流脱扣器瞬时整定电流38IN.OR保护笼型和绕线转子电动机

41、0;过载长延时,短路瞬时 用于照明线路和信号二次回路 剩余电流保护器20200电磁式动作电流分为15、30、50、75、100mA0.ls接地故障保护 集成电路式               续表注：IN.OR表示过电流脱扣器额定电流，对可调式脱扣器可长期通过的最大电流（A）。1.基本构造和工作原理自动空气开关的基本构造如图7-10所示。电路中电流正常时，电磁铁5中的吸力小，不能将搭扣4吸上，使动接触刀片1保持在闭合

42、位置。当过载或短路，电流增大到一定数值，电磁铁5的吸力增大到能吸动搭扣4上的衔铁6，使搭扣脱扣，在弹簧2的作用下，接触刀片1跳开，将电路切断，完成过载或短路保护。欠压（失压）自动空气开关的构造如图7-11所示。电磁线圈接在线电压上。电压正常时，电磁吸力可以将搭扣吸住，使线路保持接通。当欠压（或失压）时，电磁吸力变小，在弹簧6作用下，搭扣被拉开，在弹簧2的作用下，接角刀片迅速被拉开，切断电路。        图7-10过载自动空气开关       

43、                 图7-11欠压自动空气开关1-接触刀片；2-弹簧；3-搭扣支点；4-搭扣； 1-接触刀片；2-弹簧；3-搭扣支点；4-搭扣；5-电磁铁；6-衔铁5-电磁铁；6-衔铁图7-12为典型自动开关动作原理图。主触头、辅助触头被传动杆边动，当反时针方向失去操作手柄时，闭合力经自由脱扣机构传递给传动杆，使触头闭合。最后锁扣将自由脱扣机构锁住，保持电路接近。为了实现过载和短路保护，三相主电路内串联有电磁式过流脱扣器，必需时在辅

44、助触头电路内可串联失压脱扣器。当任何一相主电路的电流超过一定数值时，过电流脱扣器产生的电磁力克服了弹簧的反作用力将衔铁向上吸引，衔铁上市部的顶板推动脱扣杠，使用脱扣串轴反时针方向转动，从而是使自由脱扣，在断开弹簧的作用下，触头断开易将电路分断。       图7-12 典型自动开关动作原理图其它方面的功能这里不赘述，请有关电器产品介绍。自动开关的外形图见图713。        DZ12-60开关外形DZ15-40.60(三极)开关外形图7-13

45、自动开关外形2.选择应考虑如下几个方面的因素：（1）按工作条件选择自动开关的型号和结构。在低压配电、电机控制和照明线路中常采用框架式和塑料外壳式。对于 宋体整流装置，宜采用快速自动开关。（2）按线路额定以参数选择自动开关的额定电压和额定电流。其额定电压应大于或等于线路的额定电压，额定电流应大于或等京广线路的额定电流。（3）根据不同使用场合选用脱扣器的类型。如控制电动机时，应有欠压、失压保护，故需失压脱机器。为使电机起动时不跳闸又防止电机过载和径路，应该有热脱扣器或有延时的过电流脱扣器。（四）漏电保护器又称漏电断路器，当发生漏电时，自动分断发生故障的线路。漏电保护器能迅速断开发生人身触电、漏电和

46、单相接地故障的低压线路。漏电保护器，按其动作原理分为电压动作型和电流动作型两种，但通过的为电流动作型。图7-14为电流动作型漏电保护器的工作原理示意图。它由零序电流互感器TAN、放大器A和低压断路器（低压自动开关）QF等3部分组成。设备正常运动时，电路三相电流对称，三相电流相量和为零，因此零序电流互感器TAN的铁心中没有磁通，其二次侧没有电压。如果设备发生漏电或单相接地故障时，由于主电路三相电流的相量和不为零，零序电流互感器TAN的铁心中就有零序磁通，其二次侧就有电流，经放大器A放在后，通入自动开关脱扣器线图，使低压断路器QF跳闸，切除故障电路，避免发生触电事故。  

47、60;    图7-14电流动作型漏电保护器工作原理示意图第五节 电线、电缆的选择与敷设一、电线、电缆的种类、基本特征与型号在配电线路中，使用的导线主要有电线与电缆。为便于选择使用，这里简介电线、电缆的种类、基本特征与型号。（一）电线按绝缘材料不同，电线可分橡皮绝缘线和塑料绝缘线；按芯线材料不同，可分为铜芯与铝芯线；按芯线构造不同，可分为单芯、多芯与软线。1. 聚氯乙烯绝缘线（通称塑料绝缘线）这类电线绝缘性能良好，制造工艺简便，价格便宜，大量生产，应用广泛。缺点是对气温适应性能较差，低温时易变硬发脆，高温或日光下绝缘老化较快，不宜室外敷设。主要型号有：B

48、LV 、BV、BVR、BLVV、BVV。上述型号中有字母“L”的为铝芯线，无此字母为铜芯线。字母为“V”表示塑料绝缘护套，只有1个字母V的为单层，有2个字母V的为双层。2. 橡皮绝缘线这类电线弯曲性能较好，对气温适应性较广，有棉纱编织和玻璃丝编织两种。后一种可用于室外架空线或进户线，棉纱编织有延燃易霉的缺点。主要型号有：BLX、BX（棉纱编织），以及BBLX、BBX（玻璃丝编织）。3.（氯丁）橡皮绝缘线这类电线具有前两类电线的优点，且耐油性能好，不易霉，不延燃，适应气温性能好，老化较慢，适宜作室外架空线或进户线用，缺点是绝缘层机械强度比橡皮线低。主要型号有BLXF、BXF。（二）电缆电缆的结构

49、包括导电芯、绝缘层、铅包或铝包和保护层几个部分。从导电芯来看，有铜芯和铝芯电缆；按芯数又可分为单芯、双芯、三芯及四芯等。种类有1. 油浸纸绝缘电力电缆该电缆有铅包的铝包两种护套，其特点是耐热性能强，耐电压强度高，介质损耗低，使用寿命长。但弯曲性较差，绝缘层内有油介质，不能在过低温度和两端高度差过大的情况下敷设。铅包护套质软，韧性好，化学性能稳定，但价格较贵；铝包护套轻，成本低，但加工较难。油浸纸绝缘电缆构造如图7-3所示。主要型号有ZQ、ZLQ（铅包）和ZL、ZLL（铝包）2. 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（全塑料电缆）电缆的绝缘性能、弯曲性、抗腐蚀性能均较好，且护套轻，耐油、耐酸、碱腐蚀

50、，不延燃，接头制作简便，价格便宜。缺点是绝缘电阻率较油浸纸低，介质损耗大，某些场合，如含有三氯 图7-3 油浸纸绝缘电力电缆             乙烯等化学物质的情况下不适用。 主要型号有VV、VLV此外，还有钢带或钢丝铠装的VV29、VV30、VLV29、VLV30型塑料电缆等多种。二、电线、电缆的选择在配电线路中，电线、电缆的选择，要考虑线路敷设及导线截面的选择。线路敷设包括室内外布线、电缆布线和架空布线等。电线、电缆截面积的选择应满足允许温升、电压损失、机械强度等要

51、求，电线、电缆的绝缘额定电压要大于线路的工作电压，并应符合线路安装方式和敷设环境的要求。电线、电缆的导线截面应不小于与保护装置配合要求的最小截面。（一）按使用环境及敷设方式1.电力电缆的选择要求（1） 电力电缆一般应采用铝芯电缆，但输送电流大或振动剧烈，防火要求高的重要建筑宜用铜芯电力电缆。（2） 埋地敷设的电缆，一般采用有外护层的铠装电缆。当沿同一路径敷设电缆根数在8根及以下、且场地有条件时，宜采用直接埋地敷设，深度一般不小于0.7m。（3） 在可能发生位移的土壤中（如流沙、大型建筑物附近）埋地敷设电缆时，应采用钢丝铠装电缆或采取措施（如预留电缆长度等）消除因电缆位移时作用在电缆上的应力。（

52、4） 在有化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤中，不宜采用埋地敷设电缆，如必须直埋时，应采用防腐型电缆或有防止杂散电流腐蚀电缆的措施。（5） 敷设在管内或排管内的电缆，宜采用塑料护套电缆。（6） 在电缆沟或电缆隧道内敷设的电缆，不应采用有易燃和延燃的外护层。宜采用阻燃塑料护套电缆。（7） 架空电缆宜采用全塑电缆。（8） 三相四线线路中使用的电力电缆，应选用四芯电缆。各种电缆外护层及铠装的适应敷设场合见表7-6   各种电缆外护层及铠装的适应敷设场合          

53、60;        表7-6护套或外护层铠 装代号敷 设 方 式环 境 条 件备 注室内电缆沟隧道管道竖井埋地水下易燃移动多砾石一般腐蚀严重腐蚀裸铝护套（铝包）无L裸铅护套（铅包）无Q一般橡套无不延燃橡套无F耐油聚氯乙烯护套无V聚乙烯护套无Y普通外护层（仅用于铅护套）裸 钢 带20钢 带2裸细钢丝30细 钢 丝3裸粗钢丝50粗 钢 丝5一级防腐外护层裸 钢 带120钢 带12裸细钢丝130细 钢 丝13裸粗钢丝150粗 钢 丝15二级防腐外护层钢 带22细 钢 丝23粗 钢 丝25内铠装塑料外护层（全塑电缆）钢 带29细

54、钢 丝39粗 钢 丝59注：1.“”表示适用; “”表示外被层为玻璃纤维时适用,无标记者不推荐采用。2.裸金属护套一级防腐外护层由沥青复合物加聚氯乙烯护套组成。3.铠装一级防腐外护层由衬垫层、铠装层和外被层组成。衬垫层由两个沥青复合物、聚氯乙烯带和浸渍皱纸带的防水组合层组成。外被层由沥青复合物、浸清电缆麻（或浸渍玻璃纤维）和防止粘合的涂料组成。4裸铠装一级防腐外层的衬垫层与铠装一级外护层的衬垫层相同，但没有外被层。5.铠装二级防腐外护层的衬垫层与铠装一级外护层的衬垫层相同，钢带及细钢丝铠装的外被层由沥青复合物和聚氯乙烯护套组成。粗钢丝铠装的镀钭钢丝外面挤包一层聚氯乙烯护套或其他同等效能的防腐涂

55、层，以保护钢丝免受外界腐蚀。6.如需要用于湿热带地区的防霉特种护层可在型号规格后加代号“TH”。7单芯钢带铠装电缆不适用于交流线路。2.导线型号选择与要求（1）低压配电线路应采用绝缘导线。（2）在下列情况的配电线路应采用铜芯线缆。1）属于一、二级负荷以及一级负荷中的特别重要负荷的配电线路；2）居住建筑、幼儿园、福利院等用电设备的配电线路；3）连接移动设备和特别潮湿（如浴室、游泳池等）和有强烈振动的场所；4）易燃易爆场所（如商店、娱乐厅、油库等）和强地震区；5）室外的配电线路。（二）按温升选择截面电线、电缆本身是一个阻抗，当负荷电流通过时，就会发热、使温度升高。当所流过的电流超过其允许电流时，就

56、会破坏导线的绝缘性能，影响供电线路的安全性与可靠性。为了保证电线、电缆的实际工作温度不超过允许值，电线、电缆按发热条件允许的长期工作电流 大于或等于线路的计算电流 ，即 ，选择截面。（三）按电压损失校验截面电流通过导体时，由于线路上有电阻和电抗存在，除产生电能损耗外，还产生电压损失。当电压损失超过一定的数值后，将使用电设备端子上的电压不足，严重地影响用电设备的正常运行。为了保证电气设备的正常运行，必须根据线路的允许电压损失来选择导线的截面。当达不到其允许电压损失条件时，应适当放大电缆或电线的截面。（四）按机械强度要求选择导线截面的选择必须满足机械强度的要求，因为导线本身的重量，以及自然界的风、

57、雨、冰、雪现象，会使导线承受一定的应力，只有导线选择足够大，才能保证供电线路的安全运行。导线按机械强度要求的最小截面列于表7-7。对架空线路而言，其线路的截面按机械强度要求不应小于表7-8所列数值。                   绝缘导线最小允许截面（mm）2             

58、;        表7-7序号用途及敷设方式线 芯 的 最 小 截 面铜芯软线铜 线铝 线1照明用灯头线（1）屋内（2）屋外0.41.01.01.02.52.52移动式用电设备（1）生活用（2）生产用0.751.03架设在绝缘支持件上的绝缘线其支持点间距（1）2m及以下，屋内（2）2m及以下，屋外（3）6m及以下，（4）15m及以下（5）25m及以下1.01.52.5462.52.546104穿管敷设的绝缘导线1.01.02.55塑料护套线沿墙明敷设1.02.56板孔穿线敷设的导线1.52.5三、配电线路的敷设电线、电缆的敷

59、设应根据建筑物的功能，室内装饰的要求和使用环境等因素，经技术、经济比较后确定。特别是按环境条件确定导线的型号及敷设方式。                  导线最小截面（mm）2                     

60、        表7-8线路导线种类高压线路低压线路居民区非居民区铝绞线及铝合金绞线352516钢芯铝绞线251616铜绞线1616（直径3.2 mm）（一）电缆线路的敷设敷设电缆常用方式有直接埋地（图7-4）；电缆沟（图7-5）；沿墙、梁、支架等架空敷设（7-6）和穿管敷设。                     

61、                                                               图7-4直埋电缆图7-5 电缆沟（户内） 图7-6电缆沿墙敷设