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文档简介
工厂供电刘介才霍平1第五章
工厂电力线路2本章首先介绍工厂电力线路的接线方式及其结构和敷设,然后重点讲述导线和电缆截面的选择计算,最后介绍工厂电力线路的电气安装图知识。本章也是工厂供电一次系统的重要内容。工厂供电第五章 工厂电力线路第一节
工厂电力线路及其接线方式3工厂供电电力线路是电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的重要任务。电力线路按电压高低分,有高压线路(即1kV以上线路)和低压线路(即1kV及以下线路)。电力线路按其结构型式分,有架空线路、电缆线路和车间(室内)线路等。一.概述第一节
工厂电力线路及其接线方式4工厂的高压线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式。工厂的高压线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式。(一)高压放射式接线(一)高压放射式接线线路之间互不影响,供电可靠性较高,便于装设自动装置,保护装置比较简单,但高压开关设备用得较多,每台断路器须装设一个高压开关柜,增加投资。如果要进一步提高其供电可靠性,可采用来自两个电源的两路高压进线,然后经分段母线,由两段母线用双回路对重要负荷交叉供电的方式。线路之间互不影响,供电可靠性较高,便于装设自动装置,保护装置比较简单,但高压开关设备用得较多,每台断路器须装设一个高压开关柜,增加投资。如果要进一步提高其供电可靠性,可采用来自两个电源的两路高压进线,然后经分段母线,由两段母线用双回路对重要负荷交叉供电的方式。二.高压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式5(二)树干式接线树干式接线与放射式接线相比,具有以下优点:1、能减少线路的有色金属消耗量;2、采用的高压开关数较少,投资较省。二.高压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式6二.高压线路的接线方式(二)树干式接线树干式接线与放射式接线相比的缺点:1、供电可靠性较低。2、实现自动化方面适应性较差。3、要提高其供电可靠性,可采用双干线供电或两端供电的接线方式。第一节
工厂电力线路及其接线方式7(三)高压环形接线环形接线,实质上是两端供电的树干式接线。在城市电网中应用很广。为了避免环形线路上发生故障时影响整个电网,便于实现线路保护的选择性,大多数环形线路采用“开口”运行方式,即环形线路中有一处的开关是断开的。为了便于切换操作,环形线路中的开关多采用负荷开关。二.高压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式8工厂的高压配电线路往往是几种接线方式的组合,视具体情况而定。对大中型工厂,高压配电系统宜优先考虑采用放射式,因为放射式接线供电可靠性较高,且便于运行管理。但放射式接线采用的高压开关设备较多,投资较大,因此对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区,可考虑采用树干式或环形配电,比较经济。二.高压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式9三.低压线路的接线方式工厂的低压配电线路也有放射式、树干式和环形等基本接线方式。(一)低压放射式接线放射式接线的特点是其引
出线发生故障时互不影响,因
此供电可靠性较高。但在一般
情况下,其有色金属消耗较多,采用的开关设备较多。低压放
射式接线多用于设备容量较大
或对供电可靠性要求较高的设
备配电。第一节
工厂电力线路及其接线方式10(二)低压树干式接线树干式接线采用的开关设备较少,有色金属消耗也较少,但当干线发生故障时,影响范围大,因此其供电可靠性较低。三.低压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式11三.低压线路的接线方式(二)低压树干式接线图a和b是一种变形的树干式接线,通常称为链式接线。链式接线的特点与树干式基本相同,适于用电设备彼此相距很近而容量均较小的次要用电设备。链式相连的用电设备一般不宜超过5台,链式相连的配电箱不宜超过3台,且总容量不宜超过10kW。第一节
工厂电力线路及其接线方式12(三)低压环形接线环形接线的供电可靠性较高。任一段线路发生故障或检修时,都不致造成供电中断,或者只短时停电,一旦切换电源的操作完成,就能恢复供电。低压环形线路多采用“开口”运行方式。三.低压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式13在工厂的低压配电系统中,也往往是采用几种接线方式的组合,依具体情况而定。大部分用电设备不很大又无特殊要求时,宜采用树干式配电。实践证明,低压树干式配电在一般正常情况下能够满足生产要求。三.低压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式14总的来说,工厂电力线路(包括高压和低压线路)的接线应力求简单。GB50052-1995《供配电系统设计规范》规定:供配电系统应简单可靠,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。此外,高低压配电线路均应尽可能深入负荷中心,以减少线路的电压损耗、电能损耗和有色金属消耗量,提高负荷端的电压水平。三.低压线路的接线方式第一节
工厂电力线路及其接线方式15第五章 工厂电力线路第二节
工厂电力线路的结构和敷设16工厂供电架空线路与电缆线路相比,具有成本低、投资少、安装容易、维护和检修方便、易于发现和排除故障等优点,所以架空线路过去在工厂中应用比较普遍。但是架空线路直接受大气影响,易受雷击、冰雪、风暴和污秽空气的危害,且要占用一定的地面和空间,有碍交通和观瞻,因此现代化工厂有逐渐减少架空线路、改用电缆线路的趋向。一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设17一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设18架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成。为了防雷,有的架空线路上还装设有避雷线(又称架空地线)。为了加强电杆的稳固性,有的电杆还安装有拉线或扳桩。架空线路的结构
a)低压架空线路
b)高压架空线路
1-低压导线2-低压针式绝缘子3-低压横担4-低压电杆5-高压横担6-高压悬式绝缘子串7-线夹8-高压导线9-高压电杆10-避雷线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设19(一)架空线路的导线导线是线路的主体,担负着输送电能的功能。它架设在电杆上边,要经受自身重量和各种外力的作用,并要承受大气中各种有害物质的侵蚀。因此,导线必须具有良好的导电性,同时要具有一定的机械强度和耐腐蚀性,尽可能地质轻而价廉。一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设20(一)架空线路的导线导线材质有铜、铝和钢。1、铜的导电性最好(电导率为53MS/m),机械强度也相当高(抗拉强度约为380MPa),然而铜是贵重金属,应尽量节约。2、铝的机械强度较差(抗拉强度约为160MPa),但其导电性也较好(电导率为32MS/m),且具有质轻、价廉的优点,宜尽量采用铝导线。3、钢的机械强度很高(多股钢绞线的抗拉强度达1200MPa),价廉,但其导电性差(电导率为7.52MS/m),功率损耗大,对交流电流还有磁滞涡流损耗(铁磁损耗),在大气中容易锈蚀,因此钢导线在架空线路上一般只作避雷线使用,且使用镀锌钢绞线。一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设21架空线路一般采用裸导线。裸导线按其结构分,有单股线和多股绞线,一般采用多股绞线。
绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线。架空线路一般情况下采用铝绞线。钢线(一)架空线路的导线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设22在机械强度要求较高和35kV及以上的架空线路上,则多采用钢芯铝绞线。钢芯铝绞线简称钢芯铝线,其横截面结构如图。钢线导线的线芯是钢线,用以增强导线的抗拉强度,弥补铝线机械强度较差的缺点;而其外围用铝线,取其导电性较好的优点。由于交流电流在导线中通过时有集肤效应,交流电流实际上只从铝线部分通过,从而弥补了钢线导电性差的缺点。(一)架空线路的导线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设23(一)架空线路的导线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设24(一)架空线路的导线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设25(一)架空线路的导线2一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设6铜 钢芯 绞线 额定截面(mm2
)铜(铝) 绞线 额定截面(mm2
)(1)
铜芯铝绞线
T
GJ
—
□一.架空线路的结构和敷设(一)架空线路的导线常用裸导线全型号的表示和含义如下(1)
铜(铝)绞线
T(L)
J
—
□第二节
工厂电力线路的结构和敷设27工厂和城市中10kV及以下的线路,安全距离难以满足要求、邻近高层建筑及在繁华街道或人口密集地区、空气严重污秽地段和建筑施工现场,按GB50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》规定,可采用绝缘导线。(一)架空线路的导线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设28电杆是支持导线的支柱,是架空线路的重要组成部分。要求主要是足够的机械强度,尽可能地经久耐用,价廉,便于搬运和安装。电杆有木杆、水泥杆(钢筋混凝土杆)和铁塔。对工厂来说,水泥杆应用最为普遍。电杆按其在架空线路中的地位和功能分,有直线杆、分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型式。(二)电杆、横担和拉线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设29(二)电杆、横担和拉线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设30电杆按其在架空线路中的地位和功能分,有直线杆、分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型式。图是上述各种杆型在低压架空线路上应用的示意图。(二)电杆、横担和拉线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设31横担安装在电杆的上部,用来安装绝缘子以架设导线。常用的横担有木横担、铁横担和瓷横担。高压电杆上安装的瓷横担1-高压导线 2-瓷横担
3-电杆瓷横担是我国独特的产品(二)电杆、横担和拉线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设32拉线是为了平衡电杆各方面的作用力,抵抗风压以防止电杆倾倒。如终端
杆、转角杆、分段杆等往往都装有拉线。拉线的结构,如图所示。(二)电杆、横担和拉线一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设拉线的结构
1-电杆2-固定拉线的抱箍3-上把4-拉线绝缘子5-腰把6-花篮螺钉7-底把8-拉线底盘33架空线路的结构
a)低压架空线路b)高压架空线路1-低压导线 2-低压针式绝缘子 3-低压横担 4-低压电杆 5-高压横担6-高压悬式绝缘子串 7-线夹 8-高压导线 9-高压电杆 10-避雷线一.架空线路的结构和敷设(二)电杆、横担和拉线第二节
工厂电力线路的结构和敷设34绝缘子又称瓷瓶。线路绝缘子用来将导线固定在电杆上,并使导线与电杆绝缘。对绝缘子要求具有一定的电气绝缘强度,足够的机械强度。线路绝缘子按电压高低分低压绝缘子和高压绝缘子两大类。下图是高压线路绝缘子的外形结构。(三)线路绝缘子和金具一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设35一.架空线路的结构和敷设(三)线路绝缘子和金具第二节
工厂电力线路的结构和敷设36金具是用来连接导线、安装横担和绝缘子等的金属附件。包括安装针式绝缘子的直脚(图a)和弯脚(图b),安装蝴蝶式绝缘子的穿芯螺钉(图c),将横担或拉线固定在电杆上的U形抱箍(图d),调节拉线松紧的花篮螺钉(图e),以及悬式绝缘子串的挂环、挂板、线夹(图f)等。(三)线路绝缘子和金具一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设37(三)线路绝缘子和金具一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设381.架空线路敷设的要求和路径的选择选择架空线路的路径时,应考虑以下原则:路径要短,转角尽量地少,间距及交叉点或交叉角应符合GB50061-1997《66kV及以下架空电力线路设计规范》的规定。尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及易燃、易爆等危险场所。不应引起机耕、交通和人行困难。不宜跨越房屋,应与建筑物保持一定的安全距离。应与工厂和城镇的整体规划协调配合,并适当考虑今后的发展。(四)架空线路的敷设一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设39边。(四)架空线路的敷设2.导线在电杆上的排列方式三相四线制低压架空线路的导线,一般都采用水平排列,如图a所示。中性线(PEN线),中性线一般架设在靠近电杆的位置。三相三线制架空线路的导线,可三角形排列,如图b、c所示;也可水平排列,如图f所示。电压不同的线路同杆架设,电压高的架设在上边,电压低的架设在下一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设40(四)架空线路的敷设3.架空线路的档距、弧垂及其他有关间距架空线路的档距(又称跨距),是指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离,如图所示。一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设413.架空线路的档距、弧垂及其他有关间距架空线路的弧垂(又称弛垂),是指架空线路一个档距内导线最低点与两端电杆上导线悬挂点之间的垂直距离,如图。弧垂不宜过大,也不宜过小。弧垂过大,则在导线摆动时容易引起相间短路,而且造成导线对地或对其他物体的安全距离不够;弧垂过小,则使导线内应力增大,可能使导线收缩绷断。架空线路的线间距离、档距、导线对地面和水面的最小距离、架空线路与各种设施接近和交叉的最小距离等,在
GB50061-1997等规程中均有明确规定,设计和安装时必须遵循。(四)架空线路的敷设一.架空线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设42电缆线路具有运行可靠、不受外界影响、不架设电杆、不占地面、不碍观瞻等优点,特别是在有腐蚀性气体和易燃易爆场所,不宜架设架空线路时,只有敷设电缆线路。但电缆线路成本高、投资大、维修不便等缺点。二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设43(一)电缆和电缆头1.电缆二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设电缆是一种特殊结构的导线,在其几根绞绕的(或单根)绝缘导电芯线外面,统包有绝缘层和保护层。保护层又分内
护层和外护层。内护层用以保护绝缘层,而外护层用以防止
内护层受到机械损伤和腐蚀。外护层通常为钢丝或钢带构成
的钢铠,外覆麻被、沥青或塑料护套。44二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设454646(1)油浸纸绝缘电力电缆如图。它具有耐压强度高、耐热性能好和使用寿命较长等优点,因此应用相当普遍。但是它工作时其中的浸渍油会流动,因此其两端的安装高度差有一定的限制,否则电缆低的一端可能因油压过大而使端头胀裂漏油,而高的一端则可能因油流失而使绝缘干枯,致使其耐压强度下降,甚至击穿损坏。油浸纸绝缘电力电缆1-缆芯(铜芯或铝芯)2-油浸纸绝缘层3-麻筋(填料)4-油浸纸(统包绝缘) 5-铅包
6-涂沥青的纸带(内护层)7-浸沥青的麻被(内护层) 8-钢铠(外护层) 9-麻被(外护层)(一)电缆和电缆头1.电缆二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设(2)塑料绝缘电力电缆它有聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆两种类型。塑料绝缘电缆具有结构简单、制造加工方便、重量较轻、敷设安装方便、不受敷设高度差限制以及能抵抗酸碱腐蚀等优点,交联聚乙烯绝缘电缆的电气性能更优异,因此在工厂供电系统中有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋势。(一)电缆和电缆头1.电缆二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设交联聚乙烯绝缘电力电缆缆芯(铜芯或铝芯)交联聚乙烯绝缘层聚氯乙烯护套(内护层)钢铠或铝铠(外护层)聚氯乙烯外套(外护层)47在选择电缆缆芯材质时,一般情况下宜按“节约用铜、以铝代铜”原则,优先选用铝芯电缆。在下列情况应采用铜芯电缆:(1)振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等的严酷工作环境;(2)安全性、可靠性要求高的重要回路;(3)耐火电缆及紧靠高温设备的电缆等。(一)电缆和电缆头1.电缆二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设48电力电缆全型号的表示和含义相线芯数电缆类别代号缆芯材质代号内护层代号结构特征代号外护层代号中性线芯截面(㎜2)缆芯间额定电压(kV)中性线芯数相线芯截面(mm2
)□□□□□—U0/U
—3×□+1×□缆芯对地额定电压(kV)电缆类别代号含义:Z-油浸纸绝缘电力电缆;V-聚氯乙烯绝缘电力电缆;YJ-交联聚乙烯绝缘电力电缆;X-橡皮绝缘电力电缆;JK-架空电力电缆(加在上列代号之前);ZR或Z-阻燃型电力电缆(加在上列代号之前)。缆芯材质代号含义:L-铝芯;LH-铝合金芯;T-铜芯(一般不标);TR-软铜芯。内护层代号含义:Q-铅包;L-铝包;V-聚氯乙烯护套。结构特征代号含义:P-滴干式;D-不滴流式;F-分相铅包式。外护层代号含义:02-聚氯乙烯套;03-聚乙烯套;20-裸钢带铠装;22-钢带铠装聚氯乙烯套;23-钢带铠装聚乙烯
套;30-裸细钢丝铠装;32-细钢丝铠装聚氯乙烯套;33-细钢丝铠装聚乙烯套;40-裸粗钢丝铠装;41-粗钢丝铠装纤维外被;
42-粗钢丝铠装聚氯乙烯套;43-粗钢丝铠装聚乙烯套;441-双粗钢丝铠装纤维外被;241-钢带-粗钢丝铠装纤维外被。(一)电缆和电缆头二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设49电缆头就是电缆接头,包括电缆中间接头和电缆终端头。电缆头按使用的绝缘材料或填充材料分,有填充电缆胶的、环氧树脂浇注的、缠包式的和热缩材料的等。热缩材料电缆头施工简便、价格低廉和性能良好在电缆工程中得到推广应用。(一)电缆和电缆头2.电缆头二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设50二.电缆线路的结构和敷设(一)电缆和电缆头2.电缆头第二节
工厂电力线路的结构和敷设515210kV交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头剥切尺寸和安装示意图。(一)电缆和电缆头2.电缆头二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设5354b)每相接头安a)中间头剥切尺寸示意图装示意图3-内护套5-半导电管8-缆芯绝缘
9-1-聚氯乙烯外护套 2-钢铠4-铜屏蔽层(内有缆芯绝缘)6-半导电层 7-应力管压接管10-填充胶 11-四氟带 12-应力疏散胶第二节
工厂电力线路的结构和敷设10kV交联聚乙烯绝缘电缆户内热缩终端头结构示意图(一)电缆和电缆头2.电缆头二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设1-缆芯接线端子
2-密封胶
3-热缩密封管4-热缩绝缘管
5-缆芯绝缘
6-应力控制管7-应力疏散管
8-半导体层
9-铜屏蔽层10-热缩内护层
11-钢铠
12-填充胶13-热缩环
14-密封胶
15-热缩三芯手套16-喉箍
17-热缩密封管
18-PVC外护套19-接地线551-缆芯接线端子2-热缩密封管3-热缩绝缘管4-单孔防雨伞裙5-三孔防雨伞裙6-热缩三芯手套7-PVC外护套8-接地线(一)电缆和电缆头2.电缆头二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设户外热缩电缆终端头56运行经验说明:电缆头是电缆线路中的薄弱环节,电缆线路的大部分故障都发生在电缆接头处。由于电缆头本身的缺陷或安装质量上的问题,往往造成短路故障。因此电缆头的安装质量十分重要,密封要好,其耐压强度不应低于电缆本身的耐压强度,要有足够的机械强度,且体积尺寸要尽可能小,结构简单,安装方便。(一)电缆和电缆头2.电缆头二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设571.电缆敷设路径的选择选择电缆敷设路径的原则:(1)避免电缆遭受机械性外力、过热和腐蚀等的危害;(2)在满足安全要求条件下应使电缆较短;(3)便于敷设和维护;(4)应避开将要挖掘施工的地段。(二)电缆的敷设二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设58电缆在电缆沟内敷设户内电缆沟b)户外电缆沟c)厂区电缆沟1-盖板 2-电缆支架3-预埋铁件 4-电缆二.电缆线路的结构和敷设(二)电缆的敷设2.电缆的敷设方式工厂中常见的电缆敷设方式有:(1)直接埋地敷设(2)利用电缆沟(3)电缆桥架发电厂、大型工厂和城市还有采用(4)电缆排管(5)和电缆隧道第二节
工厂电力线路的结构和敷设59601-电缆4-照明电缆隧道2-支架 3-维护走廊灯具电缆排管1-水泥排管2-电缆孔(穿电缆)3-电缆沟二.电缆线路的结构和敷(二)电缆的敷设2.电缆的敷设方式设第二节
工厂电力线路的结构和敷设电缆桥架1-支架2-盖板3-支臂4-线槽5-水平分支线槽6-垂直分支线槽61(二)电缆的敷设二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设62633.电缆敷设的一般要求电缆长度宜按实际线路长度增加5%~10%的裕量,以作为安装、检修时的备用。直埋电缆应作波浪形埋设。下列场合的非铠装电缆应采取穿管保护:电缆引入或引出建筑物或构筑物;电缆穿过楼板及主要墙壁处;从电缆沟引出至电杆,或沿墙敷设的电缆距地面2m高度及埋入地下小于0.3m深度的一段;电缆与道路、铁路交叉的一段。所用保护管的内径不得小于电缆外径或多根电缆包络外径的1.5倍。多根电缆敷设在同一通道中位于同侧的多层支架上时,应按下列敷设要求进行配置:1)应按电压等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通信电缆的顺序排列;2)支架层数受通道空间限制时,35kV及以下的相邻电压级的电力电缆可排列在同一层支架上,1kV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上;3)同一重要回路的工作电缆与备用电缆实行耐火分隔时,宜适当配置在不同层次的支架上。明敷的电缆不宜平行敷设于热力管道上边。(二)电缆的敷设二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设(二)电缆的敷设3.电缆敷设的一般要求电缆应远离爆炸性气体释放源。敷设在爆炸性危险较小的场所时,
应符合下列要求:1)易爆气体比空气重时,电缆应在较高处架空敷设,且对非铠装电缆采取穿管敷设,或置于托盘、槽盒等内进行机械性保护;
2)易爆气体比空气轻时,电缆应敷设在较低处的管、沟内,沟内的非铠装电缆应埋砂。电缆沿输送易燃气体的管道敷设时,应配置在危险程度较低的管道一侧,且应符合下列要求:1)易燃气体比空气重时,电缆宜在管道上方;
2)易燃气体比空气轻时,电缆宜在管道下方。(二)电缆的敷设二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设643.电缆敷设的一般要求电缆沟的结构应考虑到防火和防水。电缆沟从厂区进入厂房处应设置防火隔板。为了顺畅排水,电缆沟的纵向排水坡度不得小于0.5%,而且不能排向厂房内侧。直埋敷设于非冻土地区的电缆,其外皮至地下构筑物基础的距离不得小于0.3m;至地面的距离不得小于0.7m;当位于车行道或耕地的下方应适当加深,且不得小于1m。电缆直埋于冻土地区时,宜埋入冻土层以下。直埋敷设的电缆,严禁位于地下管道的正上方或正下方。有化学腐蚀性的土壤中,电缆不宜直埋敷设。电缆的金属外皮、金属电缆头及其保护钢管和金属支架,均应可靠接地。(二)电缆的敷设二.电缆线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设65车间线路,包括室内配电线路和室外配电线路。室内配电线路采用绝缘导线,少数采用电缆。室外配电线路指沿车间外墙或屋檐敷设的低压线路,采用绝缘导线。三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设66(一)绝缘导线的结构和敷设绝缘导线按芯线材质分,有铜芯和铝芯两种。重要线路及振动场所应采用铜芯绝缘导线,其他场所可选用铝芯绝缘导线。绝缘导线按绝缘材料分,有橡皮绝缘导线和塑料绝缘导线两种。塑料绝缘导线的绝缘性能好,耐油和抗酸碱腐蚀,价格较低,应优先选用塑料绝缘导线。三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设67橡皮绝缘导线和塑料绝缘导线三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设68(一)绝缘导线的结构和敷设绝缘导线全型号的表示和含义□-□-1×□导线型号
额定截面(mm2)额定电压(V)
单芯橡皮绝缘导线型号含义:BX(BLX)—铜(铝)芯橡皮绝缘棉纱或其他纤维编织导线;BXR—铜芯橡皮绝缘棉纱或其他纤维编织软导线;
BXS—铜芯橡皮绝缘双股软导线。聚氯乙烯绝缘导线型号含义:BV(BLV)—铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘导线;BVV(BLVV)—铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型导线;
BVVB(BLVVB)—铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套平型导线;BVR—铜芯聚氯乙烯绝缘软导线。三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设69绝缘导线的敷设方式,分明敷和暗敷两种。(一)绝缘导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设70明敷是导线直接敷设或在穿线管、线槽内敷设于墙壁的表面及桁架、支架等处。暗敷是导线在穿线管、线槽等保护体内,敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部,或者在混凝土板孔内敷线等。绝缘导线的敷设要求,应符合GB50054-2011《低压配电设计规范》等有关规程的规定,并特别注意:线槽布线和穿管布线的导线中间不许直接接头,接头必须经专门的接线盒。穿金属管或金属线槽的交流线路,应将同一回路的所有相线和中性线(如有中性线时)穿于同一管、槽内;否则由于线路电流不平衡而在金属管、槽内产生铁磁损耗,使管、槽发热,导致其中导线过热甚至烧毁。电线管路与热水管、蒸汽管同侧敷设时,应敷设在水、汽管的下方;如有困难时,可敷设在水、汽管的上方,但相互间距应适当增大,或采取隔热措施。(一)绝缘导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设71车间内配电的裸导线大多数采用裸母线的结构,其截面形状有圆形、管形和矩形等,其材质有铜、铝和钢。车间内以采用LMY型硬铝母线最为普遍。现代化的生产车间,大多采用封闭式母线(亦称“母线槽”)布线。(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设72(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设73(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设74(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设75封闭式母线安全、灵活、美观,但耗用的钢材较多,投资较大。封闭式母线水平敷设时,至地面的距离不宜小于2.2m。垂直敷设时,其距地面1.8m以下部分应采取防止机械损伤的措施。封闭式母线水平敷设的支持点间距不宜大于2m。垂直敷设时,应在通过楼板处专用附件支承。垂直敷设的封闭式母线,当进线盒及末端悬空时,应采用支架固定。封闭式母线终端无引出或引入线时,端头应封闭。封闭式母线的插接分支点应设在安全及安装维护方便的地方。(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设76为了识别裸导线的相序,以利于运行维护和检修,GB2681-1981《电工成套装置中的导线颜色》规定交流三相系统中的裸导线应按下表所示涂色。交流三相系统中导线的涂色导线类别A相B相C相N线、PEN线PE线涂漆颜色黄绿红淡蓝黄绿双色(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设77(二)裸导线的结构和敷设三.车间线路的结构和敷设第二节
工厂电力线路的结构和敷设78第五章 工厂电力线路第三节
导线和电缆截面积的选择计算79工厂供电选择导线和电缆截面时必须满足下列条件:发热条件
导线和电缆在通过正常最大负荷电流温度不超过最高允许温度。电压损耗条件
导线和电缆在通过正常最大负荷电流电压损耗,不超过允许的电压损耗。经济电流密度
35kV及以上的高压线路及35kV以下的长距离、大电流线路导线和电缆截面按经济电流密度选择。按经济电流密度选择的导线(含电缆)截面,称为“经济
截面”。机械强度
导线(含裸线和绝缘导线)截面不应小于其最小允许截面。对于绝缘导线和电缆,还应满足工作电压的要求。一.概述第三节
导线和电缆截面积的选择计算80根据设计经验:一般10kV及以下的高压线路和低压动力线路,通常先按发热条件来选择导线和电缆截面,再校验其电压损耗和机械强度。低压照明线路,因它对电压水平要求较高,通常先按允许电压损耗进行选择,再校验其发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和35kV及以上的高压线路,则可先按经济电流密度确定经济截面,再校验其他条件。一.概述第三节
导线和电缆截面积的选择计算81(一)三相系统相线截面的选择电流通过导线时,要产生电能损耗,使导线发热,可能产生事故。因此,导线的正常发热温度一般不得超过附录表所列的额定负荷时的最高允许温度。按发热条件选择三相系统中的相线截面时,应使其允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30,即二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算导线的允许载流量,就是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定温度超过允许值的最大电流。82(一)三相系统相线截面的选择如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采取的环境温度不同时,则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数:导线额定负荷时的最高允许温度为;为导线的允许载流量所采用al0'0的环境温度;
为导线敷设地点实际的环境温度。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算83“环境温度”,是按发热条件选择导线所采用的特定温度:在室外,环境温度一般取当地最热月平均最高气温;在室内,则取当地最热月平均最高气温加5℃。对土中直埋的电缆,则取当地最热月地下0.8~1m的土壤平均温度,亦可近似地取为当地最热月平均气温。(一)三相系统相线截面的选择二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算84按发热条件选择的导线和电缆截面,还必须用校验与其相应的保护装置(熔断器或低压断路器的过流脱扣器)是否配合得当。(一)三相系统相线截面的选择二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算851.中性线(N线)截面积的选择按GB50054-2011《低压配电设计规范》规定:(1)符合下列情况之一的线路,中心线截面A0应与相线截面Aφ,即(二)中性线和保护线截面的选择二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算1)单相两线制线路;2)铜相线截面Aφ
≤16mm2
,或铝相线截面Aφ
≤25mm2
的三相四线制线路。86按GB50054-2011《低压配电设计规范》规定:(2)符合下列情况之一的线路,中心线截面A0
可小于应与相线截面Aφ
,即
0.5Aφ≤A0≤Aφ
。铜相线截面Aφ≤16mm2
,或铝相线截面Aφ≤25mm2
的三相四线制线路。铜中性线截面Aφ≥16mm2
,或铝相线截面Aφ≥25mm2
时;3)在正常工作时,包括谐波电流在内的中性线预期最大电流I0maX
小于等于中性线允许载流量I0AL,即I0max
≤I0AL时;
4)中性线导线已进行了过电流保护时。1.中性线(N线)截面积的选择(二)中性线和保护线截面的选择二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算87根据短路热稳定度的要求,保护线(PE线)的截面积APE,按GB50054-2011《低压配电设计规范》规定:(1)当Aφ≤16
mm2时,APE≥Aφ(2)当16
mm2
≦Aφ≤35
mm2时,APE≥16
mm2(3)当Aφ≥35
mm2时,APE≥Aφ2.中性线(PE线)截面积的选择(二)中性线和保护线截面的选择二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算88二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算按GB5004-1995规定:当采用单芯导线作PEN线干线时,铜芯截面不应小于10mm2,铝芯截面不应小于16mm2;采用多芯电缆芯线作PEN线干线时,其截面不应小于4mm2。2.保护中性线(PEN线)截面积的选择(二)中性线和保护线截面的选择二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算89例1
有一条BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路,线路计算电流为150A,当地最热月平均最高气温为+30℃。试按发热条件选择此线路的导线截面。解:(1)相线截面的选择30al
163A
I
150
A,满足发热条查附录表19-1得环境温度为30℃时明敷的BLX-500型截面为50mm2
的铝芯橡皮线的I件。因此相线截面选为A
50mm2
。(2)中性线截面的选择,选
。20
0按
A
0.5A A
25mm(3)保护线截面的选择所选导线型号可表示为:BLX-500-(3×50+1×25+PE25)。由于A235mm2
,故选APE
0.5A
25mm
。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算90例2
上例所示TN-S线路,如果采用BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设,当地最热月平均气温为+25℃。试按发热条件选择此线路导线截面及穿线管内径。解:查附录表19-3得+25℃时5根单芯线穿硬塑料管(PC)的BLV-500型截面为120mm2
的导线允许载流量Ial
160
A
I30
150
A
。因此按发热条件,相线截面选为120mm2。中性线截面按A0
0.5
A
,选为70mm2。保护线截面按APE
0.5A
,选为70mm2。穿线的硬塑料管内径,查附录表19-3中5根导线穿管管径为80mm。选择结果可表示为:BLV-500-(3×120+1×70+PE70)-PC80。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算91导线(包括电缆,下同)的截面越大,电能损耗越小,但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面考虑,可选择一个比较合理的导线截面,既使电能损耗小,又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。图为线路年运行费用C与导线截面A的关系曲线。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算92二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算93曲线1表示线路的年折旧费(即线路投资除以折旧年限之值)和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线。曲线2表示线路的年电能损耗费与导线截面的关系曲线。曲线3为曲线1与曲线2的叠加,表示线路的年运行费用(包括线路的年折旧费、维修管理费和电能损耗费)与导线截面的关系曲线。由曲线3可以看出,与年运行费最
小值Ca(a点)相对应的导线截面
Aa不一定是很经济合理的导线截
面,因为a点附近,曲线比较平坦,如果将导线再选小一些,例如选为
Ab(b点),年运行费Cb比Ca增加
不多,但Ab却比Aa减小很多,从而使有色金属消耗量显著减少。因此从全面的经济效益考虑,导线截面选为Ab看来比选为Aa更为经济合理。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算94这种从全面的经济效益考虑,既使线路的年运行费用接近于最小又适当考虑有色金属节约的导线截面,称为经济截面(economicsection),用符号Aec表示。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算95我国现行的经济电流密度规定如表所示。表
导线和电缆的经济电流密度
(单位:A/mm2)线路类别导线材质年最大有功负荷利用小时
3000h以下3000~5000h5000h以上架空线路铜3.002.251.75铝1.651.150.90电缆线路铜2.502.252.00铝1.921.731.54二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算96二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算97按经济电流密度jec计算经济界面Aec的公式为;Aec=I30/jec.按上式计算出Aec后,应选最接近的标准截面(可取最小的经济界面),然后校验其他条件。,例3
有一条用LGJ型铝绞线架设的5km长的35kV架空线路,计算负荷为2500kW,cos
0.7T
max=4800h。试选择其经济截面,并校验其发热条件和机械强度。解:(1)选择经济截面30NP303U
cosI
58.9
A2500kW3
35kV
0.7ec由表5-4查得
j
1.15A
/
mm2
,故ec58.9
A1.15
A
/
mm
2A
51.2mm
2)选标准截面50mm2,即选LGJ-50型钢芯铝线。校验发热条件查附录表16得LGJ-50的允许载流量(室外温度40℃
Ial
178A
I30
58.9
A
,因此满足发热条件。校验机械强度查附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面
A
35mm2
A50mm2
。因此所选LGJ-50也满足机械强度要求。min二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算三.按经济电流密度选择导线和电缆的截面积第三节
导线和电缆截面积的选择计算98由于线路存在着阻抗,所以线路通过负荷电流时要产生电压损耗。一般线路的允许电压损耗不超过5%(对线路额定电压)。如果线路的电压损耗超过了允许值,则应适当加大导线截面,使之满足允许电压损耗的要求。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算99图带有两个集中负荷的三相线路a)
单线电路图
b)
线路电压降相量图a)b)(一)
集中负荷的三相线路电压损耗的计算以图a所示两个集中负荷的三相线路为例。线路图中的负荷电流都用小写i表示,各线段电流都用大写I
表示;各线段的长度、每相电阻和电抗分别用小写l
、r
和x
表示,线路首端至各负荷点的长度、每相电阻和电抗则分别用大写L、R
和X
表示。i1二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算100图带有两个集中负荷的三相线路a)
单线电路图
b)
线路电压降相量图a)b)图b所示。由于线路上的电压降相对于线路电压来说很小,(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算以线路末端的相电压
U
2
作参考轴,绘制线路电压降相量图,如U1
与U
2间的相位差
实际上小到可以忽略不计,因此负荷电流
i1
与电压
U
2间的相位差
1
可以近似地绘成
i1
与电压
U1
间的相位差。i1二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算101图带两个集中负荷的三相线路b)电压电流相量图(7)
由d点作矢量 ,超前于;,(
的延长线)于h点;2i
901在水平方向作矢量oa
U
2
;由o点绘负荷电流i1
和i
2
,分别滞后U
2
相位角1
和2
;由a点作矢量ab
i2r2
,平行于i2
;(4)由b点作矢量bc
i
x
,超前于i
90
;2
2(5)连oc
,即得U1
;2(6)由c点作矢量cd
i2r1
,平行于i2
;2
1de
i
x(8)由e点作矢量ef
i1r1
,平行于i1
;1
1(9)
由f点作矢量
fg
i
x
超前于i
90
;连og
,即得U
0
;以O点为圆心、og为半径作圆弧,交参考轴
oa(12)
连a
、g
得ag
,此即全线路的电压降,而ah
则为全线路的电压损耗。o二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算
(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算上述相量图的步骤如下第三节
导线和电缆截面积的选择计算102线路电压降的定义是:线路首端电压与末端电压的相量差。线路电压损耗的定义是:线路首端电压与末端电压的代数差。电压降在参考轴(纵轴)上的投影(如图b上的
ag'
),称为电压降的纵分量,用
U
表示。。就纵分量 是电压损耗。相应地,电压降在参考轴的垂直方向(横轴)上的投影(如图b上的
gg
'
),称为电压降的横分量,用
U
表示。在地方电网和工厂供电系统中,由于线路的电压降相对于线路电压来说很小(图b的电压降相量图是大大放大了的),因此可近似地认为电压降U二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算103将上式的相电压损耗U
换算为线电压损耗U
,并以带任意个集中负荷的一般式来表示,即得电压损耗计算公式为二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算图a所示线路的相电压损耗可按下式近似计算:第三节
导线和电缆截面积的选择计算;Ia为线段电流的有功分量
Ir
为线段电流的无功分量。104如果用各线段中的负荷电流来计算,则电压损耗计算公式为(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算1053UN
sin)如果用线段功率P、Q
来计算,则利用I
P
/(代入上式,即可得电压损耗计算公式3UN
cos)
Q
/(二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算对于“无感”线路,即线路感抗可略去不计或负荷的线路,其电压损耗为cos
1106(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算对于“均一无感”线路,即全线的导线型号规格一致、且可不计感抗或负荷
cos
1
的线路,则其电压损耗为二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算式中
为导线的电导率;A为导线的截面;ΣM为线路的所有功率矩之和;UN
为线路的额定电压。线路电压损耗的百分值为107“均一无感”的三相线路电压损耗百分值为式中C
为计算系数。(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算108计算系数C线路额定电压/
V线路类别C
的计算式计算系数C
/(kW·m·mm-2)铜线铝线220/380三相四线U
2
/100N76.546.2两相三线U
2
/
225N34.020.5220单相及直流U
2
/
200N12.87.741103.211.94注:表中C
值是导线工作温度为50℃,功率矩M
的单位为kW•m,导线截面A的单位为mm2时的数值。(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算109对于均一无感的单相交流线路和直流线路,由于其负荷电流(或功率)要通过来回两根导线,所以总的电压损耗应为一根导线上电压损耗的2倍。而三相线路的电压损耗实际上是一相(即一根相线)导线上的电压损耗,所以这种单相和直流线路的电压损耗百分值为(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算1101对于均一无感的两相三线线路图a,由其相量图b可知,IA
IB
I0
0.5P
/U
,这里P为线路负荷,假设它平均分配于A-N和B-N之间。该线路总的电压降应为相线与中性线电压降的相量和,而该线路总的电压损耗,则可认为是此电压降在以相线电压降或中性线电压降为参考轴上的投影。由图b的相量图可知,其线路电压降为(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算R、l
分别为一根导线电阻和长度11改写为一般式,即为根据上面的分析可得均一无感线路按允许电压损耗选择导线截面的公式常用于照明线路导线截面的选择(一)集中负荷的三相线路电压损耗的计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算112例4
试验算例5-3所选LGJ-50型钢芯铝线是否满足允许电压损耗5%的要求。已知该线路导线为水平等距排列,相邻线距为1.6m。解:由例5-3知, ,因此,30P
2500kW,cos0.730tan1,Q
2500kvar查附录表6,得。2又利用A50mmav(LGJ截面)和a
1.261.6m2m00R
0.68/km,X
0.39/km故线路的电压损耗为U2500kW(50.68)2500kvar(50.39)382V35kV线路的电压损耗百分值为al35000V因此所选LGJ-50型钢芯铝线满足电压损耗要求。U%100382V
1.09%U
%5%二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算113例5
某220/380V线路,采用BLX-500-(3×25+1×16)mm2
的四根导线明敷,在距首端50m处,接有7kW电阻性负荷,在线路末端(线路全长75m)接有28kW电阻性负荷。试计算该线路的电压损耗百分值。解:查表5-5得C46.2kWm/mm2
,而M7kW50m28kW75m2450kWmU%M
24502.12%CA
46.225二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算114(二)均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算设线路有一段均匀分布负荷,如图。单位长度上的负荷电流为
,。的负荷电l
流为
i0这一i负0
d荷l
电流流过线路(长度则微i0
d小l
线段为l
,电阻l为R0)产生的电压损耗为二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算115(二)均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算因此整个线路由分布负荷产生的电压损耗为二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算116令
为与均匀分布负荷等效的集中负荷,则得(二)均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算117说明,带有均匀分布负荷的线路,在计算其电压损耗时,
可将分布负荷集中于分布线段的中点,按集中负荷来计算。(二)均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算1181N(2)
按发热条件选择导线截面 线路中的最大负荷(计算负荷)为P
p1
p2
20kW
20kW
40kWQ
q1
q2
15k
var15k
var
30k
varS
P2
Q2
402
302
kVA
50kVAI
S
50kVA
76
A3U
3
0.38kV0电阻(工作温度按65℃计)R
2.19/km
,电抗(线距按150mm计)X
0.31/km
。因此线路的电压损耗为0U
(
p1L1
p2
L2
)R0
(q1L1
q2
L2
)
X
0
/UN
[(20kW
0.04km
20kW
0.055km)
2.19
/
km
(15k
var
0.04km
15k
var
0.055km)
0.31
/
km]/
0.38kV
12ValNU
380VU
%
100U
100
12V
3.2%
U
%
5%故因此所选BX-500-1×10型铜芯橡皮绝缘线也满足允许电压损耗要求。图5-33a)
带有均匀分布负荷的线路
b)
等效为集中负荷的线路查附录表19-1,得BX-500型导线A=10mm2在30℃明敷时的I
al
77
A
I
76
A
。因此可选3根BX-500-1×10导线作相线,另选1根BX-500-1×10导线作PEN线。校验机械强度 查附录表15知,按明敷在户外绝缘支持件上,且支持件间距为最大时,铜芯线的最小截面为6mm2,因此以上所选BX-500-1×10导线完全满足机械强度要求。校验电压损耗 查附录表12知,BX-500-1×10型导线的例6
某220/380V的TN-C线路,如图5-33a所示。线路拟采用BX-500型铜芯橡皮绝缘线明敷,环境温度为30℃,允许电压损耗为5%。试选择该线路的导线截面。解:(1)
线路的等效变换 将图5-33a所示带均匀分布负荷的线路,等效变换为图5-33b所示集中负荷的线路。原集中负荷
p1
20kW
,
cos1
0.8,
tan
1
0.75,
故
q1
20kW
0.75
15k
var
。原分别负荷p2
0.4(kW
/m)
50m
20kW
,cos2
0.8,tan
2
0.75
,故q2
20kW
0.75
15kW
。
30m
50m1940m
55m40m20kW+j15kvar0.4kW/m2cos
0.820kWcos1
0.8a)b)例5-6的线路的[另一解法]图a所示带有均匀分布负荷的线路,等效变换为图5-33b所示带有两个集中负荷的线路,正巧这两个集中负荷完全相同(属一个特例),因此又可看作“均匀分布负荷”,将这两个相等负荷又等效地集中于两负荷点之间的中点,即进一步等效变换为只有一个集中负荷p
jq
(p1
p2
)
j(q1
q2
)
40kW
j30k
va线r
路,而等效线路长度为l
40m
(55
40)m
/2
47.5m
。这样,电压损耗的计算就简单多了。读者可自行计算,其结果应与上一解法相同。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算四.线路电压损耗的计算第三节
导线和电缆截面积的选择计算120第五章 工厂电力线路第四节
电力线路的电气安装图121工厂供电122电力线路的电气安装图,包括电气系统图和电气平面布置图。电气系统图是应用国家标准规定的电气简图用图形符号和文字符号概略地表示一个系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。电气平面布置图又称电气平面布线图,或简称电气平面图,是用国家标准规定的图形符号和文字符号,按照电气设备的安装位置及电气线路的敷设方式、部位和路径绘制的一种电气平面布置和布线的简图。它按布线地区来分,有厂区电气平面布置图和车间电气平面布置图等。按功能分,有动力电气平面布置图、照明电气平面布置图和弱电系统(包括广播、电视和电话等)电气平面布置图等。二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算一.概述第四节
电力线路的电气安装图(一)电力设备的标注按建设部批准的00DX001《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》规定,电气安装图上用电设备标注的格式为二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算二.电气安装图上电力设备和线路的标注方式与文字符号第四节
电力线路的电气安装图123α为设备编号或设备位置代号;b
为设备的额定容量(kW或kVA)。(5-24)在电气安装图上,还须表示出所有配电设备的位置,同样要依次编号,并注明其型号规格。按上述00DX001标准图集的规定,电气箱(柜、屏)标注的格式为 -
a
+
b
/
c式中a为设备种类代号(见表5-5);b为设备安装位置代号;
c为设备型号。例:-AP1+1·B6/XL21-15,表示动力配电箱种类代号为-
AP1,位置代号为+1·B6,即安装在一层B6轴线上,配电箱型号为XL21-15。(一)电力设备的标注二.按发热条件选择导线和电缆的截面积第三节导线和电缆截面积的选择计算二.电气安装图上电力设备和线路的标注方式与文字符号第四节
电力线路的电气安装图124设备名称英
文
名
称文字符号交流(低压)配电屏AC
(Low-voltage)
switchgearAA控制箱(柜)Control
boxAC并联电容器屏Shunt
capacitor
cubicle
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