电线、电缆及电器设备的选择

1、浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气高层建筑电气设计高层建筑电气设计第四章第四章 电线、电缆及电器设备的选择电线、电缆及电器设备的选择1本章学习内容本章学习内容电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择三相短路时的物理过程和物理量三相短路时的物理过程和物理量电器设备选择的原则电器设备选择的原则高压开关设备及其选择高压开关设备及其选择低压电器设备及其选择低压电器设备及其选择1 12 23 34 45 52本章本章作业作业浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气电线、电缆及母线的电线、电缆及母线的选择选择第一节第一节3浙

2、江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气1. 1. 概述概述高压：高压：架空架空线线 LJLJ，LGJLGJ，LHJLHJ，TJTJ 电缆电缆线线 ZLQZLQ，ZQZQ，ZLLZLL，ZLZL，VVVV，VLV,YJVVLV,YJV，YJLVYJLV低压：低压： 架空架空线线 LJ LJ ，LGJLGJ 裸导线裸导线（小母线）（小母线）LMYLMY，TMTM 绝缘绝缘线线 BV BV ，BLVBLV，BXBX，BLXBLX第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择4浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气架

3、空线架空线a）低压架空线路）低压架空线路 b）高压架空线路）高压架空线路1-低压导线低压导线 2-低压针式绝缘子低压针式绝缘子 3-低压横担低压横担 4-低压电杆低压电杆 5-高压横担高压横担 6-高压悬式绝缘子串高压悬式绝缘子串 7-线夹线夹 8-高压导线高压导线 9-高压电杆高压电杆 10-避雷线避雷线 第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择5浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气架空线的常见型号架空线的常见型号： LJ LGJ TJ LHJ LJ LGJ TJ LHJ （铝合金（铝合金线）线）钢芯铝绞线钢芯铝绞线截面截面钢线钢线

4、(2) 钢芯铝绞线钢芯铝绞线 L G J 铝铝 钢芯钢芯 绞线绞线 铝线部分额定截面铝线部分额定截面 (mm2 ) 第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择铜铜（铝）（铝） 绞线绞线 额定截面额定截面( (mm2 ) )常用裸导线型号的表示和含义：常用裸导线型号的表示和含义： (1) 铜（铝）绞线铜（铝）绞线 T（L） J 6浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气按其缆芯材质分，有按其缆芯材质分，有铜芯铜芯电缆和电缆和铝芯铝芯电缆两大类。电缆两大类。按其采用的绝缘介质分，有按其采用的绝缘介质分，有油浸纸绝缘油浸纸绝缘电缆和电缆和塑料绝缘塑

5、料绝缘电缆电缆两大类。两大类。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择电缆线电缆线7浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 (1) (1) 油浸纸绝缘电力电缆油浸纸绝缘电力电缆 1-缆芯缆芯(铜芯或铝芯铜芯或铝芯) 2-油浸纸绝缘层油浸纸绝缘层 3-麻筋麻筋(填料填料) 4-油浸纸油浸纸(统包绝缘统包绝缘) 5-铅包铅包 6-涂沥青的纸带涂沥青的纸带(内护层内护层) 7-浸沥青的麻被浸沥青的麻被(内护层内护层) 8-钢铠钢铠(外护层外护层) 9-麻被麻被(外护层外护层) 8浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电

6、气建筑电气p 聚氯乙烯聚氯乙烯绝缘及护套绝缘及护套电缆电缆p 交联交联聚乙烯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套绝缘聚氯乙烯护套电缆电缆1-缆芯缆芯(铜芯或铝芯铜芯或铝芯) 2-交联聚乙烯绝缘层交联聚乙烯绝缘层 3-聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套(内护层内护层) 4-钢铠或铝铠钢铠或铝铠(外护层外护层) 5-聚氯乙烯外套聚氯乙烯外套(外护层外护层) l结构简单、制造加工方便、重量较结构简单、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；差限制以及能抵抗酸碱腐蚀等优点；l交联聚乙烯绝缘电缆的电气性能更交联聚乙烯绝缘电缆的电气性能更优异，有逐步取代油浸

7、纸绝缘电缆优异，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋势。的趋势。 (2) (2) 塑料绝缘电力电缆塑料绝缘电力电缆9浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气相线芯数相线芯数电缆类别代号电缆类别代号缆芯材质代号缆芯材质代号内护层代号内护层代号结构特征代号结构特征代号外护层代号外护层代号中性线芯截面（中性线芯截面（2）中性线芯数中性线芯数缆芯间额定电压（缆芯间额定电压（kV）相线芯截面相线芯截面(mm2 )U0/U 31缆芯对地额定电压（缆芯对地额定电压（kV）电力电缆电力电缆的的型号型号 (1) (1) 电缆类别代号含义电缆类别代号含义：Z-Z-油浸纸绝缘电力电缆油浸

8、纸绝缘电力电缆；V-V-聚氯乙烯绝缘电力电缆聚氯乙烯绝缘电力电缆；YJ-YJ-交联聚乙交联聚乙烯绝缘电力电缆烯绝缘电力电缆；X-X-橡皮绝缘电力电缆橡皮绝缘电力电缆；JK-JK-架空电力电缆（加在架空电力电缆（加在上列代号之前）；上列代号之前）；ZRZR或或Z-Z-阻燃型电力电缆（加在上列代号之前）。阻燃型电力电缆（加在上列代号之前）。 (2) (2) 缆芯材质代号含义缆芯材质代号含义：L-L-铝芯；铝芯；LH-LH-铝合金芯；铝合金芯；T-T-铜芯（一般不标）；铜芯（一般不标）；TR-TR-软铜芯。软铜芯。 (3) (3) 内护层代号含义内护层代号含义：Q-Q-铅包；铅包；L-L-铝包；铝包

9、；V-V-聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套。10浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 (4) (4) 结构特征代号含义结构特征代号含义：P-P-贫油干绝缘；贫油干绝缘；D-D-不滴流式；不滴流式；F-F-分相铅包式。分相铅包式。 (5) (5) 外护层代号含义外护层代号含义：02-02-聚氯乙烯套；聚氯乙烯套；03-03-聚乙烯套；聚乙烯套；20-20-裸钢带铠装；裸钢带铠装；22-22-钢带铠装聚氯乙钢带铠装聚氯乙烯套；烯套；23-23-钢带铠装聚乙烯套；钢带铠装聚乙烯套；30-30-裸细钢丝铠装；裸细钢丝铠装；32-32-细钢丝铠装聚细钢丝铠装聚氯乙烯套；氯

10、乙烯套；33-33-细钢丝铠装聚乙烯套；细钢丝铠装聚乙烯套；40-40-裸粗钢丝铠装；裸粗钢丝铠装；41-41-粗钢丝粗钢丝铠装纤维外被；铠装纤维外被；42-42-粗钢丝铠装聚氯乙烯套；粗钢丝铠装聚氯乙烯套；43-43-粗钢丝铠装聚乙烯套；粗钢丝铠装聚乙烯套；441-441-双粗钢丝铠装纤维外被；双粗钢丝铠装纤维外被；241-241-钢带钢带- -粗钢丝铠装纤维外被。粗钢丝铠装纤维外被。相线芯数相线芯数电缆类别代号电缆类别代号缆芯材质代号缆芯材质代号内护层代号内护层代号结构特征代号结构特征代号外护层代号外护层代号中性线芯截面（中性线芯截面（2）中性线芯数中性线芯数缆芯间额定电压（缆芯间额定电压

11、（kV）相线芯截面相线芯截面(mm2 )U0/U 31缆芯对地额定电压（缆芯对地额定电压（kV）电力电缆电力电缆的的型号型号11浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气1导线型号导线型号额定电压（额定电压（V）额定截面（额定截面（mm2）单芯单芯 (1) 橡皮绝缘导线型号含义橡皮绝缘导线型号含义：BXBX（BLXBLX）铜（铝）芯铜（铝）芯橡皮绝缘导线橡皮绝缘导线；BXRBXR铜芯铜芯橡皮绝缘软导线橡皮绝缘软导线；BXSBXS铜芯橡皮绝缘双股软导线。铜芯橡皮绝缘双股软导线。 (2) 聚氯乙烯（塑料）绝缘聚氯乙烯（塑料）绝缘导线型号含义导线型号含义：BVBV（

12、BLVBLV）铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘导线；铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘导线；BVVBVV（BLVVBLVV）铜（铝）铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型导线护套圆型导线；BVVBBVVB（BLVVBBLVVB）铜（铝）铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套扁平导线护套扁平导线；BVRBVR铜芯聚氯乙烯绝缘软铜芯聚氯乙烯绝缘软导线。导线。 室内明敷和穿管敷设中应优先室内明敷和穿管敷设中应优先选用选用塑料绝缘导线塑料绝缘导线; 室外室外敷设宜优先选用敷设宜优先选用橡皮绝缘橡皮绝缘导线导线。绝缘线绝缘线12第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择

13、浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择下列场所应选择铜芯电缆或导线：下列场所应选择铜芯电缆或导线：需要运行中确保连接可靠的回路，一、二级负荷；需要运行中确保连接可靠的回路，一、二级负荷；居住建筑、幼儿园、福利院、医院等用电设备的配电线居住建筑、幼儿园、福利院、医院等用电设备的配电线路。路。有爆炸、火灾危险、潮湿、腐蚀、连接移动设备及八度有爆炸、火灾危险、潮湿、腐蚀、连接移动设备及八度抗震及以上设防的场所重要的公共建筑；抗震及以上设防的场所重要的公共建筑；监测及控制回路；监测及控制回路； 应急系统包括

14、消防系统的线路；应急系统包括消防系统的线路；室外配电线路。室外配电线路。13浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气环境特征环境特征线路敷设方法线路敷设方法常用电线、电缆型号常用电线、电缆型号正常干燥正常干燥环境环境绝缘线瓷珠、瓷夹板或铝绝缘线瓷珠、瓷夹板或铝皮卡子明皮卡子明敷；敷；绝缘绝缘线、裸线瓷瓶明线、裸线瓷瓶明配；配；绝缘绝缘线穿管明敷或暗线穿管明敷或暗敷；敷；电缆明敷或放在沟中电缆明敷或放在沟中BBLX，BLV，BLVV，BVV，BLXBBLX，BLV，LJ，LMYBBLX，BLV，BVV，BVZLL，ZLL11，VLV，YJV，表表4-1 4-1

15、 按环境和敷设方法选择电线和电缆按环境和敷设方法选择电线和电缆第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择BLX：橡皮绝缘铝芯线；：橡皮绝缘铝芯线； BX：橡皮绝缘铜芯线；：橡皮绝缘铜芯线；BLV：聚氯乙烯绝缘铝芯线；：聚氯乙烯绝缘铝芯线； BV：聚氯乙烯绝缘铜芯线。：聚氯乙烯绝缘铜芯线。14浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气配电的裸导线大多数采用配电的裸导线大多数采用裸母线裸母线的结构，其截面形状有圆的结构，其截面形状有圆形、管形和矩形等，其材质有铜、铝和钢。形、管形和矩形等，其材质有铜、铝和钢。LMY型硬铝母型硬铝母线线最为普遍。最为

16、普遍。裸导线（母线）裸导线（母线）第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择15浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气是一种新型配电导线，在大电流输送时具有是一种新型配电导线，在大电流输送时具有优越性。优越性。l母线槽母线槽的组成结构的组成结构：保护外壳、导电排、绝缘材料。：保护外壳、导电排、绝缘材料。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择16浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气17浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气密集绝缘型母线槽：普通型

17、、耐火型密集绝缘型母线槽：普通型、耐火型第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择母线母线裸母线裸母线母线槽母线槽按绝缘方式分按绝缘方式分密集绝缘型密集绝缘型(630A(630A以上）以上） 空气绝缘型空气绝缘型(630A(630A及以下及以下) )按线制分按线制分三相三线三相三线三相四线三相四线三相五线制三相五线制按电压分按电压分400V(500V)400V(500V)660V660V6kV6kV10kV10kV按电流分按电流分(18种种)18浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第一节第一节 电线、电缆及母线的电线、电缆及母线的选择选择

18、母线槽系统的优点：母线槽系统的优点：结构紧凑、传输电流大；结构紧凑、传输电流大；短路强度高、安全可靠，防机械损伤和防火性能强；短路强度高、安全可靠，防机械损伤和防火性能强；结构通用性、互换性强；结构通用性、互换性强；线路变更及扩展灵活；线路变更及扩展灵活；线路损耗小；线路损耗小；安装方便，土建施工与配电施工互不干扰；安装方便，土建施工与配电施工互不干扰；使用寿命可达使用寿命可达50年；年；保护接地装置可靠，可确保人身和设备安全；保护接地装置可靠，可确保人身和设备安全；系统防护等级高达系统防护等级高达IP43。19浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气2 2

19、电力电缆芯数及导线根数的电力电缆芯数及导线根数的选择选择（1 1）三相电路三相电路中中1）1kV及以下的及以下的TN-C系统：系统：4芯电缆或芯电缆或4根导线。根导线。2）1kV及以下及以下TN-S系统：系统：5芯电缆或芯电缆或5根导线根导线。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择TN-STN-STN-C-STN-C-STN-CTN-C20浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气2 2电力电缆芯数及导线根数的选择电力电缆芯数及导线根数的选择（2 2）单相电路单相电路中中1）1kV及以下及以下TN-C系统：系统：2芯电缆或芯电缆或2根导线根

20、导线。2）1kV及以下及以下TN-S系统：系统：3芯电缆或芯电缆或3根导线。根导线。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择TN-STN-STN-C-STN-C-STN-CTN-C21浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气电线电线和电缆线的截面选择应满足的主要和电缆线的截面选择应满足的主要要求：要求：(1) 不因长期通过负荷电流使不因长期通过负荷电流使导线过热导线过热，以避免损坏绝，以避免损坏绝缘或短路失火等事故；缘或短路失火等事故；(2) 有足够的有足够的机械强度机械强度，避免因刮风、结冰或施工等原，避免因刮风、结冰或施工等原因被拉断；

21、因被拉断；(3) 线路上线路上电压损失电压损失不能过大，对于电力线路，电压损不能过大，对于电力线路，电压损失一般不能超过额定电压的失一般不能超过额定电压的10，对于照明线路一，对于照明线路一般不能超过般不能超过5。3. 常用电线和电缆截面的选择方法常用电线和电缆截面的选择方法第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择22浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气选择导线截面的步骤：选择导线截面的步骤：(1) 对于距离对于距离L200m的低压电力线路，一般先按的低压电力线路，一般先按发热发热条件条件的计算方法来选择导线截面，然后用电压损的计算方法

22、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。失条件和机械强度条件进行校验。(2) 对于距离对于距离L200m较长的供电线路，一般先按较长的供电线路，一般先按允许允许电压损失电压损失的计算方法来选择截面，然后用发热条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验算。件和机械强度条件进行验算。(3) 对于对于高压线路高压线路，一般先按，一般先按经济电流密度经济电流密度选择法来选择法来选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件进行校验。进行校验。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择23浙江工业大学信息工程学院浙江

23、工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 IZIC IZ导线或电缆的长期允许载流量，导线或电缆的长期允许载流量，A；IC根据根据计算负荷求出的总计算电流，计算负荷求出的总计算电流，A。 相线截面相线截面SN、PE、PENS35S16S/2选择导线截面的具体方法选择导线截面的具体方法 （1 1） 按发热条件选择导线截面按发热条件选择导线截面第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择三相电流基本平衡时，按上表选择中性线（三相电流基本平衡时，按上表选择中性线（N N）、保护线（）、保护线（PEPE）及中）及中性保护线（性保护线（PENPEN）；否则按应与相线截面积相等。）；否

24、则按应与相线截面积相等。24查表：查表：附录表附录表2 2浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气例例4-14-1 某办公楼建筑施工工地，照明干线电压为某办公楼建筑施工工地，照明干线电压为380V380V三相五线，计三相五线，计算电流为算电流为108A108A，现采用，现采用BV-500BV-500型导线穿镀锌钢管暗敷设供电，试按型导线穿镀锌钢管暗敷设供电，试按发热条件选择相线及中性线截面。发热条件选择相线及中性线截面。( (环境温度按环境温度按30300 0C C计计) )。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择解：因所用导线解：因所用

25、导线BV-500为为500V铜芯塑料绝缘线，查附录铜芯塑料绝缘线，查附录2附表附表2-1，得气温为得气温为300C时，导线截面为时，导线截面为50mm2的的IZ=122A；IC =108A， IZIC因此相线选截面因此相线选截面S50mm2。中性线（中性线（N）截面，选）截面，选SN为为25mm2；保护线（保护线（PE）截面，按）截面，按SPE为为25mm225浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气（2 2） 按按允许电压损失选择导线截面允许电压损失选择导线截面 电压电压损失表示方法和允许损失表示方法和允许值值 U1线路的始端电压，线路的始端电压，V； U

26、2线路的末端电压，线路的末端电压，V； UN线路的额定电压，线路的额定电压，V。12N%100%UUUU第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择用电设备端子处电压偏移的允许范围为：用电设备端子处电压偏移的允许范围为：照明灯照明灯在一般工作场所土在一般工作场所土5； 在视觉要求较高的屋内场所在视觉要求较高的屋内场所+5，-2.5；在远离变电所面积较小的一般工作场所在远离变电所面积较小的一般工作场所 -10。电动机及其他用电设备无特殊规定时电动机及其他用电设备无特殊规定时 土土5；26浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 导线导线截面的截面

27、的计算计算 电压损失的计算公式为：电压损失的计算公式为： 11%nnCiiiiip LMSC UC U1%nCiiip LUCS第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择S导线面积，导线面积，mm2 待选导线上的负载总计算负待选导线上的负载总计算负荷荷(单相或三相单相或三相)，kW；Li导线长度导线长度(指单程距离指单程距离)，m；U电压变化率允许电压损失，电压变化率允许电压损失， M负荷矩，负荷矩，kWm；C由电路的相数、额定电压及导线由电路的相数、额定电压及导线材料的电阻率等决定的常数，称为电压材料的电阻率等决定的常数，称为电压损失计算常数，损失计算常数，niiCp1纯电阻

28、性负载纯电阻性负载27浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气表表4-34-3 计算线路电压损失的计算常数计算线路电压损失的计算常数C C 值值2200NU2/225NU2/100NU线路系统及线路系统及电流种类电流种类C C表达式表达式线路线路额定额定电压（电压（V V）C C值值铜线铜线铝线铝线三相四线制三相四线制22022038038075.0075.0045.7045.70二相三线制二相三线制22022038038033.3033.3020.3020.30单相交流或单相交流或直流直流22022012.5612.567.667.661101103.14

29、3.141.921.9236360.340.340.2l0.2l24240.150.150.0910.09112120.0370.0370.0230.023注：上表注：上表中中 为为导线材料的导线材料的电导率电导率第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择28浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气截面积的截面积的计算公式为计算公式为：%CP LMSBBCUCU感性负载感性负载B B校正系数，参见校正系数，参见表表4-4第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择29浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建

30、筑电气建筑电气30(3) (3) 按机械强度选择导线截面按机械强度选择导线截面 自身重量、风、雨、雪、冰等作用力，安装时拉伸力。自身重量、风、雨、雪、冰等作用力，安装时拉伸力。 表表4-54-5规定了不同敷设条件下，导线按机械强度要求的规定了不同敷设条件下，导线按机械强度要求的最小截面积。最小截面积。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气例例4-2 有一条从变电所引出的长有一条从变电所引出的长100m的供电干线，的供电干线，供电方式为树干式，干线上接有电压为供电方式为树干式，干线上接有电压为380V

31、三相三相异步电动机共异步电动机共24台，其中台，其中10kW电动机电动机20台，台，4.5kW电动机电动机4台，干线敷设地点的环境温度为台，干线敷设地点的环境温度为250C，干线采用绝缘明敷，设各台电动机的负荷需，干线采用绝缘明敷，设各台电动机的负荷需要系数要系数KX0.35，平均功率因数，平均功率因数cos0.7。试选择。试选择该干线的截面。该干线的截面。 第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择31浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气解：因为负荷性质属低压电力用电，负荷量较大，线路不解：因为负荷性质属低压电力用电，负荷量较大，线路不

32、长，只有长，只有100m，故先按满足发热条件来选择干线截面。，故先按满足发热条件来选择干线截面。用电设备总计算功率用电设备总计算功率PCKXPe0.35（10204.54）76.3kW视在总计算负荷视在总计算负荷：76.3109 kVAcos0.7CCPS例例4-2 有一条从变电所引出的长有一条从变电所引出的长100m的供电干线，供电方式为树干式，的供电干线，供电方式为树干式，干线上接有电压为干线上接有电压为380V三相异步电动机共三相异步电动机共24台，其中台，其中10kW电动机电动机20台，台，4.5kW电动机电动机4台，干线敷设地点的环境温度为台，干线敷设地点的环境温度为250C，干线采

33、用绝缘明，干线采用绝缘明敷，设各台电动机的负荷需要系数敷，设各台电动机的负荷需要系数KX0.35，平均功率因数，平均功率因数cos0.7。试选择该干线的截面。试选择该干线的截面。 第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择32浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气总总计算负荷电流为计算负荷电流为：按按发热条件发热条件，所选截面的允许载流量，所选截面的允许载流量IZ应满足应满足 IZ I C165.6A 查附录常用绝缘导线允许载流量表，选择截面为查附录常用绝缘导线允许载流量表，选择截面为35mm2的铜的铜芯塑料线，其导线允许载流量为芯塑料线，

34、其导线允许载流量为170A165.6A，满足要求，满足要求。109165.6 A330.380CCNSIU例例4-2 有一条从变电所引出的长有一条从变电所引出的长100m的供电干线，供电方式为树干式，的供电干线，供电方式为树干式，干线上接有电压为干线上接有电压为380V三相异步电动机共三相异步电动机共24台，其中台，其中10kW电动机电动机20台，台，4.5kW电动机电动机4台，干线敷设地点的环境温度为台，干线敷设地点的环境温度为250C，干线采用绝缘明，干线采用绝缘明敷，设各台电动机的负荷需要系数敷，设各台电动机的负荷需要系数KX0.35，平均功率因数，平均功率因数cos0.7。试选择该干线

35、的截面。试选择该干线的截面。 第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择33浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气再再按按电压损失电压损失应小于规定值的要求来校验已选截面。应小于规定值的要求来校验已选截面。负荷矩为负荷矩为 MPcL76.31007630kWm查查表表4-3和和表表4-4，采用铜线明敷，采用铜线明敷，C75，B=1.40，代人式，代人式(4-5)由此可见由此可见，所选导线截面亦能满足允许电压损失的要求，所选导线截面亦能满足允许电压损失的要求。最后最后查表查表4-5可知，所选导线也能满足可知，所选导线也能满足机械强度机械强度的

36、要求的要求。 10mm2 第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择7630%1.404.07%5%75 35MUBCS34若设备之间相隔若设备之间相隔1m均均匀布置？匀布置？浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气例例4-3 某工程照明干线的负荷共计某工程照明干线的负荷共计10kW，导线长，导线长300m，用用380220V三相四线制供电，设干线上的电压损失不超三相四线制供电，设干线上的电压损失不超过过5，敷设地点的环境温度为，敷设地点的环境温度为300C，明敷，负荷需要系数，明敷，负荷需要系数Kx1，功率因数，功率因数cos1，试选择干线

37、，试选择干线BLX的截面的截面。210 30013.13 mm%45.7 5%PLMSCUCU第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择解解：因是照明线，且线路较长，按因是照明线，且线路较长，按允许电压损失允许电压损失条件来选条件来选择导线截面。择导线截面。查表查表4-3，采用铝线明敷，取，采用铝线明敷，取C45.7，所以，所以35浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气例例4 4- -3 3 某工程照明干线的负荷共计某工程照明干线的负荷共计10kW10kW，导线长，导线长300m300m，用，用380380220V220V三三相四线制供电，

38、设干线上的电压损失不超过相四线制供电，设干线上的电压损失不超过5 5，敷设地点的环境温度，敷设地点的环境温度为为30300 0C C，明敷，负荷需要系数，明敷，负荷需要系数K Kx x1 1，功率因数，功率因数coscos1 1，试选择干线，试选择干线BLXBLX的截面的截面。第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择查附录查附录2附表附表2-2 500V铝芯绝缘导线长期连续允许载流量表，铝芯绝缘导线长期连续允许载流量表，选用型号为选用型号为BLX的导线截面为的导线截面为16mm2，其载流流量为，其载流流量为80A。用用发热条件发热条件来校验所选导线截面来校验所选导线截面同时，

39、根据表同时，根据表4-5可知，导线亦能满足可知，导线亦能满足机械强度机械强度的要求。的要求。16mm2/cos10/115.280 A333 0.38CCCNNSPIUU36浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气(4) 按按经济电流密度选择导线截面和电缆的经济电流密度选择导线截面和电缆的截面截面线路线路年运行费用与导线截面的关系曲线年运行费用与导线截面的关系曲线 经济电流密度的概念经济电流密度的概念 导线、电缆的经济电流导线、电缆的经济电流密度密度j jecec，单位，单位A/mmA/mm2 2 经济截面经济截面A Aecec的计算的计算第一节第一节 电线

40、、电缆及母线的电线、电缆及母线的选择选择37曲线曲线1线路的年折旧费和年维线路的年折旧费和年维修管理费之和；修管理费之和；曲线曲线2示线路的年电能损耗费；示线路的年电能损耗费；曲线曲线3曲线曲线1与曲线与曲线2的叠加的叠加CececIAj浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气导线导线和电缆的经济电流密度和电缆的经济电流密度 （单位：（单位：A / mmA / mm2 2 ） 1.54 1.73 1.92铝铝 2.00 2.25 2.50铜铜电缆线路电缆线路 0.90 1.15 1.65铝铝 1.75 2.25 3.00铜铜架空线路架空线路5000h以上以上

41、30005000h3000h以下以下年年 最最 大大 有有 功功 负负 荷荷 利利 用用 小小 时时导线材质导线材质线路类别线路类别第一节第一节 电线、电缆及母线的电线、电缆及母线的选择选择38浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第一节第一节 电线、电缆及母线的电线、电缆及母线的选择选择39250058.9 A3cos3 350.7CCNPkWIUkV2258.951.21.15/ecAAmmA mm选选标准截面标准截面50mm2，即选，即选LGJ-50型钢芯铝线型钢芯铝线。21.15/ecjA mm由表由表5-4查得查得 ，故，故补充例题：有补充例题：

42、有一条用一条用LGJ型铝绞线架设的型铝绞线架设的5km长的长的35kV架架空线路，计算负荷为空线路，计算负荷为2500kW， ，T max= 4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。cos0.7 解：解：(1) 选择经济截面选择经济截面浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第一节第一节 电线、电缆及母线的电线、电缆及母线的选择选择40 (2) 校验发热条件校验发热条件查查附录附录表得表得LGJ-50的允许载流量（室外的允许载流量（室外温度温度40）因此因此满足发热条件。满足发热条件。 (3) 校

43、验机械强度校验机械强度 查查表表4-5得得35kV架空钢芯铝线的最小截面架空钢芯铝线的最小截面 因此因此所选所选LGJ-50也满足机械强度要求。也满足机械强度要求。17858.9alCIAIA22min2550AmmAmm浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择414. 母线槽的选择方法母线槽的选择方法p 类型选择类型选择绝缘绝缘方式：方式：密集绝缘、空气绝缘、空气密集绝缘、空气绝缘、空气附加绝缘附加绝缘功能功能分类：分类：馈馈电电式、插接式、滑式、插接式、滑接式接式外壳形式及外壳形式及防护等级：防护

44、等级：表面表面喷涂钢板喷涂钢板式、塑料外壳、铝合金外壳、防护等级式、塑料外壳、铝合金外壳、防护等级防火防火要求：要求：普通型、耐火普通型、耐火性性额定电压：额定电压：低压（低压（380V、660V）、高压（）、高压（3.635kV）浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第一节第一节 电线、电缆及母线的选择电线、电缆及母线的选择42本章目录本章目录p 额定电流额定电流p 动、热稳定性校验动、热稳定性校验 额定峰值耐受电流额定峰值耐受电流imax安装地点的最大电流峰值安装地点的最大电流峰值ish; 额定短时耐受电流额定短时耐受电流It2tIk”2tk; (高压

45、开关柜高压开关柜t=4s，低压开，低压开关柜关柜t=1s)p 对于距离较长的母线槽还需校验电压损失对于距离较长的母线槽还需校验电压损失母线槽技术数据母线槽技术数据浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气三相短路时的物理过程和三相短路时的物理过程和物理量物理量第二节第二节43浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第二节第二节 三相三相短路时的物理过程和物理量短路时的物理过程和物理量无限大容量电力无限大容量电力系统：系统：供电供电容量容量相对于相对于用户供电系统用户供电系统容量容量大得多的电力系统大得多的电力系统。S SP

46、P ， f不变不变QQ ， U不变不变a) 三相电路图三相电路图 b) 等效单相电路图等效单相电路图1. 无限大容量电力无限大容量电力系统三相系统三相短路时的物理过程短路时的物理过程44浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气a) 三相电路图三相电路图 b) 等效单相电路图等效单相电路图当发生三相短路时，由于当发生三相短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。姆定律要突然增大。由于电路中存在着电感，由于电路中存在着电感，根据楞次定律，电流不能突根据楞次定律，电流不能突变，因而

47、引起一个过渡过程，变，因而引起一个过渡过程，即即短路暂态过程短路暂态过程。最后短路电流达到一个最后短路电流达到一个新新的稳定状态的稳定状态。第二节第二节 三相三相短路时的物理过程和物理量短路时的物理过程和物理量45浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气无限大无限大容量电力系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线容量电力系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线I短路电流周期分量短路电流周期分量短路电流非周期分量短路电流非周期分量短路全电流短路全电流短路冲击电流短路冲击电流短路稳态电流短路稳态电流46本章目录本章目录浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院

48、 戚军戚军 建筑电气建筑电气2. 短路相关的物理量短路相关的物理量短路电流短路电流周期分量周期分量 假设在电压假设在电压u =0时发生三相短路时发生三相短路，短路电流，短路电流周期分量为周期分量为: .sin()pk mkiIt./3k mIUZ22ZRXarctan(/)kXR短路电流周期分量幅值：短路电流周期分量幅值：短路电路总阻抗短路电路总阻抗模模：短路电路的阻抗角：短路电路的阻抗角： RX90k(0).2pk miII 短路次暂态电流短路次暂态电流有效值有效值47浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气短路电流短路电流非周期分量非周期分量 在突然短路

49、时，电路的电感感生的电动势，以维持短路初瞬间在突然短路时，电路的电感感生的电动势，以维持短路初瞬间（t t =0=0时）电路内的电流和磁链不致突变。短路电流非周期分量时）电路内的电流和磁链不致突变。短路电流非周期分量的初始绝对值为的初始绝对值为(0)0.2npk mk miiIIIttnpnpeIeii 2)0(由于短路电路还存在电阻，因此短路电流非周期分量要逐由于短路电路还存在电阻，因此短路电流非周期分量要逐渐衰减。渐衰减。/314LRXR短路电流非周期分量衰减时间常数短路电流非周期分量衰减时间常数2. 短路相关的物理量短路相关的物理量48浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚

50、军戚军 建筑电气建筑电气短路全电流短路全电流2sin(90 )tkpnpiiiIte。（）22( )( )( )k tp tnp tIIi以时间以时间t为中点的一个周期内为中点的一个周期内 的的有效值有效值 在在t 的瞬时值的瞬时值npi( )p tINoImagepi2. 短路相关的物理量短路相关的物理量49浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气短路冲击电流短路冲击电流 短路短路全电流中的全电流中的最大瞬时值最大瞬时值。 短路短路后经半个周期（即后经半个周期（即0.01s），达到最大），达到最大值。值。)1 (201. 0)01. 0()01. 0( e

51、Iiiinppsh2shshiKI短路电流冲击系数短路电流冲击系数0.010.0111RLshKee 2. 短路相关的物理量短路相关的物理量50浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气短路冲击电流短路冲击电流有效值有效值0.012222(0.01)(0.01)( 2)shpnpIIiII e212(1)shshIKIu 在高压电路发生三相短路时，在高压电路发生三相短路时，K sh=1.82.55shiI1.51shIIu 在在1000kVA及以下的电力变压器和低压电路中发生三及以下的电力变压器和低压电路中发生三相短路时，相短路时，K sh=1.31.84sh

52、iI1.09shII2. 短路相关的物理量短路相关的物理量51浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流短路全电流 。 在无限大容量系统中，由于系统馈电母线电压维持不在无限大容量系统中，由于系统馈电母线电压维持不变，所以其短路电流周期分量有效值变，所以其短路电流周期分量有效值 在短路的全过程在短路的全过程中维持不变，即中维持不变，即 短路短路稳态稳态电流电流IkIkIII2. 短路相关的物理量短路相关的物理量52浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学

53、院 戚军戚军 建筑电气建筑电气电器设备选择的电器设备选择的原则原则第三节第三节53浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气高压一次设备的选择校验项目和条件高压一次设备的选择校验项目和条件第三节第三节 电器设备选择的原则电器设备选择的原则54 按三相短路按三相短路稳态电流和短稳态电流和短路发热假想时路发热假想时间校验间校验 按三相短路按三相短路冲击电流校验冲击电流校验 设备的最大开断设备的最大开断电流或功率应不小电流或功率应不小于它可能开断的最于它可能开断的最大电流或功率大电流或功率 设备的额定设备的额定电流应不小于电流应不小于通过它的计算通过它的计算电流电流

54、 设备的额定电压应不小设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压或于装置地点的额定电压或最高电压最高电压( (若设备额定电压若设备额定电压按最高工作电压表示按最高工作电压表示) )选择校验条选择校验条件件套管绝缘子套管绝缘子支柱绝缘子支柱绝缘子电电 缆缆母母 线线高压电容器高压电容器电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器高压断路器高压断路器高压负荷开关高压负荷开关高压隔离开关高压隔离开关 高压熔断器高压熔断器热稳定度热稳定度动稳定度动稳定度短路稳定度校验短路稳定度校验断流能力断流能力/ kA / kA 或或 MVAMVA电流电流 / A / A 电压电压 / kV/ kV电气设备名称电气设备名

55、称浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气1) 电器电器设备设备的额定电压的额定电压UN不不应小于所在回路的系统应小于所在回路的系统最高电压最高电压Umax，即即 UN Umax 2) 电器电器设备的额定电流设备的额定电流IN应应大于或大于或等于该回路的最等于该回路的最大持续工作电流大持续工作电流Imax，即，即 IN Imax第三节第三节 电器设备选择的原则电器设备选择的原则55温度偏离设计值温度偏离设计值40时，用温度校正系数时，用温度校正系数K进行校正进行校正浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气1) 动动稳定性稳

56、定性: ImIsh(3) imish(3)2) 热稳定性热稳定性: It2tIa2tima Im、im制造厂规定的电器设备极限通过电流制造厂规定的电器设备极限通过电流的有效值和峰值的有效值和峰值(kA)；Ish(3)、ish(3)按三相短路计算所得按三相短路计算所得的短路全电流有效值和短路冲击电的短路全电流有效值和短路冲击电流流(kA) ；It、t制造厂规定的电器设备在时间制造厂规定的电器设备在时间t内的热稳定电流；内的热稳定电流；Ia、tima 短路稳态电流及假设时间。短路稳态电流及假设时间。 /taimaIItt第第三三节节 电器设备选择的原则电器设备选择的原则56浙江工业大学信息工程学院

57、浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气Ik(3) INoff Sk(3) SNoff INoff、SNoff制造厂提供的在额定电压下允许的开断电流、允许的制造厂提供的在额定电压下允许的开断电流、允许的断流容量断流容量;Ik(3) 、Sk(3)电器设备安装处的短路电流、短路容量电器设备安装处的短路电流、短路容量。第三节第三节 电器设备选择的原则电器设备选择的原则57校验校验项目表项目表应特别注意铭牌中断路容量值所规定的使用应特别注意铭牌中断路容量值所规定的使用条件。如用于高海拔地区、矿山井下或电条件。如用于高海拔地区、矿山井下或电压压较低的电网中，都要降低断路容量值。较低的电网中，

58、都要降低断路容量值。 浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气58本章目录本章目录第三节第三节 电器设备选择的原则电器设备选择的原则p 使用场所、环境温度、海拔、防尘、防腐、防火、使用场所、环境温度、海拔、防尘、防腐、防火、防爆等要求；防爆等要求；p 承受过电压能力及绝缘水平：工频过电压和雷电承受过电压能力及绝缘水平：工频过电压和雷电过电压；过电压；p 高压电器工作时产生的噪声和电磁干扰等；高压电器工作时产生的噪声和电磁干扰等；p 电气设备之间的保护配合。电气设备之间的保护配合。浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气高压

59、开关设备及其高压开关设备及其选择选择第四节第四节59浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气第四节第四节 高压开关设备及其高压开关设备及其选择选择高压断路器高压断路器隔离开关隔离开关负荷开关负荷开关熔断器熔断器避雷器避雷器高压高压开关柜开关柜60本章目录本章目录浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气1.用途：用途：在在正常运行时用它正常运行时用它接通或切断负荷电流接通或切断负荷电流；在发生故障或严；在发生故障或严重过负荷时，借助继电保护装置用它自动、迅速地重过负荷时，借助继电保护装置用它自动、迅速地切断故切断故障电流障电

60、流，以防止事故发生。，以防止事故发生。2.结构：结构：高压断路器包括导电回路、高压断路器包括导电回路、灭弧室灭弧室、外壳、绝缘支体、操、外壳、绝缘支体、操作和传动机构等部分。作和传动机构等部分。第四节第四节 高压开关设备及其选择高压开关设备及其选择1. 1. 高压断路器高压断路器61浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气3.类型：类型：按按灭弧介质的不同，断路器可分为多油断路器、灭弧介质的不同，断路器可分为多油断路器、 少油断路器少油断路器、空气断路器、六氟化硫空气断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器等。）断路器、真空断路器等。型号型号为满足防火要