西苑热源厂电气设计说明

1、. . . . 目录前言11 技术交底32 负荷计算52.1 负荷计算方法52.2 负荷计算方法的选择62.2.1 按需用系数法确定计算负荷72.2.2 尖峰电流的计算112.3 无功功率的补偿112.3.1 分相自动无功自动补偿的必要性122.3.2 补偿设备放置122.3.3 平均功率因数的计算132.3.4 并联电容器的选取133 电缆的选择与敷设153.1 电缆的种类153.2 导电线芯163.3 电缆截面选择的原则163.4 电线与电缆的载流量173.5 电缆的铺设183.5.1 电缆铺设方式的选择183.5.2 桥架与其类型203.5.3 桥架尺寸选择与安装204 电器控制回路中的

2、常用电器254.1 刀开关254.2 熔断器264.3 接触器274.4 继电器304.4.1 热继电器304.4.2 热继电器的选择314.5 时间继电器334.6 电气控制电路345 照明设计375.1 概述375.2 照明设计原则与计算方法375.2.1 照明设计原则375.2.2 平均照度的计算385.3 导线的选择475.3.1 负荷计算485.3.2 负荷计算505.3.3 电流计算515.3.4 导线截面和穿线管径选择516 避雷保护与保护接地526.1 外部防雷526.1.1接闪器526.1.2引下线526.1.3接地体536.1.4 避雷针设计536.2 部防雷547 技术经

3、济分析558 结论57致58参考文献59附录A60附录62附录C66附录D67附录E68附录F70附录G71前言近几年来我市城市建设飞速发展，极推动了集中供热事业的进步。作为城市基础设施之一的城市供热，担负着附近企业事业单位和居民采暖供热任务，是城市发展受平的重要标志，也是影响环境质量的重要因素。这套系统具有自动化程度高，连续工作时间长，稳定性好，安全性高等特点。因此，热源厂的电气设计对提高能源的利用效率，提供高热源质量具有重要意义。文章阐述了电气设计的总体思路，功率的计算，并对热源厂线路的设计，敷设方式的选择，控制电路的设计，照明等方面进行了较详细的论述。1、西苑热源厂概况西苑热源厂是市热力

4、公司下设单位之一，是罗伟老师于2000年设计建成的，为居民的生活供暖带来了极大的保障。装配有3*14MW热水锅炉（DZL-14-1。0-115/70-A II型），供热能力36Gcal/h,实际供热面积100万平方米；主要西苗圃地区供热。西苑热源厂配备了除尘，脱硫设施。为保持炉压，防止空气入侵；链条炉尾部排渣沟采用了水密封装置。另外定期检测炉渣含碳量，使燃烧完全，减少固体燃料不完全燃烧带走的热损失。风机，水泵采用变频调速技术；为节约电力安装了两组变压器，冬季投入大容量变压器，夏季投入小容量变压器的方法，同时安装改善功率因数的电容量，使无攻损耗降至最低。普通采用全自动软水器制水。热网大部分采用直

5、埋敷设，小部分为架空和地沟敷设。热媒输送效率达95%，管损为5%。根据实测（2002年2月）直埋管线平均温降0。2 C/KM；失水率控制在2。5%以下。为减少管网壁腐蚀，停热后对管网实施充水湿保护措施。2、存在问题和发展前景两座热电联产热源投入供热的均为低真空（恶化真空）机组，优点是抽出的蒸汽接近无功蒸汽，以此来加热外网供热成本低廉；缺点是供热参数亦较低，一般供回温度70-80/50-60 C ，温差在15-20C左右，只适于直供方式（目前热力只有市北热源厂供的120万平方米是采用间接供热，其余454万平方米均为直接供热）。四座尖峰热源均具备升温条件（额定供回水温度115-150/70-90C

6、），但为维持全网工况稳定，均采用了与热电联产热源一样的低参数运行，这不仅增加热媒输配成本，也在一定程度上限制今后发展。热源适当提高供水温度与管网输送能力，可大幅度增加供热面积。这个工作可以结合公司供热发展，进行经济，技术分析与论证。公司进一步发展的潜力很大。发电厂2*200MW抽凝机组没有投入热电联产运行，无论出于何种原因，从能源有效利用角度不能不说是一大损失。该机组如能投入使用，产热估计将达到400Gcal/h左右，至少可使目前的供热面积翻一倍有余。本设计第一章阐述了技术交底，第二章阐述了电缆的选择与铺设，第三章阐述了电气控制电路中常用电器，第四章阐述了电气控制电路，第五章阐述了避雷保护，第

7、六章阐述了电气照明。1 技术交底此设计是以甲方（市西苑热源厂）的要求设计的，甲方提供的前期资料与要求如下所示：甲方共提供了21台设备，其名称与容量如表1-1所示。表1-1设备一览表Tab1-1equipment table设备序号设备名称设备容量（KW）1M1#循环水泵752M2#循环水泵753M3#循环水泵754M4#循环水泵755M5#循环水泵756M1#补水泵757M2#补水泵758M1#清水加压泵159M2#清水加压泵1510M1#炉引风机7511M1#炉鼓风机5512M2#炉引风机7513M2#炉鼓风机5514M3#炉引风机7515M3#炉鼓风机5516M4#炉引风机7517M4#炉

8、鼓风机5518M1#皮带机5.519M2#皮带机5.520M给煤机2.221M1#除渣机7.522M2#除渣机7.523M1#炉排机1.524M2#炉排机1.525M3#炉排机1.526M4#炉排机1.51、性能要求上煤系统采用连锁起动，水平皮带机先起动，然后斜坡皮带机起动，最后是给煤机起动，并保持一定的延时。除渣系统也要采用延时起动，即21M先起动，然后22M起动，并且保持一定的延时。控制按钮要求就地控制。2、厂房土建图与工艺布置图已给出。进户线电源位置与进户方式应按照工业企业照明设计标准规定的要求进行，工程验收标准按照电气装置安装工程施工与验收规。执行。3、变电所部分已委托热力研究设计，本

9、设计只考虑低压部分。2 负荷计算2.1 负荷计算方法电力负荷计算方法包括利用系数法、单位产品耗电量法、需要系数法、二项式系数法。我国一般使用需要系数法和二项式系数法，前者适用于确定全厂计算负荷、车间变电所计算负荷与负荷较稳定的干线计算负荷；后者用于负荷波动较大的干线或支线。在实际设计和实践中，电力负荷计算的有关计算系数和特征参数的选择都会影响电负荷计算结果，使其偏大、偏高。电力负荷的正确计算非常重要，它是正确选择供电系统中导线、开关电器与变压器等的基础，也是保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要一环。在方案设计与初步设计时，其电力负荷计算过小或过大，都会引起严重的后果。如果电力负荷计算过小，就

10、会引起供电线路过热，加速其绝缘的老化；同时，还会过多损耗能量，引起电气线路走火，引发重大事故。而电力负荷计算过大，将会引起变压器容量过剩，以与供电线路截面过大，相应的保护整定值就会定得过高，从而降低了电气设备保护的灵敏度；与此同时，电力负荷计算过大还增加了投资，降低了工程的经济性。一般说来，当电力负荷值大于实际使用负荷得10%时，变压器容量要增加11%12%，电线电缆等有色金属的消耗量也要增加19%20%，同时还会增加变压器无功功率所造成的有功电力损耗。由此可见，电力负荷计算在供电设计中，特别是在确定变压器容量时所占据的重要位置。故正确地选择计算负荷方法与特征参数，对电气设计具有特别重要的意义

11、。1、利用系数法以平均负荷为基础，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。2、单位产品耗电量法在初步设计阶段对供电方案作比较时，可根据车间的单位产品耗电定额，产品的年产量和年工作小时数来估算。3、二项系数法考虑用电设备数量和大容量设备对计算负荷的影响的经验公式。由于在一条干线上或一个车间里，当有多组性质不同的用电设备时，应根据其工作性质划分成几个用电设备组(一个组的用电设备性质一样)。所以负荷计算应先分单组计算，再进行多组的总计算，计算公式分别如下:1)单组用电设备的计算负荷同一组用电设备的工作性质一样，而其中各机器名称和容量不一定一样。2)多组用电设备的计算负荷在一组用电设备中，考虑了x台

12、最大设备最大负荷重叠的因素，多组用电设备中不可能所有各组最大设备的最大负荷都重叠，一般只考虑一组最大的附加负荷即可。4、需求系数法需求系数法不考虑大容量设备最大负荷造成的负荷波动与用电设备的容量和台数，适用于确定全厂计算负荷、车间变电所计算负荷与负荷较稳定的干线计算负荷。在一条干线上枝接性质不同的几组用电设备时，需在分组计算的基础上再进行多组的总负荷计算。1)单个用电设备的计算负荷确定单个用电设备的计算负荷，目的是为选择支线截面提供依据，应以满负荷运行时的输人功率作为计算负荷。2)用电设备组的计算负荷一个车间有很多台用电设备，在进行负荷计算时，要将用电设备按需要系数表上的分类方法详细地分成若干

13、组，即将工艺性质一样的且需要系数相近的用电设备合并成组，然后进行各用电设备组的负荷计算。2.2 负荷计算方法的选择适当地选择计算方法是降低计算负荷的根本性措施，具体选择原则如下:1、在实际工程计算中，利用系数法与单位产品耗电量法这两种方法一般不采用。利用系数法虽然有一定的理论根据，但因要确定的系数较多，计算步骤复杂，公式中的“最大系数”与“利用系数k”的数据目前也较缺乏，因此，通常在工作中多不采用这种计算方法。单位产品耗电量法求出的用电设备负荷可能与实际负荷相差较大，所以在缺乏正式的用电设备容量时，还要按“需要系数法”重新进行计算。以尽可能取得更接近实际的计算负荷，作为选择配电设备和导线的依据

14、。2、需要系数法比较简便，因而广泛使用，但当用电设备台数少而功率相差悬殊时，需要系数法的计算结果往往偏小，故不适用于低压配电线路计算，而适用于计算变、配电所的负荷。3、二项式法考虑两种因素:平均负荷。x台最大设备的最大负荷重叠造成的附加负荷，以弥补需要系数法计算结果在上述情况下偏小的不足。由于二项系数法不仅考虑了用电设备最大负荷时的平均功率，而且考虑了少数容量最大的设备投人运行时对总计算负荷的额外影响。所以二项式法比较适合于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的负荷计算。但是二项式计算系数(经验系数)b、c和x的值，缺乏充分的理论依据，而且这些系数也只适于机械加工工业，其他行业缺乏

15、这方面数据，从而使其引用受到一定局限。因此，对于负荷波动较大的干线或支线采用二项系数法确定计算负荷较为准确。在确定车间变电所和全厂总负荷计算时，则通常不采用，还是采用“需要系数法”比采用“二项式法”更接近实际用电情况。综上所诉，需要系数法计算比较简单，适用于初步估计和方案估算。所以，本设计采用需要系数法进行负荷计算。2.2.1 按需用系数法确定计算负荷应甲方（委托单位）要求本设计只考虑低压部分，设备参数见第一章图表所示。配电线路上的用电设备组的多台设备不可能都同时运转，而且即使运行的设备又不可能都是满负荷，因此对工业用电设备组负荷计算，可采用需要系数法计算。见表2-1所示。将全厂用电设备的总容

16、量（不计备用设备容量）乘上一个需用系数就得到全厂的计算负荷，按需用系数法确定三相用电设备的有功计算负荷时，就是将三相用电设备的设备容量乘以一个需用系数，即： （2-1）式中 设备总容量（不计备用的容量），KW；需用系数，它与用电设备的工作性能、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关。当设备台数较多时，需用系数值一般比较低；如果设备台数较少时，则需用系数值就应该适当地取大。如果只有一两台设备，则需用系数可取1，即有功计算负荷可认为等于设备容量。相应地，在设备台数较少时，功率因数也应该适当地取大。利用公式（2-1）确定了三相用电设备组有功计算负荷以后，必要时可按下式确定无功计算负荷： （2-2）按

17、下式确定负荷： （2-3）或 （2-4） 按下式确定电流： （2-5）或 （2-6）式中三相用电设备的额定电压（KV）；和用电设备组的平均功率因数与对应的正切值。表2-1 用电设备组的需要系数与功率因数值2Tab2-1 Demand coefficient and the value of power submultiple of electric-equipments用电设备组名称需用系数Kx最大容量设备台数n通风机、水泵、空压机与电动发电机组电动机0.750.8550.80.75锅炉房和机修、机加、装配等类车间的吊车（）0.10.1530.51.73电弧熔炉0.9-0.870.57自动弧焊

18、变压器0.5-0.42.29生产厂房与办公室、实验室照明0.81-10变电所、仓库照明0.50.1-10宿舍（生活区）照明0.60.8-10室外照明1-10事故照明1-10利用以上公式具体计算过程如下：此处6台循环水泵有1台为备用循环水泵，2台补水泵。查表2-1得，取。又，可得：下面进行分组负荷计算：以下设备需用系数均取1，即有功计算负荷可以认为等于设备容量3，此处是经过补偿后的功率因数，具体见6无功功率的补偿，以下均同。1、2、3、4、5#、6#循环水泵，=97%。1、2补水泵 ，=98%。1、2清水加压泵 ，=97%。1、2、3、4#炉引风机，=97%。1、2、3、4#炉鼓风机，=97%。

19、水平皮带机、斜坡皮带机 ，=95%。给煤机，=98%。1、2除渣机，=98%。1、2、3、4#炉排机，=98%。2.2.2 尖峰电流的计算尖峰电流是持续12S的短时最大负荷电流，计算电压波动，选择熔断器、自动开关，整定继续电保护装置与检验电动机自起动条件等4。单台用电设备的尖峰电流按下式计算：（2-7）式中用电设备的额定电流（A）用电设备的起动电流倍数；鼠笼式电动机为67，线绕式电动机为23，直流电动机为1.7，电焊变压器为3或稍大。具体计算过程如下：由于系统采用的是鼠笼式电动机，故取7。1、2、3、#4循环水泵：=7128=896（A）1、2补水泵：=719=133（A）1、2清水加压泵：=

20、726=182（A）1、2、3、4#炉引风机：=7129=896（A）1、2、3、4#炉鼓风机：=794=658（A）水平皮带机、斜坡皮带机：=710=70（A）给煤机：=74=28（A）1、2除渣机：=713=91（A)1、2、3炉排机：=73=21(A)2.3 无功功率的补偿伴随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，大量的居住楼盘，高档商场，宾馆，办公楼等民用建筑在城市中拔地而起，使城市用电量快速增长。但是，在这些民用建筑场所使用的多为单相电感性负荷，因其自身功率因数较低，在电网中滞后无功功率的比重较大。为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和

21、电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的 成本，节约电能，通常在低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。本文主要通过设计工作中所遇到的具体工程对无功自动补偿的方式和安装位置作出了分析和比较。2.3.1 分相自动无功自动补偿的必要性无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流一样，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检测结果，三一样时投切可保证三相电压的质量，三相电容自动补偿适用于有大量的三相用电设备的厂矿企业中。对于三相不平衡与单相配电系统采用分相电容自动补偿是解决问题的一种较好

22、的办法，其原理是通过调节无功功率参数的信号取自三相的每一相，根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿，对其它相不产生相互影响，故不会产生欠补偿和过补偿的情况。智能三相自动无功补偿能自动检测各相负载的功率因数，同时自动分相投入各相所需的电容补偿，以使各相无功功率补偿达到最佳状态，对于大量使用的三相用电负荷，易产生三相不平衡的用电单位如住宅小区、宾馆、饭店、大型商场等民用建筑的配电系统有改善功率因数、提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等显著效果，较大程度满足“电网绿化”的需求。分组电容自动补偿的应用在低压电网量的用电设备为电感性，尤其是在大面积、大开间的商场、办公

23、楼等日常生活和办公场所，大都会采用发光效果好的荧光灯进行人工照明。荧光灯具有光效好、寿命长、无污染等特点，属绿色光源。目前，民用建筑工程量使用电感型镇流器荧光灯，它具有成本低、寿命长、维修工作量少、投资少特点，但其起动时间长，功率因数低，约为0.50.6，自身损耗大，加大了供配电系统网络损耗，造成了能源的浪费。2.3.2 补偿设备放置选择电容器的位置时，需综合考虑开关装置、建设投资、功率因数、控制、管理等因素。并联接在电动机端子侧的电容器，应采取与电动机同时启动与停止的控制方式，当电容器容量较大时，对电动机控制具有发电过电压作用，对再次投入时的发生过渡扭矩应充分注意。电容器的操作有手动控制和自

24、动控制的两种方式。自动控制是按检测无功功率的大小顺次投入的方法采取自动程序控制器进行控制，手动控制是按负荷按电流的变化程序围采取阶段投入或切除电容组的方法。2.3.3 平均功率因数的计算设计中的或刚投产不久的工厂，由于无法得知其有功功率和无功功率电能消耗量，因此只有按工厂的计算负荷来估算。（2-8）式中和工厂的有功功率计算负荷（kw）和无功计算负荷（KVar）。具体计算过程如下：2.3.4 并联电容器的选取 在算出出工厂的平均功率因数以后，就可确定是否要人工补偿。工厂0.9，则按供电规则规定采取人工补偿措施。将平均负荷换算为计算负荷，则需引入一个平均负荷率0.70.85，则因此并联电容器容量为

25、： （2-10），叫做“比补偿容量”或“补偿率”（KVar）为有功最大有功负荷在确定了并联电容器的容量以后，根据附录并联电容器的型号规格，就可以确定并联电容器的数量：（2-11）式中单个电容器的额定容量（KVar）。由上式计算所得的数值，应取相近较大的整数。如果是单相电容器，还应取为3的倍数，以便三相均衡分配。按照功率因数由0.80提高到0.90得比补偿容=0.38KVar/KW,因此并联电容器计算应为（=0.8）；如果用YY0.4-12-1型电容器，其数量计算应为：考虑热源厂均为单母线分段，故去实际每相电容电容数为，这时并联电容器的实际容量为：N=72个3 电缆的选择与敷设3.1 电缆的种类

26、电缆的种类很多，随着电缆的结构和用途不同，施工方法也不同。在电力系统中最常见的电缆有两大类:即电力电缆和控制电缆。1、电力电缆电力电缆是用来输送和分配大功率电能的，按其所采用的绝缘材料不同，可分为三类：油浸纸绝缘电力电缆；橡皮绝缘电力电缆；聚氯乙烯绝缘电力电缆。1）油浸纸绝缘电力电缆的优点是使用寿命长、耐压强度高、热稳定性好等。缺点是制造工艺比较复杂。此外，油浸纸绝缘电力电缆的浸渍剂容易淌流，因而不可避免在绝缘形成气隙，降低其绝缘水平。不滴流浸渍型电缆，不但解决了浸漆剂的淌流问题，而且允许工作温度高，抗老化稳定性好，因此是这类产品发展的一个方向。这种电缆特别适用于垂直敷设和在热带地区使用。与油

27、浸纸绝缘电力电缆相比，这种电缆在浸渍和配料方面要复杂些，浸渍周期也较长。不滴流浸渍型电缆发展为全铝型(铝芯，铝护套)结构，在技术经济上则更为合理。纸绝缘电力电缆额定工作电压有1、3、6、10、20和35KV六种。 2）橡皮绝缘电力电缆额定工作电压有0.5KV和6KV两种。根据玻璃丝或棉纱原料的货源情况配置编制层材料，其型号不再区分而统一用BX和BLX表示。目前氯丁橡皮绝缘电缆产量日益增多，其特点是耐油性能好，不宜霉适应气候性能好，光老化过程缓慢，因此适合在户外铺设。由于绝缘层机械强度比普通橡皮绝缘电线稍弱，因此外径虽然小而穿管管径仍与普通橡皮绝缘电线的一样。3）聚氯乙烯绝缘电力电缆具有制造工艺

28、简单，没有敷设位差的限制，工作温度可以提高，电缆的敷设、维护、接续都比较简便，有较好的杭腐蚀性能等优点，已成为电力电缆中正在迅速发展的一类重要产品，目前已广泛运用于低压电力线路之中。聚氯乙烯绝缘电力电缆额定工作电压有1KV和6KV等。2、控制电缆是配电装置中传导操作电流、连接电气仪表、继电保护和自动控制回路用的电缆。它属于低压电力电缆，运行电压一般在交流500V或直流1000V以下，电流不大，而且是间断性负荷，所以导电线芯截面较小。控制电缆的绝缘层有油浸纸绝缘、橡皮绝缘和聚氯乙烯绝缘三种。电缆除了电力电缆和控制电缆之外，还有通讯电缆、同轴电缆，在工业与民用建筑中也较为常用。3.2 导电线芯导电

29、线芯通常是采用高导电率的铜或铝制成的，出于造价的考虑，通常使用相对铜线芯价格较低的铝线芯。按照电缆线芯的芯数，有单芯、双芯、三芯和四芯等几种。单芯电缆一般用来输送直流电，单相交流电引出线。双芯电缆用于输送直流电和单相交流电。三芯电缆用于三相交流电网中，是应用最广的一种。电压为1KV和0.5KV的电缆是四芯的，四芯电缆用于中性点接地的三相系统中，可作为电气设备的供电接线和保护接地线。四芯电缆的第四芯（称中性线芯），主要通过不平衡电流，因此截面仅为一根主线芯的40%60%。电缆线芯的形状很多，有圆形、半圆形、扇形和椭圆形等。当线芯截面大于25mm2时，通常是采用多股导线绞合并经过压紧而成，这样可增

30、加电缆的柔软性和结构稳定性。安装时，可在一定程度弯曲而不受损伤。3.3 电缆截面选择的原则在生产中，为了供电系统的安全可靠，经济合理的运行，应以安全，经济，质量和动态作为选择导体截面的一般的指导原则，并应满足下列条件：1）发热条件：导线和电缆长期通过最大恒定电流（计算电流）使导体工作的温度不应超过产品标准中规定的允许最高工作温度。2）电压损失：导线和电缆长期通过最大恒定电流时线路中的电压损失不应超过有关规定的正常运行时的电压损失。3）经济运行：对于高电压线路和特大电流的低压线路应按规定的经济电流密度选择导线截面，以使电能损耗最小。4）机械强度：导线和电网的截面不应小于某一敷设条件下规定的最小截

31、面，以满足机械强度的要求。5）热稳定性，电缆发生故障时按热稳定性校验选择的截面应大于热稳定性最小截面。在本设计中需要用到电缆的场合有室、电缆沟管道、埋地、易燃、一般腐蚀和严重腐蚀，而聚氯乙烯护套全能够满足要求，所以本设计选用聚氯乙烯作为本设计中电缆的护套或外护层，根据实际需要本设计电缆芯均采用铜芯，采用四芯进行供电，所以所采用的都是VV1KV。3.4 电线与电缆的载流量根据2.1节计算的电流值，如表3-1所示可以找到相应的主芯和中性线的截面积。照明电源的计算电流半小时最大值是26.2A，所以选BV-3×6+1×4的电缆；1、2、3、4#、5#循环水泵的计算电流是128A，所

32、以选BV-3×70+1×35的电缆；1、2补水泵的计算电流是19A，所以选BV-3×6+1×4的电缆；1、2清水加压泵的计算电流值是26A，所以选BV-3×6+1×4的电缆；1、2、3炉引风机的计算电流是128A，所以选BV-3×50+1×25电缆；1、2、3、炉鼓风机的计算电流是94A，所以选BV-3×50+1×25电缆；水平皮带机、斜坡皮带机计算电流是10A，所以选BV-3×4+1×2.5的电缆；给煤机的计算电流是4A，所以选BV-3×4+1×2.5的

33、电缆；1、2除渣机的计算电流是13A，所以选BV-3×4+1×2.5的电缆；1、2、3炉排机计算电流是3A，所以选BV-3×4+1×2.5电缆。表3-1聚氯乙烯绝缘电力电缆在空气中敷设的载流量（A） Tab3-1 Polyvinyl chloride cable lays down of current capacity in the air（A） 主线芯截面(mm2)中性线截面(mm2)1KV(四芯)25303540铜芯42.5191716156437363330106524844411667067605525109487817435101109390

34、855025140127123117703518417215914595352262111951781204026024322420515050301281260238185503453222982723.5 电缆的铺设3.5.1 电缆铺设方式的选择电缆敷设中电缆的配线方式很多，有直埋在地下，绝缘导线明敷配线、安装在电缆沟、电缆桥架配线等。电缆敷设方式可以分为一下几类：1）电缆埋地敷设电缆直接埋地敷设，一般埋设深度不应小于0.7m。敷设时，应在电缆上面、下面各铺以100mm厚的软土或砂层，再盖保护板（混凝土板，石板或砖等）。在冻土层厚度超过0.7m时，电缆应敷设在冻土层以下，或采取防护措施。禁

35、止将电缆放在其他管道上面或下面平行敷设。电缆在壕沟作波状敷设，预留1.5%的长度，以免电缆冷却缩短受到拉力。在土壤中含有对电缆有腐蚀性物质（如酸、碱、矿渣、石灰等）或有地中电流的地方，不宜采用电缆直接埋地敷设。如必须敷设时，视腐蚀程度，采用塑料护套电缆或防腐电缆。无铠装电缆从地下引出地面时，高度1.8m与以下部分，应采用金属管或保护罩保护，以防机械损伤（电气装用房间除外）。2）电缆在沟敷设室电缆沟的盖板应与室地坪相平，在容易积水积灰处，宜用水泥砂浆或沥青将盖板缝隙抹死。室外电缆沟的盖板宜高出地面100mm，以减少地面排水进入沟。但当盖板高出地面，影响厂区排水或交通时，可采用具有覆盖层的电缆沟，

36、这时盖板顶部一般低于地面300mm。室外电缆沟在进入厂房（或变电所）入口处，应设有防火隔墙。电缆沟一般采用钢筋混凝土盖板，盖板重量以两人能提起为宜，一般不超过50kg。在室需经常开启的电缆沟盖板，宜采用钢盖板。电缆沟应考虑分段排水，每隔50m左右设置集水井。电缆沟底向集水井应有不小于0.5%的坡度。电缆在支架上敷设时，电力电缆应放在控制电缆的上层，但1KV以下的电力电缆和控制电缆可并列敷设。当两侧均有电缆支架时，1KV以下的电力电缆和控制电缆，尽可能与1KV以上的电力电缆分别敷设于不同侧支架上。盐雾地区或化学腐蚀地区的支架宜涂防腐漆或采用混凝土支架。3）室电缆敷设明敷1KV以下电力与控制电缆，

37、与1KV以上电力电缆一般分开敷设，当并列敷设时，其间距不应小于150mm。一样电压的电力电缆相互间的净距不应小于35mm（在托盘敷设不受此限）。电缆在室埋地、穿墙或穿楼板时，应穿保护管。无铠装电缆在室水平敷设时，电缆至地面的距离不应小于2.5m；垂直敷设高度在1.8m以下时应有防机械损伤的措施。但明敷在电气专用房间时不受此限制。4）电缆桥架敷设电缆桥架敷设广泛应用于化工、石油、轻工、机械、军工、冶金、医药等工业室外架空敷设或沿管道竖井中敷设。电缆线路通过涵洞、桥梁等亦适用桥架敷设，另对于电视、电讯、广播等控制线路弱点电缆等在室外均可采用电缆桥架敷设。通过几种电缆敷设方式的比较总给出以下几点：电

38、缆沟敷设，一般在室外敷设且不易积水的地方。而对热源厂来说不适合，容易积水，容易发生安全隐患；明设敷设，采用这种敷设方式容易发生工艺碰车现象，而且美观程度较差；直埋敷设，这种敷设方式在有技术变更时非常不方便，费钱费力。电缆桥架，其结构配件广泛灵活多样，特点如下：）综合采纳国外通用型式，适用于室外架空敷设；）桥架结构简单，安装快速灵活，便于维护；）桥架主要零部件实现了标准化、系列化、通用化而易于配套适用；）桥架零部件均通过氯磺化聚乙烯防腐处理，具有耐腐蚀、抗酸碱等性能.综上比较本设计采用电缆桥架敷设。3.5.2 桥架与其类型桥架是由托盘、梯架的直线段、弯通、附件以与支、吊架等构成，用以支撑电缆具有

39、连续的刚性结构系统的总称。桥架可包括下列结构类型：1）有孔托盘：是由带孔眼的底板和侧边所构成的槽形部件，或由整块钢板冲孔后弯制成的部件。2）无空托盘：是由底板与与侧边构成的或由整块钢板弯制成的槽形部件。3）梯架：是由侧边与若干个横挡构成的梯形部件。4）组装式托盘：只有适于工程现场任意组合的有孔部件用螺栓或插接方式连接成托盘的部件。3.5.3 桥架尺寸选择与安装注意事项：1）TQJ型电缆桥架装置的最大载荷，支撑间距应小于允许载荷和支撑跨距。2）选择电缆桥架宽度时应留有一定的备用空位，以便今后增添电缆用。3）当电力电缆和控制电缆较少时，可同一电缆桥架安装，但中间要用隔板将电力电缆可控制电缆隔开敷设

40、。4）电缆桥架水平架敷设时桥架之间的连接头应尽量设置在跨距的1/4左右处。水平走向的电缆每隔1.5米左右固定一下。5）电缆桥架装置应可靠接地，如利用桥架作为接地干线，将每层桥架的端部用16mm2软铜线连接（并联）起来，与总接地干线相通，长距离电缆桥架每隔3050米接地一次。6）电缆桥架装置除需屏蔽保护罩外，在室安装时应在其顶层加装保护罩防止日晒、雨淋。对如需焊接安装时，焊件四周的焊缝厚度不得小于木材的厚度，焊口必须防腐处理。本设计选用托盘式直通桥架XQJP01，托盘式水平弯通XQJP02和托盘式水平三通XQJP03，数据表见3-2、3-3、3-4。表3-2托盘式直通桥架 XQJP01Tab3-

41、2 Straight bore bridge shelf of tray salver XQJP01序号型号bh重量备注1P01622006015.65高度h为60时，100时，两端各6只连接孔2P0110210022.853P0115215029.824P01633006026.405P0110310029.196P0115315035.147P01644006039.648P0110410044.949P0115415051.52高度h为120时，两端各12只连接孔10P01655006046.3511P0110510051.5212P0115515058.1213P01666006057

42、.1214P0110610058.1415P0115615064.7016P01688006065.9617P0110810071.3318P0115815081.90表3-3 托盘式水平弯通 XQJP02Tab3-3 Horizon bend of tray salver XQJP02序号型号bHL重量备注1P0262200605006.63高度h为60时，100时，两端各6只连接孔2P021022001005008.033P0215220015060012.604P0263300606009.505P0210330010060010.996P0215330015070017.487P026

43、44006070019.238P0210440010070021.80高度h为150时，两端各12只连接孔9P0215440015080029.6110P02655006080025.2211P0210550010080028.1912P0215515090036.9413P02666006031.8714P0210610035.0415P02156150100044.5916P02688006041.8717P02108100110046.8018P02158150120063.22表3-4 托盘式水平三通 XQJP03Tab3-4 Horizontal three direct linke

44、s of tray salver XQJP03序号型号bhL1L2重量备注1P0362200608005006.63高度h为60时，100时，两端各6只连接孔2P031021008.033P03152150100060012.604P0363300609009.505P0310310010.996P03153150110070017.487P036440060100019.238P0310410021.809P03154150120080029.61高度h为120时，两端各12只连接孔10P036550060110025.2211P0310510028.1912P031551501300900

45、36.9413P036660060120031.8714P0310610035.0715P031561501400100044.5916P036880060110041.8717P0310810046.8018P031581501600120063.22 本设计中用到的托盘有XQJP01102，XQJP01103，XQJP01105，XQJP01106，XQJP02103，XQJP02106，XQJP03103，具体位置请参照动力平面图。4 电器控制回路中的常用电器低压电器是构成低压控制电路的最基本元件，它们性能的优劣、状态的好坏、维修是否与时将直接影响到控制电路的正常工作。除了电磁类低压控制

46、电器外，常用低压电器还有：保护类低压控制电器，如热继电器、熔断器、漏电保护器等；主令电器类，如万能转换开关、按钮、行程开关、主令控制器等；其它控制电器，如温度继电器、速度继电器、低压断路器以与电磁阀、电磁抱闸等。无论其功能如何，它们的工作过程都是一样的，即都是将一些非电信号或电量信号转变为非通即断的电量信号或随信号变化的模拟量信号，以实现控制电路对操作人员、被控对象、环境等进行正确反映。4.1 刀开关常用的铁壳开关有HH3、HH4系列，其中HH3系列为全国统一设计产品，可取代同容量的其它系列老产品。铁壳开关主要由触头系统(包括动触刀和静夹座)、操作机构(包括手柄、转轴、速断弹簧)、熔断器、灭弧

47、装置与外壳构成。 铁壳开关可分为一般用途负荷开关和高分断能力负荷开关两种。额定电流为60A与以下者为一般用途的负荷开关，且有一定的分断能力，可接通、分断4倍额定电流10次，接通分断额定电流不少于5000次，适用于工矿企业电气装置，农村电力排灌与电热照明灯各种配电设备，作为手动不频繁地通断有负载电路，或启动与停止电动机以与作为线路末端的短路保护之用。本设计采用HH3系列刀开关；选择主要技术数据参照额定电流，额定电压，开关级数如表4-1所示。本设计中选用的刀开关型号如表4-2。表4-1HH3型刀开关具体参数Tab4-1型号额定电流/A极限分断电流/A功率因数分断次数HH3-10/31018000.

48、852HH3-15/31520000.852HH3-30/33025000.852HH3-60/36030000.802HH3-100/310040000.802HH3-200/320060000.802HH3-300/3300100000.402HH3-400/3400100000.402表 4-2选取的刀开关的型号Tab4-2 Knife switch of model型号额定电压（V）安装位置HH3-200/3380循环水泵HH4-15/3HH3-15/3HH3-10/3380380380除渣机、炉排机皮带机给煤机HH3-100/3HH3-200/3HH3-30/3HH3-200/338

49、0鼓风机380引风机380清水加压泵380补水泵4.2 熔断器熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的，当电流较大时，熔体熔断所需的时间就短。而电流较小时，熔体熔断所需的时间就较长，甚至不会熔断。熔断器的种类很多，按结构来分有半封闭插入式、螺旋式熔断器、无填料密封管式和有填料密封管式熔断器。按用途来分有一般工业用熔断器、半导体器件保护用快速熔断器和特殊熔断器（如具有两段保护特性的快慢动作熔断器、自复式熔断器）。每一熔体都有一最小熔化电流。相反于不同的温度，最小熔化电流也不同。虽然该电流受外界环境的影响，但在实现应用中可以不加考虑。一般定义熔体的最小熔断电流与熔体的额定电流之比为最小熔化系数，常用熔体

50、的熔化系数大于1.25，也就是说，额定电流为10A的熔体在电流12.5A以下时不会熔断。熔断电流与熔断时间之间的关系如表4-3所示。表4-3 熔断电流与熔断时间之间的关系Tab4-3 The relation between blowing current and fusing time熔断电流/额定电流1.251.622.534熔断所需时间1h40s8s4.5s2.5s从这里可以看出，熔断器只能起到短路保护的作用，不能起过载保护作用。如确需在过载保护中使用，必须降低其使用的额定电流，如8A的熔体用于10A的电路中，作短路保护兼作过载保护用，但此时的过载保护特性并不理想。熔体的额定电流可按以下方法选择：1）一般负荷:如照明负荷、电阻炉、电热器具等，可选择熔体的电流等于电路中的额定电流。2）保护单台长期工作的电机:熔体电流可按最大起动电流选取，也可按电动机额定电流选取。一般地，=(1.52.5)。如果电机频繁起动，式中系数可适当加大至33.5，具体应根据实际情况而定