工廠供電 第5章 工廠電力線路

1、第五章第五章 工廠電力線路工廠電力線路第一節(jié)第一節(jié) 工廠電力線路及其接線方式工廠電力線路及其接線方式一. 概 述二. 高壓線路的接線方式第二節(jié)第二節(jié) 工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)一. 架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)二. 電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)一. 概 述第三節(jié)第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算二. 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面三. 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面三. 車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)三. 低壓線路的接線方式四. 線路電壓損耗的計算第四節(jié)第四節(jié) 電力線路的電氣安裝圖電力線路的電氣安裝圖一. 概 述二. 電氣安裝圖上電力設(shè)備和線路的標(biāo)注方式與文字符號第五節(jié)第

2、五節(jié) 電力線路的運行維護與檢修試驗電力線路的運行維護與檢修試驗一. 架空線路的運行維護二. 電纜線路的運行維護三. 車間配電線路的運行維護三. 工廠電力線路電氣安裝圖的繪制和示例四. 電力線路運行中突然停電的處理五. 電力線路的檢修六. 電力線路的試驗復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題習(xí)習(xí) 題題 內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：本章首先介紹工廠電力線路的接線方式及其結(jié)構(gòu)和敷設(shè)，然后重點講述導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算，最后介紹工廠電力線路的電氣安裝圖知識。本章也是工廠供電一次系統(tǒng)的重要內(nèi)容。第五章第五章 工廠電力線路工廠電力線路第一節(jié)第一節(jié) 工廠電力線路及其接線方式工廠電力線路及其接線方式 一一. 概述概述 電力線路是電力

3、系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著輸送和分配電能的重要任務(wù)。電力線路按電壓高低分，有高壓線路（即1kV以上線路）和低壓線路（即1kV及以下線路）。也有的細(xì)分為低壓（1kV及以下）、中壓（1kV以上35kV）、高壓（35220kV）和超高壓（220kV及以上）等線路，但其電壓等級的劃分并不十分統(tǒng)一和明確。 電力線路按其結(jié)構(gòu)型式分，有架空線路、電纜線路和車間（室內(nèi)）線路等。 二二. 高壓線路的接線方式高壓線路的接線方式 工廠的高壓線路有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。 (一) 高壓放射式接線（圖5-1）圖5-1 高壓放射式線路 放射式接線的線路之間互不影響，因此其供電可靠性較高，而且便于裝設(shè)自動裝置，

4、保護裝置也比較簡單，但是其高壓開關(guān)設(shè)備用得較多，且每臺斷路器須裝設(shè)一個高壓開關(guān)柜，從而使投資增加。而且在發(fā)生故障或檢修時，該線路所供電的負(fù)荷都要停電。要提高其供電可靠性，可在各車間變電所的高壓側(cè)之間或低壓側(cè)之間敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線。如果要進一步提高其供電可靠性，可采用來自兩個電源的兩路高壓進線，然后經(jīng)分段母線，由兩段母線用雙回路對重要負(fù)荷交叉供電，如圖1-1中的2號車間變電所配電的方式。圖5-2 高壓樹干式接線圖5-3 雙干線供電及兩端供電的線路a) 雙干線供電 b) 兩端供電 (二) 樹干式接線（圖5-2） 樹干式接線與放射式接線相比，具有以下優(yōu)點：多數(shù)情況下，能減少線路的有色金屬消耗量；采用的高壓開

5、關(guān)數(shù)較少，投資較省。但有以下缺點：供電可靠性較低，當(dāng)干線發(fā)生故障或檢修時，接于干線的所有變電所都要停電，且在實現(xiàn)自動化方面適應(yīng)性較差。要提高其供電可靠性，可采用雙干線供電或兩端供電的接線方式，如圖5-3a、b所示。圖5-4 高壓環(huán)形接線圖5-5 低壓放射式接線(三) 高壓環(huán)形接線（圖5-4） 環(huán)形接線，實質(zhì)上是兩端供電的樹干式接線。這種接線在現(xiàn)代城市電網(wǎng)中應(yīng)用很廣。為了避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時影響整個電網(wǎng)，也為了便于實現(xiàn)線路保護的選擇性，因此大多數(shù)環(huán)形線路采用“開口”運行方式，即環(huán)形線路中有一處的開關(guān)是斷開的。為了便于切換操作，環(huán)形線路中的開關(guān)多采用負(fù)荷開關(guān)。 實際上，工廠的高壓配電線路往往是

6、幾種接線方式的組合，視具體情況而定。不過對大中型工廠，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式，因為放射式接線供電可靠性較高，且便于運行管理。但放射式接線采用的高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大，因此對于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹干式或環(huán)形配電，這比較經(jīng)濟。 三三. 低壓線路的接線方式低壓線路的接線方式 工廠的低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。(一) 低壓放射式接線（圖5-5） 放射式接線的特點是其引出線發(fā)生故障時互不影響，因此供電可靠性較高。但在一般情況下，其有色金屬消耗較多，采用的開關(guān)設(shè)備較多。低壓放射式接線多用于設(shè)備容量較大或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的設(shè)備配電

7、。圖5-6 低壓樹干式接線a) 低壓母線放射式配電的樹干式 b) 低壓“變壓器干線組”的樹干式(二) 低壓樹干式接線（圖5-6） 樹干式接線的特點正好與放射式接線相反。一般情況下，樹干式接線采用的開關(guān)設(shè)備較少，有色金屬消耗也較少，但當(dāng)干線發(fā)生故障時，影響范圍大，因此其供電可靠性較低。圖5-6a所示樹干式接線，在機械加工車間、工具車間和機修車間中應(yīng)用比較普遍，而且多采用成套的封閉型母線（參看后面圖5-28），它靈活方便，也相當(dāng)安全，很適于供電給容量較小而分布比較均勻的一些用電設(shè)備如機床、小型加熱爐等。圖5-6b所示“變壓器干線組”接線，還省去了變電所低壓側(cè)整套低壓配電裝置，從而使變電所結(jié)構(gòu)大為簡

8、化，投資大為降低。 圖5-7a和b是一種變形的樹干式接線，通常稱為鏈?zhǔn)浇泳€。鏈?zhǔn)浇泳€的特點與樹干式基本相同，適于用電設(shè)備彼此相距很近而容量均較小的次要用電設(shè)備。鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜超過5臺，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜超過3臺，且總?cè)萘坎灰顺^10kW。圖5-7 低壓鏈?zhǔn)浇泳€a) 連接配電箱 b) 連接電動機圖5-8 低壓環(huán)形接線(三) 低壓環(huán)形接線（圖5-8） 工廠內(nèi)的一些車間變電所的低壓側(cè)，可通過低壓聯(lián)絡(luò)線相互連接成為環(huán)形。 環(huán)形接線的供電可靠性較高。任一段線路發(fā)生故障或檢修時，都不致造成供電中斷，或者只短時停電，一旦切換電源的操作完成，就能恢復(fù)供電。環(huán)形接線，可使電能損耗和電壓 損耗減少。

9、但是環(huán)形線路的保護裝置及其整定配合比較復(fù)雜；如果配合不當(dāng)，容易發(fā)生誤動作，反而擴大故障停電范圍。實際上，低壓環(huán)形線路也多采用“開口”運行方式。 在工廠的低壓配電系統(tǒng)中，也往往是采用幾種接線方式的組合，依具體情況而定。不過在環(huán)境正常的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備不很大又無特殊要求時，宜采用樹干式配電。這一方面是由于樹干式配電較之放射式經(jīng)濟，另一方面是由于我國各工廠的供電人員對采用樹干式配電積累了相當(dāng)成熟的運行經(jīng)驗。實踐證明，低壓樹干式配電在一般正常情況下能夠滿足生產(chǎn)要求。 總的來說，工廠電力線路（包括高壓和低壓線路）的接線應(yīng)力求簡單。運行經(jīng)驗證明，供配電系統(tǒng)如果接線復(fù)雜，層次過多，不僅浪費投資

10、，維護不便，而且由于電路串聯(lián)的元件過多，因操作錯誤或元件故障而產(chǎn)生的事故也隨之增多，且事故處理和恢復(fù)供電的操作也比較麻煩，從而延長了停電時間。同時由于配電級數(shù)多，繼電保護級數(shù)也相應(yīng)增加，保護動作時間也相應(yīng)延長，對供配電系統(tǒng)的故障切除十分不利。因此，GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。以前面圖1-3所示工廠供電系統(tǒng)為例，由工廠總降壓變電所直接配電到車間變電所的配電級數(shù)只有一級，而由總降壓變電所經(jīng)高壓配電所再配電到車間變電所的配電級數(shù)就有兩級了，最多不宜超過兩級。此外，高低壓配電線路均應(yīng)盡可能深入負(fù)荷中心，以減少線路的電壓

11、損耗、電能損耗和有色金屬消耗量，提高負(fù)荷端的電壓水平。第二節(jié)第二節(jié) 工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 一一. 架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 由于架空線路與電纜線路相比，具有成本低、投資少、安裝容易、維護和檢修方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等優(yōu)點，所以架空線路過去在工廠中應(yīng)用比較普遍。但是架空線路直接受大氣影響，易受雷擊、冰雪、風(fēng)暴和污穢空氣的危害，且要占用一定的地面和空間，有礙交通和觀瞻，因此現(xiàn)代化工廠有逐漸減少架空線路、改用電纜線路的趨向。 架空線路由導(dǎo)線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成（參看圖5-9）。為了防雷，有的架空線路上還裝設(shè)有避雷線（又稱架空地線）。為了

12、加強電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或扳樁。圖5-9 架空線路的結(jié)構(gòu) a）低壓架空線路 b）高壓架空線路 1-低壓導(dǎo)線 2-低壓針式絕緣子 3-低壓橫擔(dān) 4-低壓電桿 5-高壓橫擔(dān) 6-高壓懸式絕緣子串 7-線夾 8-高壓導(dǎo)線 9-高壓電桿 10-避雷線 (一) 架空線路的導(dǎo)線，導(dǎo)線是線路的主體，擔(dān)負(fù)著輸送電能的功能。它架設(shè)在電桿上邊，要經(jīng)受自身重量和各種外力的作用，并要承受大氣中各種有害物質(zhì)的侵蝕。因此，導(dǎo)線必須具有良好的導(dǎo)電性，同時要具有一定的機械強度和耐腐蝕性，盡可能地質(zhì)輕而價廉。(2) 鋼芯鋁絞線 L G J 鋁 鋼芯 絞線 鋁線部分額定截面 (mm2 ) 圖5-10 鋼芯鋁絞線截面

13、 銅（鋁） 絞線 額定截面(mm2 )常用裸導(dǎo)線全型號的表示和含義如下：(1) 銅（鋁）絞線 T（L） J 導(dǎo)線材質(zhì)有銅、鋁和鋼。銅的導(dǎo)電性最好（電導(dǎo)率為53MS/m），機械強度也相當(dāng)高（抗拉強度約為380MPa），然而銅是貴重金屬，應(yīng)盡量節(jié)約。鋁的機械強度較差（抗拉強度約為160MPa），但其導(dǎo)電性也較好（電導(dǎo)率為32MS/m），且具有質(zhì)輕、價廉的優(yōu)點，因此在能“以鋁代銅”的場合，宜盡量采用鋁導(dǎo)線。鋼的機械強度很高（多股鋼絞線的抗拉強度達1200MPa），而且價廉，但其導(dǎo)電性差（電導(dǎo)率為7.52MS/m），功率損耗大，對交流電流還有磁滯渦流損耗（鐵磁損耗），并且它在大氣中容易銹蝕，因此鋼導(dǎo)線

14、在架空線路上一般只作避雷線使用，且使用鍍鋅鋼絞線。 架空線路一般采用裸導(dǎo)線。裸導(dǎo)線按其結(jié)構(gòu)分，有單股線和多股絞線，一般采用多股絞線。絞線又有銅絞線、鋁絞線和鋼芯鋁絞線。架空線路一般情況下采用鋁絞線。在機械強度要求較高和35kV及以上的架空線路上，則多采用鋼芯鋁絞線。鋼芯鋁絞線簡稱鋼芯鋁線，其橫截面結(jié)構(gòu)如圖5-10所示。這種導(dǎo)線的線芯是鋼線，用以增強導(dǎo)線的抗拉強度，彌補鋁線機械強度較差的缺點；而其外圍用鋁線，取其導(dǎo)電性較好的優(yōu)點。由于交流電流在導(dǎo)線中通過時有集膚效應(yīng)，交流電流實際上只從鋁線部分通過，從而彌補了鋼線導(dǎo)電性差的缺點。鋼芯鋁線型號中表示的截面積，就是其鋁線部分的截面積。鋼線鋼線 對于工

15、廠和城市中10kV及以下的架空線路，當(dāng)安全距離難以滿足要求、鄰近高層建筑及在繁華街道或人口密集地區(qū)、空氣嚴(yán)重污穢地段和建筑施工現(xiàn)場，按GB50061-199766kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范規(guī)定，可采用絕緣導(dǎo)線。變電所變電所4廠廠房房拉線拉線單橫擔(dān)單橫擔(dān)電桿電桿雙橫擔(dān)雙橫擔(dān)電桿電桿變電所變電所廠房廠房廠房廠房3廠房(二) 電桿、橫擔(dān)和拉線 電桿是支持導(dǎo)線的支柱，是架空線路的重要組成部分。對電桿的要求，主要是要有足夠的機械強度，同時盡可能地經(jīng)久耐用，價廉，便于搬運和安裝。 電桿按其采用的材料分，有木桿、水泥桿（鋼筋混凝土桿）和鐵塔。對工廠來說，水泥桿應(yīng)用最為普遍，因為采用水泥桿可以節(jié)約大量的木

16、材和鋼材，而且它經(jīng)久耐用，維護簡單，也比較經(jīng)濟。 電桿按其在架空線路中的地位和功能分，有直線桿、分段桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、跨越桿和分支桿等型式。圖5-11是上述各種桿型在低壓架空線路上應(yīng)用的示意圖。圖5-11 各種桿型在低壓架空線路上的應(yīng)用 1、5、11、14-終端桿 2、9-分支桿 3-轉(zhuǎn)角桿 4、6、7、10-直線桿（中間桿） 8-分段桿（耐張桿） 12、13-跨越桿 圖5-13 拉線的結(jié)構(gòu) 1-電桿 2-固定拉線的抱箍 3-上把 4-拉線絕緣子5-腰把 6-花籃螺釘 7-底把 8-拉線底盤圖5-12 高壓電桿上安裝的瓷橫擔(dān) 1-高壓導(dǎo)線 2-瓷橫擔(dān) 3-電桿 橫擔(dān)安裝在電桿的上部，用來安裝

17、絕緣子以架設(shè)導(dǎo)線。常用的橫擔(dān)有木橫擔(dān)、鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)?，F(xiàn)在工廠里普遍采用的是鐵橫擔(dān)和瓷橫擔(dān)。瓷橫擔(dān)是我國獨特的產(chǎn)品，具有良好的電氣絕緣性能，兼有絕緣子和橫擔(dān)的雙重功能，能節(jié)約大量的木材和鋼材，有效地利用電桿高度，降低線路造價。它在斷線時能夠轉(zhuǎn)動，以避免因斷線而擴大事故，同時它的表面便于雨水沖洗，可減少線路的維護工作量。它結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可加快施工進度。但瓷橫擔(dān)比較脆，在安裝和使用中必須避免機械損傷。圖5-12是高壓電桿上安裝的瓷橫擔(dān)。 拉線是為了平衡電桿各方面的作用力，并抵抗風(fēng)壓以防止電桿傾倒用的，如終端桿、轉(zhuǎn)角桿、分段桿等往往都裝有拉線。拉線的結(jié)構(gòu)，如圖5-13所示。圖5-14 高壓線路

18、絕緣子 a) 針式 b) 蝴蝶式 c) 懸式 d) 瓷橫擔(dān)(三) 線路絕緣子和金具 絕緣子又稱瓷瓶。線路絕緣子用來將導(dǎo)線固定在電桿上，并使導(dǎo)線與電桿絕緣。因此對絕緣子既要求具有一定的電氣絕緣強度，又要求具有足夠的機械強度。線路絕緣子按電壓高低分低壓絕緣子和高壓絕緣子兩大類。圖5-14是高壓線路絕緣子的外形結(jié)構(gòu)。(四) 架空線路的敷設(shè) 1. 架空線路敷設(shè)的要求和路徑的選擇 敷設(shè)架空線路，要嚴(yán)格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。整個施工過程中，要重視安全教育，采取有效的安全措施，特別是立桿、組裝和架線時，更要注意人身安全，防止發(fā)生事故?？⒐ひ院?，要按照規(guī)定的手續(xù)和要求進行檢查和驗收，確保工程質(zhì)量。 選擇架空

19、線路的路徑時，應(yīng)考慮以下原則： (1) 路徑要短，轉(zhuǎn)角盡量地少。盡量減少與其他設(shè)施的交叉；當(dāng)與其他架空線路或弱電線路交叉時，其間間距及交叉點或交叉角應(yīng)符合GB50061-199766kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。(2) 盡量避開河洼和雨水沖刷地帶、不良地質(zhì)地區(qū)及易燃、易爆等危險場所。(3) 不應(yīng)引起機耕、交通和人行困難。(4) 不宜跨越房屋，應(yīng)與建筑物保持一定的安全距離。(5) 應(yīng)與工廠和城鎮(zhèn)的整體規(guī)劃協(xié)調(diào)配合，并適當(dāng)考慮今后的發(fā)展。圖5-15 架空線路用金具a) 直腳及低壓針式絕緣子 b) 彎腳及低壓針式絕緣子 c) 穿芯螺釘 d) U形抱箍 e) 花籃螺釘 f) 高壓懸式絕緣子串及

20、金具 1-球頭掛環(huán) 2-懸式絕緣子 3-碗頭掛板 4-懸垂線夾 5-架空導(dǎo)線 線路金具是用來連接導(dǎo)線、安裝橫擔(dān)和絕緣子等的金屬附件，包括安裝針式絕緣子的直腳（圖5-15a）和彎腳（圖5-15b），安裝蝴蝶式絕緣子的穿芯螺釘（圖5-15c），將橫擔(dān)或拉線固定在電桿上的U形抱箍（圖5-15），調(diào)節(jié)拉線松緊的花籃螺釘（圖5-15e），以及懸式絕緣子串的掛環(huán)、掛板、線夾（圖5-15f）等。圖5-16 導(dǎo)線在電桿上的排列方式 1-電桿 2-橫擔(dān) 3-導(dǎo)線 4-避雷線 2. 導(dǎo)線在電桿上的排列方式 三相四線制低壓架空線路的導(dǎo)線，一般都采用水平排列，如圖5-16a所示。由于中性線（PEN線）電位在三相均衡時

21、為零，而且其截面一般較小，機械強度較差，所以中性線一般架設(shè)在靠近電桿的位置。 三相三線制架空線路的導(dǎo)線，可三角形排列，如圖5-16b、c所示；也可水平排列，如圖5-16f 所示。 多回路導(dǎo)線同桿架設(shè)時，可三角形與水平混合排列，如圖5-16d所示，也可全部垂直排列，如圖5-16e所示。 電壓不同的線路同桿架設(shè)時，電壓較高的線路應(yīng)架設(shè)在上邊，電壓較低的線路則架設(shè)在下邊。圖5-17 架空線路的檔距和弧垂 a) 平地上 b) 坡地上 3. 架空線路的檔距、弧垂及其他有關(guān)間距 架空線路的檔距（又稱跨距），是指同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離，如圖5-17所示。 架空線路的弧垂（又稱弛垂），是指架空線

22、路一個檔距內(nèi)導(dǎo)線最低點與兩端電桿上導(dǎo)線懸掛點之間的垂直距離，如圖5-17所示。導(dǎo)線的弧垂是由于導(dǎo)線存在著荷重所形成的?；〈共灰诉^大，也不宜過小?；〈惯^大，則在導(dǎo)線擺動時容易引起相間短路，而且造成導(dǎo)線對地或?qū)ζ渌矬w的安全距離不夠；弧垂過小，則將使導(dǎo)線內(nèi)應(yīng)力增大，在天冷時可能使導(dǎo)線收縮繃斷。 架空線路的線間距離、檔距、導(dǎo)線對地面和水面的最小距離、架空線路與各種設(shè)施接近和交叉的最小距離等，在GB50061-1997等規(guī)程中均有明確規(guī)定，設(shè)計和安裝時必須遵循。 二二. 電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 電纜線路與架空線路相比，具有成本高、投資大、維修不便等缺點，但是電纜線路具有運行可靠、不受

23、外界影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃易爆場所，不宜架設(shè)架空線路時，只有敷設(shè)電纜線路。在現(xiàn)代化工廠和城市中，電纜線路得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 (一) 電纜和電纜頭 1. 電纜 電纜是一種特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線，在其幾根絞繞的（或單根）絕緣導(dǎo)電芯線外面，統(tǒng)包有絕緣層和保護層。保護層又分內(nèi)護層和外護層。內(nèi)護層用以保護絕緣層，而外護層用以防止內(nèi)護層受到機械損傷和腐蝕。外護層通常為鋼絲或鋼帶構(gòu)成的鋼鎧，外覆麻被、瀝青或塑料護套。 供電系統(tǒng)中常用的電力電纜，按其纜芯材質(zhì)分，有銅芯電纜和鋁芯電纜兩大類。按其采用的絕緣介質(zhì)分，有油浸紙絕緣電纜和塑料絕緣電纜兩大類。 (1) 油浸

24、紙絕緣電力電纜 如圖5-18所示。它具有耐壓強度高、耐熱性能好和使用壽命較長等優(yōu)點，因此應(yīng)用相當(dāng)普遍。但是它工作時其中的浸漬油會流動，因此其兩端的安裝高度差有一定的限制，否則電纜低的一端可能因油壓過大而使端頭脹裂漏油，而高的一端則可能因油流失而使絕緣干枯，致使其耐壓強度下降，甚至擊穿損壞。圖5-18 油浸紙絕緣電力電纜 1-纜芯(銅芯或鋁芯) 2-油浸紙絕緣層 3-麻筋(填料) 4-油浸紙(統(tǒng)包絕緣) 5-鉛包 6-涂瀝青的紙帶(內(nèi)護層) 7-浸瀝青的麻被(內(nèi)護層) 8-鋼鎧(外護層) 9-麻被(外護層) (2) 塑料絕緣電力電纜 它有聚氯乙烯絕緣及護套電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜兩種

25、類型。塑料絕緣電纜具有結(jié)構(gòu)簡單、制造加工方便、重量較輕、敷設(shè)安裝方便、不受敷設(shè)高度差限制以及能抵抗酸堿腐蝕等優(yōu)點，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（參看圖5-19）的電氣性能更優(yōu)異，因此在工廠供電系統(tǒng)中有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨勢。 在考慮電纜纜芯材質(zhì)時，一般情況下宜按“節(jié)約用銅、以鋁代銅”原則，優(yōu)先選用鋁芯電纜。但在下列情況應(yīng)采用銅芯電纜：1）振動劇烈、有爆炸危險或?qū)︿X有腐蝕等的嚴(yán)酷工作環(huán)境；2）安全性、可靠性要求高的重要回路；3）耐火電纜及緊靠高溫設(shè)備的電纜等。圖5-19 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 1-纜芯(銅芯或鋁芯) 2-交聯(lián)聚乙烯絕緣層 3-聚氯乙烯護套(內(nèi)護層) 4-鋼鎧或鋁鎧(外護層) 5-聚

26、氯乙烯外套(外護層) 相線芯數(shù)電纜類別代號纜芯材質(zhì)代號內(nèi)護層代號結(jié)構(gòu)特征代號外護層代號中性線芯截面（2）中性線芯數(shù)纜芯間額定電壓（kV）相線芯截面(mm2 )U0/U 31纜芯對地額定電壓（kV）電力電纜全型號的表示和含義如下： (1) 電纜類別代號含義：Z-油浸紙絕緣電力電纜；V-聚氯乙烯絕緣電力電纜；YJ-交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜；X-橡皮絕緣電力電纜；JK-架空電力電纜（加在上列代號之前）；ZR或Z-阻燃型電力電纜（加在上列代號之前）。 (2) 纜芯材質(zhì)代號含義：L-鋁芯；LH-鋁合金芯；T-銅芯（一般不標(biāo)）；TR-軟銅芯。 (3) 內(nèi)護層代號含義：Q-鉛包；L-鋁包；V-聚氯乙烯護套。

27、(4) 結(jié)構(gòu)特征代號含義：P-滴干式；D-不滴流式；F-分相鉛包式。 (5) 外護層代號含義：02-聚氯乙烯套；03-聚乙烯套；20-裸鋼帶鎧裝；22-鋼帶鎧裝聚氯乙烯套；23-鋼帶鎧裝聚乙烯套；30-裸細(xì)鋼絲鎧裝；32-細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯套；33-細(xì)鋼絲鎧裝聚乙烯套；40-裸粗鋼絲鎧裝；41-粗鋼絲鎧裝纖維外被；42-粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯套；43-粗鋼絲鎧裝聚乙烯套；441-雙粗鋼絲鎧裝纖維外被；241-鋼帶-粗鋼絲鎧裝纖維外被。 圖5-20 10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜熱縮中間頭 a）中間頭剝切尺寸示意圖 b）每相接頭安裝示意圖 1-聚氯乙烯外護套 2-鋼鎧 3-內(nèi)護套 4-銅屏蔽層（內(nèi)有纜芯

28、絕緣） 5-半導(dǎo)電管 6-半導(dǎo)電層 7-應(yīng)力管 8-纜芯絕緣 9-壓接管 10-填充膠 11-四氟帶 12-應(yīng)力疏散膠 2. 電纜頭 電纜頭就是電纜接頭，包括電纜中間接頭和電纜終端頭。電纜頭按使用的絕緣材料或填充材料分，有填充電纜膠的、環(huán)氧樹脂澆注的、纏包式的和熱縮材料的等。由于熱縮材料電纜頭具有施工簡便、價格低廉和性能良好等優(yōu)點而在現(xiàn)代電纜工程中得到推廣應(yīng)用。 圖5-20是10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜熱縮中間頭剝切尺寸和安裝示意圖。 圖5-21是10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜戶內(nèi)熱縮終端頭結(jié)構(gòu)示意圖。而作為戶外熱縮終端頭，還必須在圖5-21所示戶內(nèi)熱縮終端頭上套上三孔防雨熱縮傘裙，并在各相套入單孔

29、防雨熱縮傘裙，如圖5-22所示。圖5-21 10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜戶內(nèi)熱縮終端頭1-纜芯接線端子 2-密封膠 3-熱縮密封管 4-熱縮絕緣管 5-纜芯絕緣 6-應(yīng)力控制管 7-應(yīng)力疏散管 8-半導(dǎo)體層9-銅屏蔽層 10-熱縮內(nèi)護層 11-鋼鎧 12-填充膠13-熱縮環(huán) 14-密封膠 15-熱縮三芯手套 16-喉箍17-熱縮密封管 18-PVC外護套 19-接地線 運行經(jīng)驗說明：電纜頭是電纜線路中的薄弱環(huán)節(jié)，電纜線路的大部分故障都發(fā)生在電纜接頭處。由于電纜頭本身的缺陷或安裝質(zhì)量上的問題，往往造成短路故障。因此電纜頭的安裝質(zhì)量十分重要，密封要好，其耐壓強度不應(yīng)低于電纜本身的耐壓強度，要有足夠的

30、機械強度，且體積尺寸要盡可能小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。 圖5-22 戶外熱縮電纜終端頭1-纜芯接線端子 2-熱縮密封管 3-熱縮絕緣管4-單孔防雨傘裙 5-三孔防雨傘裙6-熱縮三芯手套 7-PVC外護套 8-接地線圖5-24 電纜在電纜溝內(nèi)敷設(shè)a) 戶內(nèi)電纜溝 b) 戶外電纜溝 c) 廠區(qū)電纜溝1-蓋板 2-電纜支架 3-預(yù)埋鐵件 4-電纜(二) 電纜的敷設(shè) 1. 電纜敷設(shè)路徑的選擇 選擇電纜敷設(shè)路徑時，應(yīng)考慮以下原則：1）避免電纜遭受機械性外力、過熱和腐蝕等的危害；2）在滿足安全要求條件下應(yīng)使電纜較短；3）便于敷設(shè)和維護；4）應(yīng)避開將要挖掘施工的地段。 2. 電纜的敷設(shè)方式 工廠中常見的電纜敷

31、設(shè)方式有直接埋地敷設(shè)（圖5-23）、利用電纜溝（圖5-24）和電纜橋架（圖5-25）等幾種。而在發(fā)電廠、某些大型工廠和現(xiàn)代化城市 中，則還有的采用電纜排管（圖5-26）和電纜隧道（圖5-27）等敷設(shè)方式。圖5-23 電纜直接埋地敷設(shè) 1-保護蓋板 2-砂 3-電力電纜 10050700100100123 地坪 圖5-25 電纜橋架 1-支架 2-蓋板 3-支臂 4-線槽5-水平分支線槽 6-垂直分支線槽 圖5-26 電纜排管 1-水泥排管 2-電纜孔(穿電纜) 3-電纜溝圖5-27 電纜隧道1-電纜 2-支架 3-維護走廊 4-照明燈具 (5) 電纜應(yīng)遠(yuǎn)離爆炸性氣體釋放源。敷設(shè)在爆炸性危險較小

32、的場所時，應(yīng)符合下列要求：1）易爆氣體比空氣重時，電纜應(yīng)在較高處架空敷設(shè)，且對非鎧裝電纜采取穿管敷設(shè)，或置于托盤、槽盒等內(nèi)進行機械性保護；2）易爆氣體比空氣輕時，電纜應(yīng)敷設(shè)在較低處的管、溝內(nèi)，溝內(nèi)的非鎧裝電纜應(yīng)埋砂。 (6) 電纜沿輸送易燃?xì)怏w的管道敷設(shè)時，應(yīng)配置在危險程度較低的管道一側(cè)，且應(yīng)符合下列要求：1）易燃?xì)怏w比空氣重時，電纜宜在管道上方；2）易燃?xì)怏w比空氣輕時，電纜宜在管道下方。 (7) 電纜溝的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到防火和防水。電纜溝從廠區(qū)進入廠房處應(yīng)設(shè)置防火隔板。為了順暢排水，電纜溝的縱向排水坡度不得小于0.5%，而且不能排向廠房內(nèi)側(cè)。 3. 電纜敷設(shè)的一般要求 敷設(shè)電纜，一定要嚴(yán)格遵守有

33、關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定和設(shè)計的要求?？⒐ひ院?，要按規(guī)定的手續(xù)和要求進行檢查和驗收，確保線路的質(zhì)量。部分重要的技術(shù)要求如下：(1) 電纜長度宜按實際線路長度增加5%10%的裕量，以作為安裝、檢修時的備用。直埋電纜應(yīng)作波浪形埋設(shè)。(2) 下列場合的非鎧裝電纜應(yīng)采取穿管保護：電纜引入或引出建筑物或構(gòu)筑物；電纜穿過樓板及主要墻壁處；從電纜溝引出至電桿，或沿墻敷設(shè)的電纜距地面2m高度及埋入地下小于0.3m深度的一段；電纜與道路、鐵路交叉的一段。所用保護管的內(nèi)徑不得小于電纜外徑或多根電纜包絡(luò)外徑的1.5倍。(3) 多根電纜敷設(shè)在同一通道中位于同側(cè)的多層支架上時，應(yīng)按下列敷設(shè)要求進行配置：1）應(yīng)按電壓等級由高至低

34、的電力電纜、強電至弱電的控制和信號電纜、通信電纜的順序排列； 2）支架層數(shù)受通道空間限制時，35kV及以下的相鄰電壓級的電力電纜可排列在同一層支架上，1kV及以下電力電纜也可與強電控制和信號電纜配置在同一層支架上；3）同一重要回路的工作電纜與備用電纜實行耐火分隔時，宜適當(dāng)配置在不同層次的支架上。(4) 明敷的電纜不宜平行敷設(shè)于熱力管道上邊。電纜與管道之間無隔板防護時，相互間距應(yīng)符合表5-1所列的允許距離（據(jù)GB50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范規(guī)定）。表表5-1 5-1 明敷電纜與管道之間的允許間距明敷電纜與管道之間的允許間距 （mm）100150平 行其他管道250500交 叉5001

35、000平 行熱力管道控制和信號電纜電力電纜電纜與管道之間走向(8) 直埋敷設(shè)于非凍土地區(qū)的電纜，其外皮至地下構(gòu)筑物基礎(chǔ)的距離不得小于0.3m；至地面的距離不得小于0.7m；當(dāng)位于車行道或耕地的下方應(yīng)適當(dāng)加深，且不得小于1m。電纜直埋于凍土地區(qū)時，宜埋入凍土層以下。直埋敷設(shè)的電纜，嚴(yán)禁位于地下管道的正上方或正下方。有化學(xué)腐蝕性的土壤中，電纜不宜直埋敷設(shè)。直埋電纜之間、直埋電纜與管道、道路、建筑物等之間平行和交叉時的最小凈距應(yīng)符合GB50168-2006電氣裝置安裝工程 電纜線路施工及驗收規(guī)范的規(guī)定，如表5-2所示。表表5-2 直埋電纜之間、直埋電纜與管道、道路、建筑物之間平行和交叉時的最小凈距直

36、埋電纜之間、直埋電纜與管道、道路、建筑物之間平行和交叉時的最小凈距 （m）0.501.00排 水 溝0.60建筑物基礎(chǔ) （邊線）1.00桿塔基礎(chǔ) （邊線）0.701.00城市街道路面1.001.50公 路1.0010.0直 流1.003.00交 流電氣化鐵路路軌1.003.00鐵路路軌0.500.50其他管道（管溝）0.501.00可燃?xì)怏w及易燃液體管道（管溝）0.501.00油管道（管溝）0.502.00熱管道（管溝）及熱力設(shè)備0.500.50不同使用部門的電纜間0.50控制電纜間0.500.2510kV以上0.500.1010kV及以下電力電纜間及其與控制電纜間交 叉平 行最 小 凈 距項

37、 目 表表52 注注: 1. 電纜與公路平行的凈距，當(dāng)情況特殊時，可酌情減小。 2. 當(dāng)電纜穿管或者其他管道有保溫層等防護設(shè)施時，表中凈距應(yīng)從管壁或防護設(shè)施的外壁算起。 3. 電纜穿管敷設(shè)時，與公路、街道路面、桿塔基礎(chǔ)、建筑物基礎(chǔ)、排水溝等的平均最小間距可按表中數(shù)據(jù)減半。 (9) 直埋電纜在直線段每隔50100m處、電纜接頭處、轉(zhuǎn)彎處、進入建筑物等處，應(yīng)設(shè)置明顯的方位標(biāo)志或標(biāo)樁。(10) 電纜的金屬外皮、金屬電纜頭及保護鋼管和金屬支架等，均應(yīng)可靠地接地。 三三. 車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 車間線路，包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，但配電干線則多采用

38、裸導(dǎo)線（母線），少數(shù)采用電纜。室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線路，一般采用絕緣導(dǎo)線。(一) 絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。重要回路例如辦公摟、圖書館、實驗室、住宅內(nèi)等的線路及振動場所或?qū)︿X線有腐蝕的場所，均應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線，其他場所可選用鋁芯絕緣導(dǎo)線。 絕緣導(dǎo)線按絕緣材料分，有橡皮絕緣導(dǎo)線和塑料絕緣導(dǎo)線兩種。塑料絕緣導(dǎo)線的絕緣性能好，耐油和抗酸堿腐蝕，價格較低，且可節(jié)約大量橡膠和棉紗，因此在室內(nèi)明敷和穿管敷設(shè)中應(yīng)優(yōu)先選用塑料絕緣導(dǎo)線。但是塑料絕緣材料在低溫時要變硬變脆，高溫時又易軟化老化，因此室外敷設(shè)宜優(yōu)先選用橡皮絕緣導(dǎo)線。 絕緣導(dǎo)線全型號的表示

39、和含義如下：1導(dǎo)線型號額定電壓（V）額定截面（mm2）單芯 (1) 橡皮絕緣導(dǎo)線型號含義：BX（BLX）銅（鋁）芯橡皮絕緣棉紗或其他纖維編織導(dǎo)線；BXR銅芯橡皮絕緣棉紗或其他纖維編織軟導(dǎo)線；BXS銅芯橡皮絕緣雙股軟導(dǎo)線。 (2) 聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線型號含義：BV（BLV）銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線；BVV（BLVV）銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套圓型導(dǎo)線；BVVB（BLVVB）銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套平型導(dǎo)線；BVR銅芯聚氯乙烯絕緣軟導(dǎo)線。 圖5-28 封閉式母線（母線槽）在車間內(nèi)的應(yīng)用 1-饋電母線槽 2-配電裝置 3-插接式母線槽 4-機床 5-照明母線槽 6-燈具 絕緣導(dǎo)線的

40、敷設(shè)方式，分明敷和暗敷兩種。明敷是導(dǎo)線直接敷設(shè)或在穿線管、線槽內(nèi)敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及桁架、支架等處。暗敷是導(dǎo)線在穿線管、線槽等保護體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部，或者在混凝土板孔內(nèi)敷線等。 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)要求，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，其中有下列幾點特別值得注意： (1) 線槽布線和穿管布線的導(dǎo)線中間不許直接接頭，接頭必須經(jīng)專門的接線盒。 (2) 穿金屬管或金屬線槽的交流線路，應(yīng)將同一回路的所有相線和中性線（如有中性線時）穿于同一管、槽內(nèi)；否則由于線路電流不平衡而在金屬管、槽內(nèi)產(chǎn)生鐵磁損耗，使管、槽發(fā)熱，導(dǎo)致其中導(dǎo)線過熱甚至燒毀。 (3) 電線管路與熱水管、蒸汽管同側(cè)敷設(shè)時，應(yīng)敷設(shè)在

41、水、汽管的下方；如有困難時，可敷設(shè)在水、汽管的上方，但相互間距應(yīng)適當(dāng)增大，或采取隔熱措施。(二) 裸導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 車間內(nèi)配電的裸導(dǎo)線大多數(shù)采用裸母線的結(jié)構(gòu)，其截面形狀有圓形、管形和矩形等，其材質(zhì)有銅、鋁和鋼。車間內(nèi)以采用LMY型硬鋁母線最為普遍。現(xiàn)代化的生產(chǎn)車間，大多采用封閉式母線（亦稱“母線槽”）布線，如圖5-28所示。封閉式母線安全、靈活、美觀，但耗用的鋼材較多，投資較大。 封閉式母線水平敷設(shè)時，至地面的距離不宜小于2.2m。垂直敷設(shè)時，其距地面1.8m以下部分應(yīng)采取防止機械損傷的措施，但敷設(shè)在電氣專用房間內(nèi)(如配電室、電機房等)時除外。 封閉式母線水平敷設(shè)的支持點間距不宜大于2m。垂

42、直敷設(shè)時，應(yīng)在通過樓板處專用附件支承。垂直敷設(shè)的封閉式母線，當(dāng)進線盒及末端懸空時，應(yīng)采用支架固定。 一一. 概概 述述 為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件： (1) 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。 (2) 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。 (3) 經(jīng)濟電流密度 35kV及以上的高壓線路及35kV以下的長距離、大電流線路例如較長的電源進線和電弧爐的短網(wǎng)等

43、線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年運行費用支出最小。按經(jīng)濟電流密度選擇的導(dǎo)線（含電纜）截面，稱為“經(jīng)濟截面”。工廠內(nèi)的10kV及以下線路，通常不按經(jīng)濟電流密度選擇。 (4) 機械強度 導(dǎo)線（含裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，如附錄表14和表15所列。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線則應(yīng)校驗其短路的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 對于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般10kV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因它對電壓水平要求較高，通常先按允許

44、電壓損耗進行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和機械強度。對長距離大電流線路和35kV及以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其他條件。按上述經(jīng)驗來選擇計算，通常容易滿足要求，較少返工。 封閉式母線終端無引出或引入線時，端頭應(yīng)封閉。 封閉式母線的插接分支點應(yīng)設(shè)在安全及安裝維護方便的地方。 為了識別裸導(dǎo)線的相序，以利于運行維護和檢修，GB2681-1981電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色規(guī)定交流三相系統(tǒng)中的裸導(dǎo)線應(yīng)按表5-3所示涂色。裸導(dǎo)線涂色，不僅有利于識別相序，而且有利于防腐蝕及改善散熱條件。表5-3對需識別相序的絕緣導(dǎo)線線路也是適用的。 表表5-3 5-3 交流三相系統(tǒng)中導(dǎo)線的涂色交流三相系

45、統(tǒng)中導(dǎo)線的涂色黃綠雙色淡藍紅綠黃 涂 漆 顏 色PE線N線、PEN線C 相B 相A 相 導(dǎo) 線 類 別 第三節(jié)第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算 所謂導(dǎo)線的允許載流量（allowable current-carrying capacity），就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。如果導(dǎo)線敷設(shè)地點的環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采取的環(huán)境溫度不同時，則導(dǎo)線的允許載流量應(yīng)乘以以下溫度校正系數(shù)： 附錄表16列出了LJ型鋁絞線和LGJ型鋼芯鋁絞線的允許載流量，附錄表17列出了LMY型矩形硬鋁母線的允許載流量，附錄表18列出了10kV常用三

46、相電纜的允許載流量及校正系數(shù)，附錄表19列出了絕緣導(dǎo)線明敷、穿鋼管和穿塑料管時的允許載流量，供參考。 按發(fā)熱條件選擇的導(dǎo)線和電纜截面，還必須用后面的式（6-4）或式（6-15）來校驗它與其相應(yīng)的保護裝置（熔斷器或低壓斷路器的過流脫扣器）是否配合得當(dāng)。如果配合不當(dāng)，則可能發(fā)生導(dǎo)線或電纜因過電流而發(fā)熱起燃但保護裝置不動作的情況，這當(dāng)然是不允許的。 下面分別介紹按發(fā)熱條件、經(jīng)濟電流密度和電壓損耗選擇計算導(dǎo)線和電纜截面的問題。關(guān)于機械強度，對于工廠電力線路，一般只需按其最小允許截面（附錄表14、15）校驗就行了，因此不再贅述。 二二. 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面(一)

47、 三相系統(tǒng)相線截面的選擇 電流通過導(dǎo)線（包括電纜、母線，下同）時，要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)線發(fā)熱。裸導(dǎo)線的溫度過高時，會使其接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進一步氧化，如此惡性循環(huán)，最終可發(fā)展到斷線。而絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時，還可使其絕緣加速老化甚至燒毀，或引發(fā)火災(zāi)事故。因此，導(dǎo)線的正常發(fā)熱溫度一般不得超過附錄表13所列的額定負(fù)荷時的最高允許溫度。 按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其允許載流量 不小于通過相線的計算電流 ，即alI30I30alII(5-1)00alalK(5-2) 這里所說的“環(huán)境溫度”，是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所采用的特定溫度：在室外，環(huán)境溫度一般取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄?/p>

48、最高氣溫；在室內(nèi)，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?。對土中直埋的電纜，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.81m的土壤平均溫度，亦可近似地取為當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?。式?為導(dǎo)線額定負(fù)荷時的最高允許溫度； 為導(dǎo)線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 為導(dǎo)線敷設(shè)地點實際的環(huán)境溫度。al00(二) 中性線和保護線截面的選擇 1. 中性線（N線）截面的選擇 三相四線制中的中性線，要通過系統(tǒng)的不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許載流量，不應(yīng)小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應(yīng)考慮系統(tǒng)中諧波電流的影響。 (1) 一般三相四線制系統(tǒng)中的中性線截面 它不應(yīng)小于相線截面 的50%，即0AA00.5AA(5-3)0AA(5-4) (2

49、) 兩相三線線路及單相線路的中性線截面 由于其中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面 應(yīng)與相線截面 相同，即0A0AA (3) 三次諧波電流突出的三相四線制線路的中性線截面 由于各相的三次諧波電流都要通過中性線，使得中性線電流可能甚至超過相線電流，因此中性線截面 宜等于或大于相線截面 ，即0A0AA0AA(5-5) 2. 保護線（PE線）截面的選擇 保護線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過時的短路熱穩(wěn)定度。 根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，保護線（PE線）的截面APE，按GB50054-1995低壓配電設(shè)計規(guī)范規(guī)定： (1) 當(dāng) mm2 時16APEAA(5-6) (2) 當(dāng)16mm

50、2 35mm2 時A0.5PEAA(5-8) 注意：GB50054-1995還規(guī)定：當(dāng)PE線采用單芯絕緣導(dǎo)線時，按機械強度要求，有機械保護的PE線，不應(yīng)小于2.5mm2；無機械保護的PE線，不應(yīng)小于4mm2。 3. 保護中性線（PEN線）截面的選擇 保護中性線兼有保護線和中性線的雙重功能，因此保護中性線截面選擇應(yīng)同時滿足上述保護線和中性線的要求，取其中的最大截面。 注意：按GB5004-1995規(guī)定：當(dāng)采用單芯導(dǎo)線作PEN線干線時，銅芯截面不應(yīng)小于10mm2，鋁芯截面不應(yīng)小于16mm2；采用多芯電纜芯線作PEN線干線時，其截面不應(yīng)小于4mm2。 例例5-1 有一條BLX-500型鋁芯橡皮線明敷

51、的220/380V的TN-S線路，線路計算電流為150A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。 解：解：(1) 相線截面的選擇 查附錄表19-1得環(huán)境溫度為30時明敷的BLX-500型截面為50mm2 的鋁芯橡皮線的 ，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選為 。30163150alIAIA250Amm (2) 中性線截面的選擇 按 ，選 。00.5AA2025Amm (3) 保護線截面的選擇 由于 ，故選 。 所選導(dǎo)線型號可表示為：BLX-500-（350+125+PE25）。235Amm20.525PEAAmm 例例5-2 上例所示TN-S線路，如果采用BLV-500型

52、鋁芯塑料線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁貫?25。試按發(fā)熱條件選擇此線路導(dǎo)線截面及穿線管內(nèi)徑。 解：解：查附錄表19-3得+25時5根單芯線穿硬塑料管（PC）的BLV-500型截面為120mm2 的導(dǎo)線允許載流量 。30160150alIAIA 因此按發(fā)熱條件，相線截面選為120mm2。 中性線截面按 ，選為70mm2。 保護線截面按 ，選為70mm2。 穿線的硬塑料管內(nèi)徑，查附錄表19-3中5根導(dǎo)線穿管管徑為80mm。 選擇結(jié)果可表示為：BLV-500-（3120+170+PE70）-PC80。00.5AA0.5PEAA 三三. 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面和電纜的截面按經(jīng)濟電流密度選

53、擇導(dǎo)線截面和電纜的截面 導(dǎo)線（包括電纜，下同）的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量都要增加。因此從經(jīng)濟方面考慮，可選擇一個比較合理的導(dǎo)線截面，既使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量。 圖5-29是線路年運行費用C與導(dǎo)線截面A的關(guān)系曲線。其中曲線1表示線路的年折舊費（即線路投資除以折舊年限之值）和線路的年維修管理費之和與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。曲線2表示線路的年電能損耗費與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。曲線3為曲線1與曲線2的疊加，表示線路的年運行費用（包括線路的年折舊費、維修管理費和電能損耗費）與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。由曲線3可以看出，與年運行費最

54、小值Ca（a點）相對應(yīng)的導(dǎo)線截面Aa 不一定是很經(jīng)濟合理的導(dǎo)線截面，因為a點附近，曲線比較平坦，如果將導(dǎo)線再選小一些，例如選為Ab（b點），年運行費Cb比Ca增加不多，但Ab卻比Aa減小很多，從而使有色金屬消耗量顯著減少。因此從全面的經(jīng)濟效益考慮，導(dǎo)線截面選為Ab看來比選為Aa更為經(jīng)濟合理。這種從全面的經(jīng)濟效益考慮，既使線路的年運行費用接近于最小又適當(dāng)考慮有色金屬節(jié)約的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟截面（economic section），用符號Aec表示。圖5-29 線路年運行費用與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線 各國根據(jù)其具體國情特別是其有色金屬資源的情況，規(guī)定了導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟電流密度。我國現(xiàn)行的經(jīng)濟電流密度規(guī)

55、定如表5-4所示。表表5-4 導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟電流密度導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟電流密度 （單位：A / mm2 ） 1.54 1.73 1.92鋁 2.00 2.25 2.50銅電纜線路 0.90 1.15 1.65鋁 1.75 2.25 3.00銅架空線路5000h以上30005000h3000h以下年 最 大 有 功 負(fù) 荷 利 用 小 時導(dǎo)線材質(zhì)線路類別 例例5-3 有一條用LGJ型鋁絞線架設(shè)的5km長的35kV架空線路，計算負(fù)荷為2500kW， ，T max= 4800h。試選擇其經(jīng)濟截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。 解：解：(1) 選擇經(jīng)濟截面7 . 0cos 選標(biāo)準(zhǔn)截面50mm2，即選L

56、GJ-50型鋼芯鋁線。A3030250058.93cos3 350.7NPkWIUkV由表5-4查得 ，故21.15/ecjA mm2258.951.21.15/ecAAmmA mm (2) 校驗發(fā)熱條件 查附錄表16得LGJ-50的允許載流量（室外溫度40） ，因此滿足發(fā)熱條件。 (3) 校驗機械強度 查附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線的最小截面 。因此所選LGJ-50也滿足機械強度要求。3017858.9alIAIA22min3550AmmAmm 四四. 線路電壓損耗的計算線路電壓損耗的計算 由于線路存在著阻抗，所以線路通過負(fù)荷電流時要產(chǎn)生電壓損耗。一般線路的允許電壓損耗不超過5%（對線路

57、額定電壓）。如果線路的電壓損耗超過了允許值，則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面，使之滿足允許電壓損耗的要求。 (一) 集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計算 以圖5-30a所示帶兩個集中負(fù)荷的三相線路為例。線路圖中的負(fù)荷電流都用小寫 表示，各線段電流都用大寫I 表示；各線段的長度、每相電阻和電抗分別用小寫 、 和 表示，線路首端至各負(fù)荷點的長度、每相電阻和電抗則分別用大寫L、R 和X 表示。 以線路末端的相電壓 【1】作參考軸，繪制線路電壓降相量圖，如圖5-30b所示。由于線路上的電壓降相對于線路電壓來說很小， 與 間的相位差 實際上小到可以忽略不計，因此負(fù)荷電流 與電壓 間的相位差 可以近似地繪成 與電壓 間的

58、相位差。rx1i2U1U2U1U1il1i2U 【1】為簡化起見，這里將相量 簡寫為U，省略了符號上邊的 “ ”，其他相量符號亦同。U圖5-30 帶有兩個集中負(fù)荷的三相線路 a) 單線電路圖 b) 線路電壓降相量圖 a)b) (3) 由a點作矢量 ，平行于 ； (4) 由b點作矢量 ，超前于 ； (5) 連 ，即得 ； (6) 由c點作矢量 ，平行于 ；2i290i1U2i圖5-30 帶兩個集中負(fù)荷的三相線路b)電壓電流相量圖 作上述相量圖的步驟如下（為閱讀方便，再將圖5-30b示于右方）： (1) 在水平方向作矢量 ； (2) 由o點繪負(fù)荷電流 和 ，分別滯后 相位角 和 ；1i2i2U12

59、(7) 由d點作矢量 ，超前于 ；(8) 由e點作矢量 ，平行于 ；(9) 由f點作矢量 ，超前于 ；(10) 連 ，即得 ；(11) 以O(shè)點為圓心、og為半徑作圓弧，交參考軸（ 的延長線）于h點；(12) 連 、g 得 ，此即全線路的電壓降，而 則為全線路的電壓損耗。290i1i190iaah0U 線路電壓降的定義是：線路首端電壓與末端電壓的相量差。 線路電壓損耗的定義是：線路首端電壓與末端電壓的代數(shù)差。 電壓降在參考軸（縱軸）上的投影（如圖5-30b上的 ），稱為電壓降的縱分量，用 表示。 相應(yīng)地，電壓降在參考軸的垂直方向（橫軸）上的投影（如圖5-30b上的 ），稱為電壓降的橫分量，用 表

60、示。 在地方電網(wǎng)和工廠供電系統(tǒng)中，由于線路的電壓降相對于線路電壓來說很小（圖5-30b的電壓降相量圖是大大放大了的），因此可近似地認(rèn)為電壓降縱分量 就是電壓損耗。agUggUU2Uoa 22riab22xibc oc12ricd 12xide11rief 11xifg ogoaago 圖5-30a所示線路的相電壓損耗可按下式近似計算：Uabbccdd ee ff g2 222222 12cossincosi ri xi r2121 111 11sincossini xi ri x21222122()cos()sini rri xx1 111 11cossini ri x222222111111