最新-第3章企業(yè)電力線路-PPT精品課件

1、第三章 企業(yè)電力線路3-1 企業(yè)電力線路的接線方式3-2 企業(yè)電力線路的結構和技術要求3-3 導線和電纜截面的選擇3-4 電力線路的運行與維護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。電力線路按結構型式分，有架空線路、電纜線路和車間(室內(nèi))線路等。企業(yè)中常見的電力線路有放射式、樹干式和環(huán)形接線等基本接線方式。學習電力線路接線方式，應該主要掌握結構特點、可靠性以及適用場合等方面內(nèi)容。 一、放射式接線 放射式又分為單回路放射式、雙回路放射式和具有公共備用線的放射式接線。單回路放射式接線 1總降壓變電站 2車間變電站 3高壓用電設備 4低壓用電設備 優(yōu)點是：線路敷

2、設簡單，檢修維護方便，繼電保護簡單。其缺點是：由于總降壓變電站出線較多，所需的高壓設備較多，投資大。另外，當任一線路或高壓設備發(fā)生故障或檢修時，都要造成這條線路停電。故單回路放射式接線的供電可靠性不高，一般用于類負荷的車間。 雙回路放射式接線1總降壓變電站 2車間變電站 3高壓用電設備 4低壓用電設備 5-隔離開關 當一條回路線路發(fā)生故障或檢修時，另一條回路線路可以繼續(xù)供電，并擔負全部負荷。顯然此種接線所需用的高壓設備更多，投資更大。二、樹干式接線 樹干式接線可分為直接連接樹干式和鏈串型樹干式低壓鏈式三種。 直接連接樹干式接線 1總降壓變電站 2車間變電站 3低壓用戶 4高壓用戶優(yōu)點是：高壓配

3、電設備數(shù)目少，總降壓變電站出線減少了，不僅敷設簡單，而且節(jié)省有色金屬，降低線路消耗，使接線總投資減少。缺點是供電可靠性差，只適用于三類負荷。 鏈串型樹干式接線 當干線末端WL3線路發(fā)生故障時，總降壓變電站中的干線斷路器QF跳閘，拉開隔離開關QS4，再合上QF后，則車間變電站1STS和2STS可以恢復供電，這樣減少了停電時間，提高了供電可靠性。但是當干線首端WL1或QF發(fā)生故障或檢修時，則由該干線供電的所有變電站仍要停電。 a)連接配電箱 b)連接電動機 低壓鏈式接線 鏈式接線的特點與樹干式基本相同，適于用電設備彼此相距很近、而容量均較小的次要用電設備，鏈式相連的設備一般不宜超過5臺，鏈式相連的

4、配電箱不宜超過3臺，且總容量不宜超過10kW。 三、環(huán)形接線特點是供電可靠性較高。任一段線路發(fā)生故障或檢修時，都不能造成供電中斷或短時停電，一旦切換電源的操作完成，即能立即恢復供電。這種接線還可使電能損失和電壓損失減少。但缺點是系統(tǒng)保護裝置的整定配合比較復雜，如果配合不當，容易發(fā)生誤動作，反而會擴大停電范圍。實際上，低壓環(huán)形接線常采用“開口”方式運行。 低壓環(huán)形接線 返回企業(yè)供電方式一、架空線路的結構和敷設 3-2 企業(yè)電力線路的結構和技術要求架空線路的結構 低壓電桿 高壓電桿 1-低壓導線 2-針式絕緣子 3-橫擔 4-低壓電桿 5-橫擔 6-高壓懸式絕緣子串 7-線夾 8-高壓導線 9-高

5、壓電桿 10-避雷線1架空線路的導線和避雷線 導線是線路的主體，擔負著傳導電流、輸送電能的作用，常用的有銅絞線、鋁絞線和鋼芯鋁絞線等。它架設在電桿上邊，要經(jīng)常承受自身重量和各種外力(如導線上的覆冰、風壓)的作用，并要承受大氣中各種有害物質(zhì)的侵蝕。因此，導線必須具有良好的導電性，同時還要具有一定的機械強度和耐腐蝕性能，且還需具有質(zhì)輕價廉的特點。 2電桿、橫擔 電桿是支持導線、避雷線的支柱，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，同時要經(jīng)久耐用、價廉、便于搬運和安裝。 電桿按其采用的材料分，有水泥桿和鐵塔等兩種。對工廠來說，水泥桿應用最為普遍，因為采用它可節(jié)約大量的木材和

6、鋼材，而且經(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功能和地位分，有直線桿、耐張桿、轉角桿、終端桿、跨越桿和分支桿等型式 1、5、11、14終端桿 2、9分支桿 3轉角桿 4、6、7、10直線桿(中間桿) 8分段桿(耐張桿) 12、13跨越桿 3拉線 拉線是地面加固電桿的一種有效措施。它能抵抗風力，在承受不平衡拉力的電桿上，拉線還用來平衡電桿各方面的拉力，防止電桿傾倒。如終端桿、轉角桿、分段桿等往往都裝有拉線。1-桿 2-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-拉線底座 4絕緣子 絕緣子又稱瓷瓶，是用來支持導線的絕緣體。絕緣子使導線與橫擔、桿塔

7、之間保持足夠的絕緣，同時承受導線垂直方向的荷重和水平方向的作用力。絕緣子的好壞對線路的安全運行有很大的影響。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。 a)彎腳針式絕緣子 b)直腳針式絕緣子 c)低壓蝴蝶式絕緣子低壓線路絕緣子 高壓線路絕緣子 高壓針式絕緣子 b)懸式絕緣子和蝶式絕緣子組合 c)瓷橫擔 5線路金具 用來連接導線、安裝橫擔和絕緣子等所用到的金屬部件，統(tǒng)稱為金具。在運行中大部分金具都受到較大的拉力，有的還要保證電氣接觸良好，它是線路上不可缺少的部件。 6架空線路的敷設 （1）敷設的要求 敷設時應綜合考慮運行、施工、交通條件和敷設路徑長度等因素。其原則是：路徑要短，轉角要少

8、；交通運輸方便，便于施工架設和維護；盡量避開河洼和雨水沖刷地帶以及易撞、易燃、易爆等危險場所；不應引起機耕、交通和行人困難；應與建筑物保持足夠的安全距離；應與企業(yè)和城鎮(zhèn)的建設規(guī)劃協(xié)調(diào)配合，并適當考慮今后發(fā)展。 （2）導線在電桿上的排列方式 三相四線制低壓架空線路的導線，一般都采用水平排列。由于中性線的電位在三相對稱時為零，而且其截面也較小，機械強度較差，所以中性線一般架設在靠近電桿的位置。 1-電桿 2-橫擔 3-導線 4-避雷線 三相三線制架空線路的導線，可三角形排列，如b、c。也可水平排列，如圖f。 多回路導線同桿架設時，可三角、水平混合排列，如圖d。也可全部垂直排列，如圖e。 想一想構成

9、架空線路的最基本要素是什么？架空線路是怎樣敷設的？二、 電纜的結構和敷設 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，但是它具有運行可靠、不易受外界影響、不需架設電桿、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，不宜架設架空線路時，只有敷設電纜線路。在現(xiàn)代化企業(yè)中，電纜線路得到了越來越廣泛的應用。 1電纜的結構 電纜是一種特殊的導線，在它幾根(或單根)絞繞的絕緣導電芯線外面，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)護層用以直接保護絕緣層，而外護層用以防止內(nèi)護層免受機械損傷和腐蝕。外護層通常為鋼絲或鋼帶構成的鋼鎧，外覆麻被、瀝青或塑料護套。 電纜線芯

10、分銅芯和鋁芯兩種；按線芯數(shù)目可分為單芯、雙芯、三芯和四芯；按截面形狀又可分為圓形、半圓形和扇形三種。根據(jù)電纜不同的品種與規(guī)格，線芯可以制成實體，也可以制成絞合線芯。 電力電纜種類很多，按其纜芯材質(zhì)分銅芯和鋁芯兩大類；按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸紙絕緣、塑料絕緣、橡膠絕緣和交聯(lián)聚乙烯電纜等。油浸紙絕緣電力電纜 1纜芯(鋁芯或銅芯) 2油浸紙絕緣層 3麻筋(填充物) 4油浸紙(統(tǒng)包絕緣) 5鋁包(或鉛包) 6紙帶(內(nèi)護層) 7麻包(內(nèi)護層) 8鋼鎧(外護層) 9麻被(外擴層) 塑料絕緣電纜具有結構簡單、制造加工方便、重量較輕、敷設安裝方便、不受安裝高度限制以及能防酸堿腐蝕等優(yōu)點，因此它在企業(yè)供電系統(tǒng)中

11、有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨勢。 1纜芯(鋁芯或銅芯) 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 5聚氯乙烯外套(外護層)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 2電纜的接頭 電纜的接頭包括中間接頭和終端頭兩類。 將兩段電纜連接起來，使之成為一條完整的線路，就需要利用電纜中間接頭。電纜的始端和終端要與其他導體或電氣設備連接，需要利用電纜終端頭。 對油浸紙絕緣電力電纜的中間接頭多采用套鉛套管的方法，外面用鋼筋混凝土盒加以保護；對交聯(lián)聚乙烯電纜則采用繞包式或熱縮式方法，外面用塑料連接盒加以保護。 電纜的終端頭可分為戶外和戶內(nèi)兩種。戶外終端頭由于對密封有特殊要求，因此結構比較復雜。油浸紙絕緣電纜戶

12、外常用的是256型電纜頭；交聯(lián)聚乙烯電纜則采用繞包式、熱縮式或冷縮式終端頭。 構成電纜線路的最基本要素是什么？運行中為什么對電纜接頭比對電纜還要重視？想一想3電纜的敷設（1）電纜的敷設方式電纜直接埋地敷設 電纜在電纜溝內(nèi)敷設 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 3-電纜支架 4-預埋鐵件 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 選擇電纜敷設路徑時，應考慮以下原則：1）避免電纜遭受機械性外力、過熱、腐蝕等危害；2）在滿足安全要求條件下應使電纜較短；3）便于敷設、維護；4）應避開將要挖掘施工的地方。（2）電纜敷設路徑的選擇 敷設電纜，一

13、定要嚴格遵守有關技術規(guī)程的規(guī)定和設計的要求?？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。 （3）電纜敷設的般要求三、 車間線路的構成和敷設1絕緣導線的分類和敷設 絕緣導線按芯線材質(zhì)分銅芯和鋁芯兩種。除重要回路及振動場所或對鋁有腐蝕的場所應采用銅芯絕緣導線外，一般應優(yōu)先選用鋁芯絕緣導線。 絕緣導線按絕緣材料分，有橡皮絕緣的和塑料絕緣的兩種。塑料絕緣導線的絕緣性能好，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)明敷和穿管敷設中應優(yōu)先選用塑料絕緣導線。但塑料絕緣在低溫時要變硬發(fā)脆，高溫時又易軟化，因此室外敷設宜優(yōu)先選用橡皮絕緣導線。 絕緣導線的敷設方式，分明敷和暗

14、敷兩種。明敷是導線直接或在管子、線槽等保護體內(nèi)，敷設于墻壁、頂棚的表面及桁架、支架等處。暗敷是導線在管子、線槽等保護體內(nèi)，敷設于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部，或者在混凝土板孔內(nèi)敷線等。2裸導線的結構和敷設 車間內(nèi)的配電裸導線大多采取硬母線的結構，其截面形狀有圓形、管形和矩形等，其材質(zhì)有銅、鋁和鋼。 封閉式母線水平敷設時，至地面的距離不應小于2.2m。垂直敷設時，距地面1.8m以下部分應采取防止機械損傷措施。但敷設在電氣專用房間內(nèi)(如配電室、電機室等)時除外。 封閉式母線水平敷設的支持點間距不宜大于2m。垂直敷設時，應在通過樓板處采用專用附件支承，垂直敷設的封閉式母線，當進線盒及末端懸空時，應采

15、用支架固定。 封閉式母線終端無引出、引入線時，端頭應封閉。 封閉式母線的插接分支點應設在安全及安裝維護方便的地方。 為了識別裸導線相序，以利于運行維護和檢修，GB268181電工成套裝置中的導線顏色規(guī)定交流三相系統(tǒng)中的裸導線應按表所示涂色。裸導線涂色不僅用來辨別相序，而且能防蝕和改善散熱條件。裸導線類別U相V相W相N線和PEN線PE線涂漆顏色黃綠紅淡藍黃綠雙色返回電力線路的結構電纜線路的結構一、選擇原則 3-3 導線和電纜截面的選擇 合理選擇電力線路的導線截面，在技術上和經(jīng)濟上都是必要的。導線截面選擇過大，雖能降低電能損耗，但有色金屬的消耗量增加，初始投資顯著增加；導線截面選擇過小，運行時會產(chǎn)

16、生過大的電壓損耗和電能損耗，難以保證供電質(zhì)量和增加運行費用，甚至可能會因接頭處溫度過高而引起事故。 名稱說明發(fā)熱條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流，即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過正常運行時允許的電壓損耗導線和電纜截面須滿足的條件 經(jīng)濟電流密度條件應保證最低的電能損失，并盡量減少有色金屬的消耗。也就是線路的年運行費用最小機械強度條件導線截面不應小于其最小允許截面，如附錄表8和附錄表9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。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電

17、壓的要求續(xù)表二、選擇方法1按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面 導線有電流通過時就要發(fā)熱，產(chǎn)生的熱量中，一部分散發(fā)到周圍空氣中，另一部分使導線的溫度升高。而導線允許通過的最大電流通常是由實驗的方法確定的。把根據(jù)多年實驗所得到的數(shù)據(jù)匯總成表格，在應用時利用這些表格來選擇導線和電纜截面。 （1）三相系統(tǒng)中相線截面的選擇按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應使其最大允許電流Ial不小于通過相線的計算電流I30，即IalI30 如果導線敷設地點的環(huán)境溫度與導線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同時，則導線的允許載流量應乘以溫度校正系數(shù) al為導線額定負荷時的最高允許溫度；o為導線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 為

18、導線敷設地點實際的環(huán)境溫度。（2）中性線（N線）截面的選擇 一般三相四線制線路的中性線截面Ao，應不小于相線截面且A的50，即 由三相四線線路引出的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此它們的中性線截面Ao應與相線截面A相同，即AoA Ao0.5A 對于三次諧波電流相當突出的三相四線制線路，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接近甚至超過相電流，因此這種情況下，中性線截面Ao宜等于或大于相線截面A，即 AoA （3）保護線(PE線)截面的選擇 根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，保護線(PE線)的截面APE，按GB5005495低壓配電設計規(guī)范規(guī)定： 1) 當A1

19、6 mm2時APEA 2) 當16 mm2A35 mm2時 APE16 mm2 3) 當A35 mm2時 APE0.5 A （4）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，因此其截面選擇應同時滿足上述保護線和中性線的要求，取其中的最大值。2按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面 所謂經(jīng)濟電流密度，是指線路年運行費用最低時所對應的電流密度。導線或電纜的截面越大，線路電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量卻要增加。 線路類別導線材質(zhì)年最大負荷利用小時3000h以下30005000h5000h以上架空線路鋁1.651.150.90銅3.002.251.7

20、5電纜線路鋁1.921.731.54銅2.502.252.00我國現(xiàn)行的經(jīng)濟電流密度規(guī)定 (Amm2) 按經(jīng)濟電流密度Jec計算經(jīng)濟截面Aec的公式為 3按允許電壓損失選擇導線和電纜截面 由于線路存在著阻抗，所以在負荷電流通過線路時要產(chǎn)生電壓損失。所謂電壓損失是線路首、末兩端電壓的代數(shù)差。 按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損耗，一般不超過線路額定電壓的5；從變壓器低壓側母線到用電設備受電端的低壓線路的電壓損耗，一般不超過用電設備額定電壓的5；對視覺要求較高的照明線路，則為23。如線路的電壓損耗值超過了允許值，則應適當加大導線的截面，使之滿足允許的電壓損耗要求。 對照明線路或較長線路，一般以按允許電壓

21、損失選擇導線和電纜截面方法為主；對電流較大，線路長度較短的線路應以按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面為主；而對于電流較大，線路長度又較長的線路應以按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面為主。要點提示!返回一、架空線路的運行維護 3-4 電力線路的運行與維護 1一般要求 對廠區(qū)架空線路，一般要求每月進行一次巡視檢查，并根據(jù)負荷情況適當進行夜間巡視。如遇大風大雨及發(fā)生故障等特殊情況時，得臨時增加巡視次數(shù)。 (1)電桿有無傾斜、變形、腐朽、損壞及基礎下沉等現(xiàn)象，如有，應設法修理。 (2)沿線路的地面是否堆放有易燃、易爆和強腐蝕性物體，如有，應立即設法挪開。 (3)沿線路周圍，有無危險建筑物，應盡可能保證在雷雨季

22、節(jié)和大風季節(jié)里，這些建筑物不致對線路造成損壞。 (4)線路上有無樹枝、風箏等雜物懸掛，如有，應設法消除。 2巡視項目 (5)拉線和扳樁是否完好，綁扎線是否緊固可靠，如有缺陷，應設法修理或更換。 (6)導線的接頭是否接觸良好，有無過熱發(fā)紅、嚴重氧化、腐蝕或斷脫現(xiàn)象，絕緣子有無破損和放電現(xiàn)象，如有，應設法修理或更換。 (7)避雷裝置的接地是否良好，接地線有無銹斷情況，在雷電季節(jié)到來之前，應重點檢查，以確保防雷安全。 (8)其它危及線路安全運行的異常情況。二、電纜線路的運行維護 1一般要求 電纜線路大多是敷設在地下的，要作好電纜的運行維護工作，就要全面了解電纜的敷設方式，結構布置、線路走向及電纜頭位

23、置等。對電纜線路，一般要求每季進行一次巡視檢查，并應經(jīng)常監(jiān)視其負荷大小和發(fā)熱情況。如遇大雨，洪水及地震等特殊情況及發(fā)生故障時，應臨時增加巡視次數(shù)。 2巡視項目 (1)電纜頭及瓷套管有無破損和放電痕跡；對填充有電纜膠(油)的電纜頭，還應檢查有無漏油溢膠現(xiàn)象。 (2)對明敷電纜，還須檢查電纜外皮有無銹蝕、損傷，沿線支架或掛鉤有無脫落，線路上及附近有無堆放易燃易爆及強腐蝕性物體。 (3)對暗敷及埋地電纜，應檢查沿線的蓋板和其它保護物是否完好，有無挖掘痕跡，路線標樁是否完整無缺。(4)電纜溝內(nèi)有無積水或滲水現(xiàn)象，是否堆有雜物及易燃易爆危險品。(5)線路上各種接地是否良好，有無松脫、斷股和腐蝕現(xiàn)象。(6)其它危及電纜安全運行的異常情況。三、車間配電線路的運行維護 1一般要求 要搞好車間配電線路的運行維護工作，必須全面了解車間配電線路的布線情況、結構形式、導線型號規(guī)格及配電箱和開關、保護裝置的位置等，并了解車間負荷的要求、大小及車間變電所的有關情況。對車間配電線路，有專門的維護電工時，一般要求每周進行一次巡視檢查。2巡視項目 (1