2013 (改)第四章 配电线路及其敷设

过载保护与短路保护的区别,过载即流过电器设备及线路的电流，不仅超过了其额定电流值，而且还超过了其允许承受的时间。 过流分允许过电流和故障过电流两种，如鼠笼式电动机启动时，其启动电流远大于额定电流，但没超过其允许承受的时间，所以是允许过电流。 过载保护都是对故障过电流而言的。短路也是过负荷，是一种严重的过负荷现象。对电器设备和线路都会造成极大的损害，甚至引发火灾等。 过载保护是在负荷过大，超过了设备本身的额定负载情况下，回路自动断开的保护。一般用反时限过流保护装置，即流过保护装置的电流越大，动作的时限就越短。过载保护保险丝也具备一定的反时限特性。另外有双金属片式的热继电器等。 短路保护是电路发生短路而回路自动断开的保护。一般都采用瞬动，即秒动作，有电磁式，电子式等形式。,建筑配电工程,配电线路及其敷设,2,放射式配电各楼层的配电箱、柜与配电间的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。该方式主要用于高层建筑中大容量设备（如空调制冷机组）的配电。由于其容量大，一般采用电缆或封闭式母线配电.,低压配电方式,配电箱,配电室中的配电柜,应急照明箱,配电箱,配电箱,水泵控制箱,风机控制箱,电梯控制箱,3,树干式配电多个配电箱（柜）共用一条干线与配电室总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。,低压配电方式,4,链式配电与树干式配电相似，适用于距配电室较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kW。,低压配电方式,5,混合式配电高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式、链式配电的混合。,低压配电方式,6,第二节 民用供电线路,一、供电线路的分类二、架空线路三、电缆线路四、低压配电线路导线的选择,7,供电线路的分类,供电线路分为电力线路和照明线路两类。 电力负荷供电线路电力设备主要有：客梯、自动扶梯、冷库、空调机房、风机、水泵，以及医院电力设备、厨房电力设备等。电力设备绝大部分属于三相负荷，少部分容量较大的电热用电设备如空调机、干燥箱、电炉等，它们虽然属单相负荷，但也归于电力用电设备。一般采用三相制供电线路，对于较大容量的单相电力负荷，应尽量平衡地接到三相线路上。,8,供电线路的分类,照明负荷供电线路照明用电设备一般为0.5 KW以下的电感性负荷或2KW以下的电阻性负荷。主要包含：各种灯具；电视机、窗式空调机、电风扇、家用电冰箱、家用洗衣机，日用电热电器如电熨斗、电饭堡、电热水器等。 照明用电设备由照明线路供电。一般用单相交流220v二线制供电；当负荷电流超过40时，应采用380/220v三相四线制供电线路。,9,供电线路的分类,3 电力和照明线路的基本要求： 满足用电设备对供电的可靠性和电压质量的要求； 接线方法力求简单，操作安全，检修方便； 节省有色金属，减少电能损耗，降低运行费用； 有一定的灵活性，留有事业发展的余地。4电力和照明线路装置的原则 不同电价的用电设备其线路应该分开安装。 不同电压和不同电价的线路应有明显的区别。 严禁利用大地作为一根导线。 所有配电线路均应有短路保护装置，特殊情况下还应有过负荷保护装置。 保护线路的熔断器应安装在所有不接地的相线上，不允许在零线（中性线）上装设熔断器或开关。 应急照明作为正常照明的一部分使用时，二者的配电线路及控制开关应分开装设；应急照明不作为正常照明的一部分同时使用时，则当正常照明因故停电时，应急照明电源应自动投入。,10,配电线路,室外线路,架空线路投资少，材料容易解决，安装维护方便，便 于发现和排除故障。占地面积大，影响环境的整齐和美化，易遭雷击、鸟害和机械碰伤。,电缆线路,11,配电线路,低压架空线路的基本要求接户线在受电端的对地距离不应小于2.5m；线路跨越建筑物时，导线与建筑物的垂直距离，在最大计算弧垂的情况下不应小于2.5m；导线与地面的距离最大计算弧垂的情况下： 居住区不应小于6m； 非居住区不应小于5m； 交通困难地区不应小于4m；线路的边导线在最大计算风偏 情况下不应小于1m。,12,低压架空线路的使用条件 低压架空线路的使用受到一定的客观条件制约，只有当下列条件同时具备时，才使用架空线路。 配电线路的路径有足够的宽度； 周围的环境无严重污染和强腐蚀性气体； 电气设备对防雷无特殊的要求，或采用防雷措施后能符合规范要求； 地下管网不复杂，不影响埋设电杆。,架空线路,13,一般在下列情况电缆应穿钢管保护电缆引入及引出建筑物、构筑物，电缆穿过楼板及主要墙壁处；从电缆沟引出到电杆或墙外地面的电缆，距地面2米高以及埋入地下小于0.25米的深度的一段；当电缆与道路、铁路交叉时。,配电线路,14,关于电缆沟、电缆隧道敷设,电缆沟在进入建筑物处应设防火墙。电缆隧道进入建筑物及配变电所处，应设带门的防火墙，此门应为甲级防火门并应装锁；电缆沟和电缆隧道底部应做不小于0.5的坡度坡向集水坑(井)；电缆隧道的净高不宜低于1.9m ,局部或与管道交叉处净高不宜小于1.4m；隧道内应有通风设施，宜采取自然通风；电缆隧道长度大于7m，隧道两端应设出口，且每隔不大于75m的距离设安全孔(人孔)。安全孔距隧道的首、末端不宜超过5m，安全孔的直径不得小于0.7m；电缆隧道内应设照明，其电压不宜超过36V，当照明电压超过36V时，应采取安全措施；与电缆隧道无关的其他管线不宜穿过电缆隧道。,15,配电线路,室内线路配线类型绝缘电线 当干线电流在200A及以下时电线电缆 当干线电流在200A400A时封闭式母线当干线电流在400A以上时,绝缘电线,电力电缆 预分支电缆,封闭母线,16,关于直敷布线,直敷布线可用于正常环境室内场所和挑檐下的室外场所。直敷布线应采用护套绝缘电线，其截面不宜大于6mm2。建筑物顶棚内、墙体及顶棚的抹灰层、保温层及装饰面板内，严禁采用直敷布线。直敷布线在室内敷设时，电线水平敷设至地面的距离不应小于2.5m，垂直敷设至地面低于1.8m部分应穿导管保护。,17,1.穿金属管的交流线路，应将同一回路的所有相线和中线穿 于同一根管内。金属管材为铁磁性外壳，管材会因管内线路存在不平衡交流电产生涡流效应，使金属管壁发热，导致管内导线绝缘层老化、脱落、漏电、短路、着火。将所有相线和中线包围在同一外壳内，可避免因感应效应引起有害的发热。2.穿导管的绝缘电线，其总截面积不应超过导管内截面积的 40。,关于金属管布线,18,3.不同回路的线路不应穿于同一根金属管内不同回路的导线能否共管敷设是根据发生故障的危险性和相互之间在运行和维护时的影响而决定。危险性不大和相互之间影响较小的不同回路可共管敷设。如（1）电压为50V及以下的回路；（2）同一设备或同一联动系统设备的电力回路和无防干扰要求的控制回路。（3）同一照明花灯的几个回路。（4）同类照明的几个回路，根数不应多于8根。,关于金属管布线,19,关于金属线槽布线,金属线槽布线宜用于正常环境的室内场所明敷，封闭式金属线槽，可在建筑顶棚内敷设。有严重腐蚀的场所不宜采用金属线槽。同一配电回路的所有相导体和中性导体，应敷设在同一金属线槽内。同一路径的不同回路可共槽敷设。线槽内电线或电缆的总截面不应超过线槽内截面的20，载流导体不宜超过30根。线槽内非载流导体总截面不应超过线槽内截面的50，电线或电缆根数不限。,20,关于塑料管布线,氧指数 oxygen index 简称OI。是在规定条件下，试样在氧、氮混合气流中，维持平稳燃烧所需的最低氧气浓度，以氧所占体积百分数表示。 氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数22属于易燃材料，氧指数在2227之间属可燃材料，氧指数27属难燃材料。布线用塑料管应采用难燃材料，其氧指数应在27以上。,21,关于室内电缆敷设,室内电缆敷设应包括电缆在室内沿墙及建筑构件明敷设、电缆穿金属导管埋地暗敷设。无铠装的电缆在室内明敷时，水平敷设至地面的距离不宜小于2.5m；垂直敷设至地面的距离不宜小于1.8m。除明敷在电气专用房间外，当不能满足上述要求时，应有防止机械损伤的措施。,22,电缆桥架是由金属或其他不可燃材料制造的一个单元或几个单元或几个部件以及有关零件的组合件，形成一种用于支撑电缆的连续性的刚性结构。标准化、通用化、积木化支撑件包括梯子、托盘、电缆槽。适用于电缆数量较多或较集中的场所。,关于电缆桥架布线,23,结构型式：梯级式、托盘式、槽式和组合式,梯级式桥架,托盘式桥架,槽式桥架,关于电缆桥架布线,24,电缆桥架多层敷设时，其层间间距一般为：控制电缆间不应小于0.2m，电力电缆间不应小于0.3m，弱电电缆与电力电缆间不应小于0.5m，如有屏蔽盖板可减少到0.3m；桥架上部距顶棚或其他障碍物不应小于0.3m。利于散热、维护及避免干扰。,敷设要求,25,下列不同电压、不同用途的电缆，不宜敷设在同一层桥架上：（1）1KV以上和1KV以下的电缆。（2）同一路径向一级负荷供电的双回路电源电缆。（3）应急照明和其他照明的电缆。（4）强电和弱电电缆。保障线路运行安全和避免相互干扰和影响。,敷设要求,26,布线用各种电缆、电缆桥架、金属线槽及封闭式母线在穿越防火分区楼板、隔墙时，其空隙应采用相当于建筑构件耐火极限的不燃烧材料填塞密实。,防火堵料及阻火包,关于竖井布线,27,1. 380/220伏低压架空电力线路接户线，在进线处对地距离不应小于多少米? A. 2.5m; B. 2.7m; C. 3.0m; D. 3.3m 2.室外配电线路当有下列情况时，哪些应采用电缆? 重点风景旅游区的建筑群 环境对架空线路有严重腐蚀时 大型民用建筑 没有架空线路走廊时 A.、 B.、 C.、 D.、,练习,28,3. 民用建筑室外一般采用电缆线路，在场地有条件的情况下，同一 路径的电缆根数在小于多少根时,宜采用直接埋地敷设? A6 根; B8根; C. 10根; D18根4. 电缆隧道除在进入建筑物处，以及在变电所围墙处应设带门的防 火墙外，并应每隔多少距离安装一个防火密闭隔门？ A30m B40m C50m D60m 5. 一般多少伏以下的配电线路称为低压线路? A220V B380V C400V D1KV,练习,29,6. 通过居民区低压架空线路，在最大弧垂的情况下, 导线与地面的最 小距离不应小于多少米? A. 6.5 B. 6.0 C. 5.5 D. 5.07.架空线路在接近建筑物时，如果线路为低压线, 线路的边导线在最大 计算风偏的情况下与建筑物的水平距离不应小于多少米? A. 0.8; B. 1.0; C. 1.5; D. 1.88.居住小区内的高层建筑，宜采用下述哪种低压配电方式? A. 树干式; B. 环行网络; C. 放射式; D. 综合式,练习,30,9.电缆桥架在水平敷设时的距地高度一般不宜低于多少米? A. 2.0 B. 2.2 C. 2.5 D. 3.010. 竖井内布线一般适用于高层及高层建筑内强电及弱电垂直干线的敷 设。在下列有关竖井的要求中，哪一条是错误的? A.竖井的井壁应是耐火极限不低于1小时的非燃烧体 B.竖井的大小除满足布线间隔及配电箱布置等必要尺寸外，还宜在 箱体前留有不小于0.8米的操作距离 C.竖井每隔两层应设检修门并开向公共走廊 D.竖井门的耐火等级不低于丙级,练习,31,低压配电线路导线的选择,1计算负荷 按照设备的热效应原理，以设备的不变负荷反映变动负荷的假想负荷。2按需用系数法确定计算负荷（1）求同类用电设备组的计算负荷（2）求三相用电设备组的计算负荷供电系统总计算负荷的确定,32,日负荷曲线,33,求同类用电设备组的计算负荷,式中：Px设备容量，kw ; Kx需用系数。,kw,kVar,kVA,A,34,求三相用电设备组的计算负荷,K同时负荷系数， K = 0.71.0,kw,kVar,kVA,A,35,例题,某工地的用电设备如下表所示，试确定工地变电所低压母线上的总计算负荷。（K=0.9）,36,例题,某工地的用电设备如下表所示，试确定工地变电所低压母线上的总计算负荷。（K=0.9）,37,讨论题,如何选用变压器？,同时考虑：1.节能2.负荷效率3.轻载时段4.备用率,38,确定供电系统总计算负荷图,39,低压配电系统导线的选择 选择电线、电缆的型号和截面两项内容 。 （）导线型号的选择 室外常用线：裸导线、绝缘电缆 室内常用线：绝缘导线、绝缘电缆 绝缘导线按所用绝缘材料不同分为：塑料绝缘导线、 橡皮绝缘导线； 绝缘导线按线芯材料不同分为：铜芯导线、铝芯导线； 绝缘导线按线芯的构造不同分为：单芯、多芯导线。,低压配电线路导线的选择,40,导线型号含义如下：,2,BVBLXBLVV,41,电线和电缆型号的选择原则,贯彻“以铝代铜”的方针，在满足线路敷设要求的前提下，优先选用铝芯导线。尽量选用塑料绝缘电线，这是由于塑料绝缘线的生产工艺简化绝缘性能好，成本低。尤其在建筑物表面直接敷设时，应选用聚氯乙烯绝缘和护套电线；对于电缆线而言，一般也应考虑“以铝代铜”、“以铝包代铅包”、“以合成材料（如塑料）代替橡胶”。,42,（2）导线截面的选择 导线和电缆线的截面选择主要应满足如下要求： 有足够的机械强度，避免在刮风、结冰或施工等 原因被拉断； 长期通过负荷电流不应该使导线过热，以避免损 坏绝缘或造成短路失火等事故； 线路上电压损失不能过大。,低压配电线路导线的选择,43,按发热条件选择导线的截面 N Ic式中 N不同截面的导线长期允许的额定电流，； c根据计算负荷求出的总计算电流，A。,低压配电线路导线的选择,式中 K温度校正系数； t0线缆敷设处实际环境计算温度，；,44,45,练习,某工地用电设备有功计算负荷为Pc1=22.5kw； Pc2=92.4kw； Pc3=26.7kw；tg1=0.88； tg2=0.88； tg3=1.08K=0.9，求：供电干线上的负荷，并按发热条件选择导线（t0=300C）；若t0=320C如何选择？,46,按允许电压损失选择导线截面 = N,U 一2,a. 非感应负荷（cos =1 如照明、电热设备）选择截面 的计算公式 b. 感应负荷（cos 1 如电动机等电力线路）选择截面 的计算公式,低压配电线路导线的选择,47,非感应负荷选择截面的计算公式,式中：C电压损失计算常数。,mm2,48,感应负荷选择截面的计算公式,式中：B校正系数。,mm2,49,【例】某工地动力干线的负载为40kw (计算负荷)，导线长度为50m，当选用BLX-500v 325mm2 明敷时，在380220v的电压下，求电压损失。查 表得： C=50 B=1.2 ,动力线正常工作允许的电压损失 U%=5%,50,低压配电线路导线的选择,按机械强度选择导线的截面,51,低压配电线路导线的选择,零线截面的选择方法三相四线制供电线路中的零线截面，按发热条件进行选择；也可按不小于相线截面的/选择，但必须保证零线截面不得小于按机械强度要求的最小允许值。对于可能发生逐相切断电源的三相线路，其零线截面应与相线截面相等。对于单相线路的零线截面，应与相线相同。对于两相带零线的线路，可以近似认为流过零线的电流等于相线电流，因此零线截面也与相线相同。 在选择导线截面时，除了考虑主要因素外，为了同时满足前述几个方面的要求，必须以计算所求得的几个截面中的最大者为准。,52,选线计算可按如下步骤进行,对于距离200的线路一般先按发热条件的计算方法来选择导线截面，然后用电压损失条件和机械强度条件进行校验。对于低压电力线路，因其负荷电流较大，均可按此方法来选择；对于距离200的较长的供电线路，一般先按允许电压损失的计算方法来选择截面，然后用发热条件和机械强度条件进行校验。对于低压照明线路，因其电压水平要求较高，可按此方法来选择； 对于高压线路，一般先按经济电流密度来选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件进行校验。对于高压架空线路，还必须校验其机械强度。根据档距，电工手册中规定了导线截面的最小值。如按经济电流密度选出的导线截面大于此最小值，当然能满足机械强度的要求；如小于此最小值，就应按规定的最小值来选择截面。,53,【例】距变电所400米远的某教学大楼，其照明额定功率共计36kw，用380/220V三相四线制供电，要求干线的相对电压损失不能超过%=5%，敷设地点的环境温度为35，试选择干线的导线截面（C=50）。(查：Kx=0.8, cos =1),54,照明工程图纸组成及内容,55,建筑电气识图,一、施工说明主要表明与电气施工有关的土建部分的情况，如：建筑物的形式、室内地面做法、电源的引入位置、线路的敷设、设备的规格及安装要求、施工注意事项等。对于简单的工程可以将施工图说明并入系统图或平面图中。,56,二、系统图1. 供电电源； （m-fv）2. 干线