同济大学 电气工程8

1、p灯泡（白炽灯、卤钨灯）设备功率为其额灯泡（白炽灯、卤钨灯）设备功率为其额定功率；定功率；p气体放电灯的设备功率为其灯管额定功率气体放电灯的设备功率为其灯管额定功率加镇流器的功率损耗加镇流器的功率损耗p日光灯普通电感镇流器加日光灯普通电感镇流器加25 p节能型电感镇流器加节能型电感镇流器加1518 p电子镇流器加电子镇流器加10 p 金属卤化灯、高压钠灯、高压汞灯普通电金属卤化灯、高压钠灯、高压汞灯普通电感镇流器加感镇流器加1416 p节能型电感镇流器加节能型电感镇流器加910 单相负荷计算单相负荷计算1、既有线负荷又有相负荷、既有线负荷又有相负荷(1)先将线负荷换算为相负荷：先将线负荷换算为

2、相负荷：U相：相： PU =PUVp(UV)U+PWVp(WV)UV相：相： PV =PUVp(UV)V+PVWp(VW)VW相：相： PW =PVWp(VW)W+PWUp(WU)W(2)各相负荷分别相加，等效三相负荷选各相负荷分别相加，等效三相负荷选出最大相负荷出最大相负荷X3简化计算1、只有线负荷、只有线负荷 先将各线负荷相加，取较大的两个总线负荷。假设PUV PVWPWU 等效三相负荷等效三相负荷 PUV （3 ）PVW 1）当）当 PUV PVW 等效三相负荷等效三相负荷3PUV 2）只有）只有PUV 等效三相负荷等效三相负荷 PUV2、只有相负荷，、只有相负荷，等效三相负荷等效三相负

3、荷3X最大相负荷 3、当多台单相用电设备的设备功率不超过计算范、当多台单相用电设备的设备功率不超过计算范围内三相负荷功率的围内三相负荷功率的15时，按三相平衡负荷计算，时，按三相平衡负荷计算，可不进行换算。可不进行换算。333 LNLNNL第八章第八章 电力线路设计电力线路设计第一节第一节 配电线路的选择配电线路的选择一、常用电线和电缆的选择一、常用电线和电缆的选择1 1、导体的选择、导体的选择保证民用建筑供配电系统安全、可靠、经济、合理运行保证民用建筑供配电系统安全、可靠、经济、合理运行铝导线线路、电缆铝导线线路、电缆 1）室外线路）室外线路2)架空线路（裸铝绞线）架空线路（裸铝绞线）3）档

4、距较长、杆位高差大）档距较长、杆位高差大（钢芯铝绞线）（钢芯铝绞线）应采用铜芯导线的场合应采用铜芯导线的场合1）特殊建筑）特殊建筑2）重要的公共建筑和居住建筑）重要的公共建筑和居住建筑3）重要的资料室，重要库房）重要的资料室，重要库房4）影剧院等人员较密集的场所）影剧院等人员较密集的场所5）易燃、易爆场所）易燃、易爆场所6）连接于移动设备或敷设于剧烈）连接于移动设备或敷设于剧烈振动的场所振动的场所7）特别潮湿场所和对铝材质有严重）特别潮湿场所和对铝材质有严重腐蚀性的场所腐蚀性的场所8）控制电线和电缆）控制电线和电缆9）有其他特殊要求的场所）有其他特殊要求的场所宜采用铜芯导线的场合宜采用铜芯导线

5、的场合1）紧靠高温设备敷设的电线、）紧靠高温设备敷设的电线、电缆电缆2）安全性要求较高的重要公共设施）安全性要求较高的重要公共设施的电线、电缆的电线、电缆3）水下敷设当工作电流较大）水下敷设当工作电流较大常用的电缆型式常用的电缆型式1）全塑电缆或称聚氯乙烯绝缘、聚氯乙）全塑电缆或称聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电缆烯护套电缆VLV、VV。2）交联聚氯乙稀绝缘、聚乙烯绝缘护）交联聚氯乙稀绝缘、聚乙烯绝缘护套电缆套电缆YJLV、YJV。3）橡皮绝缘聚乙烯护套电缆）橡皮绝缘聚乙烯护套电缆XLV、XV。4）油浸纸绝缘铅包电缆）油浸纸绝缘铅包电缆ZLQ、ZQ。3、电线、电缆形式的选择电线、电缆形式的选择1）

6、电线按环境条件、场所选择，电线按环境条件、场所选择，8-18-1表格。表格。2 2）电缆按环境条件、场所选择，）电缆按环境条件、场所选择，8-28-2表格。表格。二、导线、电缆截面的选择二、导线、电缆截面的选择1 1）按流量选择（按发热条件选择）：）按流量选择（按发热条件选择）： I IN N I ICC I IN N: : 不同截面的导线长期允许的额定电流。不同截面的导线长期允许的额定电流。I IC C : : 根据计算负荷求出的总计算电流。根据计算负荷求出的总计算电流。2 2）按电压损失选择）按电压损失选择U%= (UU%= (U1 1 UU2 2)/ U)/ UN NU=(UU=(U1

7、1 UU2 2) )：电压损失为线路起始端电压与终：电压损失为线路起始端电压与终端电压有效值的代数差。端电压有效值的代数差。U UN N：额定电压。：额定电压。 电压损失由线路电阻和电抗两部分引起。电压损失由线路电阻和电抗两部分引起。为保证电压损失在允许范围内，可以通过增大为保证电压损失在允许范围内，可以通过增大导线截面并通过计算来检验。导线截面并通过计算来检验。线路种类线路电压损失计算公式符号说明三相平衡负荷线路线电压的单相负荷线路相电压的单相负荷线路anuIlXCOSRuIlu)sin(103pnuPlXRuPlu)tan(102anuIlXCOSRuIlu2)sin(1032线路电压损失

8、，；:u;:AI 负荷电流，;:kVun系统标称电压，负荷功率因数；:COS;:kml 线路长度，;/kmXR度的电阻和电抗，：三相线路单位长、;:kWP 负荷的有功功率，)/(:kmkwup的电压损失，三相线路单位功率)/(:kmAua的电压损失，三相线路单位电流anuIlXCOSRuIlu15. 1)sin(102pnuPlXRuPlu2)tan(1022pnuPlXRuPlu6)tan(10624 4）与线路保护设备配合）与线路保护设备配合延时脱口器整定电流与导体允许持续载流量的延时脱口器整定电流与导体允许持续载流量的比值比值不应大于不应大于1 1。电气线路要设置短路保护和过载保护。电气

9、线路要设置短路保护和过载保护。5 5）热稳定校验）热稳定校验短路保护短路保护S Sminmin S Smin min : :电缆所需的最小截面电缆所需的最小截面(mm(mm2 2) )。I IP P : :断路电流周期分量的有效值断路电流周期分量的有效值(A)(A)。t t：短路持续时间：短路持续时间(s)(s)。C:C:热稳定系数。热稳定系数。3210*/*CtIP3 3）按机械强度要求选择）按机械强度要求选择绝缘导线的按机械强度要求的最小允许截面见绝缘导线的按机械强度要求的最小允许截面见表表8-38-3。4 4）与线路保护设备配合）与线路保护设备配合延时脱口器整定电流与导体允许持续载流量的

10、延时脱口器整定电流与导体允许持续载流量的比值比值不应大于不应大于1 1。电气线路要设置短路保护和过载保护。电气线路要设置短路保护和过载保护。5 5）热稳定校验）热稳定校验短路保护短路保护S Sminmin S Smin min : :电缆所需的最小截面电缆所需的最小截面(mm(mm2 2) )。I IP P : :断路电流周期分量的有效值断路电流周期分量的有效值(A)(A)。t t：短路持续时间：短路持续时间(s)(s)。C:C:热稳定系数。（热稳定系数。（注意单位量纲注意单位量纲）CtICtIpP)/*(2 5）按经济电流密度选择）按经济电流密度选择 S:导线截面导线截面mm2 I:计算电流

11、计算电流A Jn :经济电流密度经济电流密度A/mm2 nJIs 例：一10KV变电所，用架空线向12km处供电该工程P为2Mw,con为0.9，采用隧道内敷设，导线为交联聚氯乙烯铝芯电缆绞线。线路的允许电压损失为7，修正系数为0.8，已知线路电源侧短路电流15kA，保护动作时间0.15S。计算10KV导线截面。热稳定系数为77。截面(mm2) 载流量（A） R(/km)X(/km)501450.640.082701900.460.079952150.340.0761202400.2530.0761）按允许载流量计算选择最小允许的导体截面。）按允许载流量计算选择最小允许的导体截面。2）按电缆热

12、稳定，计算选择最小允许的导体截面。）按电缆热稳定，计算选择最小允许的导体截面。2370,4 .1608 . 03 .1288 . 03 .1289 . 0103102cos3mmAIAUPIn所以选电流载流量，选择导体电流综合修正系数为223954 .7515. 0771015mmmmtkIS所以选 3）按允许压降损失为）按允许压降损失为7，计算选择最小允许的，计算选择最小允许的导体截面。导体截面。选选95mm2不符合不符合选选120mm2）（948. 0076. 034. 0101012102)tan(10232XRuPlun满足要求。）（95. 648. 0076. 0253. 01010

13、12102)tan(10232XRuPlun6 6）低压中性点接地系统中的）低压中性点接地系统中的N(PEN)N(PEN)线截面的选线截面的选择。择。 平衡电路，平衡电路，N(PEN)N(PEN)不小于相线截面的一半。不小于相线截面的一半。 大部分为单相负荷时，大部分为单相负荷时，N(PEN)N(PEN)应与相线截面应与相线截面相同。相同。 线路中有大量三次谐波时，线路中有大量三次谐波时，N N应为相线截面的应为相线截面的2 2倍。倍。 7 7）PEPE线截面的选择。线截面的选择。 在在TNTN系统中，系统中，PEPE线与相线截面相同线与相线截面相同。 当采用单芯线作当采用单芯线作PEPE干线

14、时，为铜导体截面不小干线时，为铜导体截面不小于于10mm10mm2 2，为铝导体截面不小于，为铝导体截面不小于16mm16mm2 2。为多芯。为多芯电线时，最小截面为电线时，最小截面为4mm4mm2 2。 PEPE线所用的材质与相线相同时，根据表线所用的材质与相线相同时，根据表8-48-4选。选。 第二节第二节 室外配电线路室外配电线路 室外配电配电线路有室外配电配电线路有架空线路架空线路和和电缆线路电缆线路两种。两种。 1 1、室外低压架空线路的结构与敷设、室外低压架空线路的结构与敷设 1 1）低压架空线路的使用条件）低压架空线路的使用条件 配电线路的路径有足够的宽度配电线路的路径有足够的宽

15、度 周围的环境无严重污染和强腐蚀性气体。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，或采取防雷措电气设备对防雷无特殊的要求，或采取防雷措施后能符合规范要求。施后能符合规范要求。 地下管网不复杂，不影响埋设电杆。地下管网不复杂，不影响埋设电杆。 2 2）低压架空线路的基本要求）低压架空线路的基本要求 满足规范所规定的与各种设施间最小安全间满足规范所规定的与各种设施间最小安全间距，低压架空线路与其他设施的最小间距在距，低压架空线路与其他设施的最小间距在 表格表格8-58-5列出。列出。 3 3）低压架空线路的结构）低压架空线路的结构导线导线电杆电杆横担横担绝缘子绝缘子线路金具线

16、路金具 4）低压架空线路的敷设低压架空线路的敷设电杆测位电杆测位挖坑挖坑组装横担组装横担导线架设导线架设安装接户线安装接户线5 5）低压架空线路的截面的选择）低压架空线路的截面的选择1 1）架空线路的截面选择）架空线路的截面选择 按载流量按载流量 经电压损失校验合格经电压损失校验合格 满足与过负荷保护设备整定电流的匹配满足与过负荷保护设备整定电流的匹配 TNTN系统检验末端单相接地保护的灵敏度系统检验末端单相接地保护的灵敏度 架空电缆按机械强度要求的最小截面积查表架空电缆按机械强度要求的最小截面积查表8-68-6。 架空线的中性线最小截面积查表架空线的中性线最小截面积查表8-78-7。2 2）

17、接户线及进户线截面的选择）接户线及进户线截面的选择 照明线路照明线路40A40A以下以下单相进户，否则三相进单相进户，否则三相进户。户。 接户线机械要求的档距与最小导线截面接户线机械要求的档距与最小导线截面查表查表8-88-8。 二、电缆线路的结构与敷设二、电缆线路的结构与敷设 1 1）室外电缆线路的结构）室外电缆线路的结构 室外电缆线路的结构：电缆线、支撑物室外电缆线路的结构：电缆线、支撑物和防护层。和防护层。 电力电缆种类：油浸纸绝缘电力电缆、电力电缆种类：油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆。电缆。 根据供电线路实际情况和电缆的特点

18、选择电根据供电线路实际情况和电缆的特点选择电缆。缆。 2 2）电缆线路的敷设）电缆线路的敷设 电缆敷设方式：直埋地敷设、排管内敷设、电缆敷设方式：直埋地敷设、排管内敷设、沿电缆沟敷设、沿电缆隧道敷设。沿电缆沟敷设、沿电缆隧道敷设。 电缆敷设引入建筑物内时或引出地面都应穿电缆敷设引入建筑物内时或引出地面都应穿保护管。保护管。 保护管管径选择、预留长度、弯头数量等按保护管管径选择、预留长度、弯头数量等按规范执行。规范执行。 （1 1）直埋地敷设电缆的基本要求（埋设深度、）直埋地敷设电缆的基本要求（埋设深度、过受压地段措施、与其他设施的净距、弯曲过受压地段措施、与其他设施的净距、弯曲半径应符合有关规

19、范）半径应符合有关规范）（2 2）电缆沟敷设方式）电缆沟敷设方式 电缆根数电缆根数8-188-18时选电缆沟敷设。时选电缆沟敷设。 电缆沟排水、防火措施及支架之间的距离应符电缆沟排水、防火措施及支架之间的距离应符合相关规范。合相关规范。 （3 3）电缆在地沟中敷设）电缆在地沟中敷设 电缆根数少于电缆根数少于1818根，或者受敷设使用面积限制。根，或者受敷设使用面积限制。 电缆沟盖板材料（混凝土、钢板）电缆沟盖板材料（混凝土、钢板） 电缆水平最小间距电缆水平最小间距35mm35mm、电缆支架层最小间距、电缆支架层最小间距150mm 150mm 。考虑电缆散热时的实际电缆水平间距。考虑电缆散热时的

20、实际电缆水平间距100mm 100mm 、电缆支架层间距、电缆支架层间距250-300mm 250-300mm 。 电缆沟的防火措施、防水措施。保护钢管的内电缆沟的防火措施、防水措施。保护钢管的内径与电缆直径为径与电缆直径为1.51.5倍，但不小于倍，但不小于100mm100mm。 （4 4）电缆在排管中敷设）电缆在排管中敷设 电缆根数小于电缆根数小于1212根，路径拥挤的情况。根，路径拥挤的情况。 排管采用的材料（石棉水泥或混凝土）。排管采用的材料（石棉水泥或混凝土）。 排管内径不小于电缆外径的排管内径不小于电缆外径的1.51.5倍。电力电缆倍。电力电缆的排管孔径不小于的排管孔径不小于90m

21、m90mm。 地面有地面有1010吨吨/ /平方米的荷载，需采取加固措施。平方米的荷载，需采取加固措施。 电缆排管安装工艺要求（沟底面平整、夯实、电缆排管安装工艺要求（沟底面平整、夯实、铺设混凝土底板，排管距地面不小于铺设混凝土底板，排管距地面不小于0.7M0.7M，做，做排水坡。排水坡。 直线段每隔直线段每隔150150米设一个电缆入孔径，转角、米设一个电缆入孔径，转角、起始端、终端及分支端设电缆入孔径。入孔起始端、终端及分支端设电缆入孔径。入孔径的净高不宜小于径的净高不宜小于1.81.8米，直径不小于米，直径不小于0.70.7米。米。第三节第三节 室内低压配电线路室内低压配电线路室内低压配

22、电线路包括进户线和户内线。室内低压配电线路包括进户线和户内线。一、室内线路的敷设方式一、室内线路的敷设方式1 1）明敷）明敷导线直接或穿管、走线槽敷设在墙、顶棚表面导线直接或穿管、走线槽敷设在墙、顶棚表面或支架等处。或支架等处。2 2）暗敷）暗敷导线直接或穿管、走线槽敷设在墙、顶棚、地导线直接或穿管、走线槽敷设在墙、顶棚、地坪及楼板内。坪及楼板内。二、室内低压线路的敷设要求二、室内低压线路的敷设要求1 1、瓷（塑料）线夹、瓷柱及针式绝缘子敷线。、瓷（塑料）线夹、瓷柱及针式绝缘子敷线。2 2、直敷布线、直敷布线3 3、绝缘导线穿金属、塑料管明敷或暗敷、绝缘导线穿金属、塑料管明敷或暗敷 明敷于潮湿

23、场所、埋地管线宜采用钢管明敷于潮湿场所、埋地管线宜采用钢管(SC)(SC)。 明敷于干燥场所宜可采用电线管明敷于干燥场所宜可采用电线管(TC)(TC)。 酸碱盐腐蚀环境应采用塑料管酸碱盐腐蚀环境应采用塑料管(PVC )(PVC )。 吊顶内敷设采用钢管吊顶内敷设采用钢管(SC)(SC)。 照明、弱电线路可采用照明、弱电线路可采用PVCPVC管。管。 爆炸危险场所采用镀锌钢管。爆炸危险场所采用镀锌钢管。导线穿管的一般要求导线穿管的一般要求 穿金属管，同一回路相线与中性线应穿入同穿金属管，同一回路相线与中性线应穿入同一根管。一根管。 同一回路配电线路中可以穿无抗干扰要求的同一回路配电线路中可以穿无抗干扰要求的控制线。控制线。 电压低于电压低于50V50V的线路，即使不同回路亦可穿同的线路，即使不同回路亦可穿同一根管。一根管。 同类照明的几个回路可以穿一根管，但导线同类照明的几个回路可以穿一根管，但导线不应多于不应多于8 8根导线。根导线。 导线根数与配保护管表导线根数与配保护管表 穿管线路与热水管、蒸汽管同侧敷设的位置穿管线路与热水管、蒸汽管同侧敷设的位置与距离要求。与距离要求。 管