工厂供电教学课件—第五章工厂电力线路

1、第五章第五章 工厂电力线路工厂电力线路o 工厂电力线路及其接线方式工厂电力线路及其接线方式o 工厂电力线路的结构和敷设工厂电力线路的结构和敷设o 导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算o 车间动力电气平面布线图车间动力电气平面布线图o 电力线路的运行维护与检修试验电力线路的运行维护与检修试验I 工厂电力线路及其接线方式工厂电力线路及其接线方式一、电力线路的任务和类别一、电力线路的任务和类别电力线路担负着输送和分配电能的重要任务电力线路担负着输送和分配电能的重要任务按结构型式划分：架空线路、电缆线路、车间（室内）线路按结构型式划分：架空线路、电缆线路、车间（室内）线路二、电力线路的接线

2、方式二、电力线路的接线方式1 1、放射式接线、放射式接线供电可靠性较高，开关设备用的较多，有色金属消耗多供电可靠性较高，开关设备用的较多，有色金属消耗多图图5-1 高压放射式线路高压放射式线路图图5-5 低压放射式接线低压放射式接线2 2、树干式接线、树干式接线减少有色金属消耗量，采用开关设备少，供电可靠性低减少有色金属消耗量，采用开关设备少，供电可靠性低图图5-2 高压树干式接线高压树干式接线图图5-3 双干线供电双干线供电(图图a)图图5-6 低压树干式接线低压树干式接线a)低压母线放射式配电的树干式低压母线放射式配电的树干式 b)低压低压“变压器变压器干线组干线组”的树干式的树干式图图5

3、-7 低压链式接线低压链式接线a)连接配电箱连接配电箱 b)连接电动机连接电动机链式相连的用电设备不宜超过链式相连的用电设备不宜超过5 5台，链式相连的配电箱台，链式相连的配电箱不宜超过不宜超过3 3台，且总容量不超过台，且总容量不超过10kW10kW。3 3、环形接线、环形接线实质是两端供电的树干式接线实质是两端供电的树干式接线图图5-4 高压环形接线高压环形接线图图5-8 低压环形接线低压环形接线 实际往往采用几种接线方式的组合实际往往采用几种接线方式的组合 大中型工厂，高压配电系统宜优先考虑采用放射式大中型工厂，高压配电系统宜优先考虑采用放射式 低压配电系统中，若大部分用电设备容量不很大

4、且无低压配电系统中，若大部分用电设备容量不很大且无特殊要求时，宜采用树干式特殊要求时，宜采用树干式 工厂电力线路接线应力求简单工厂电力线路接线应力求简单II II 工厂电力线路的结构和敷设工厂电力线路的结构和敷设一、架空线路的结构和敷设一、架空线路的结构和敷设成本低、投资少，安装容易，维护和检修方便，易于发成本低、投资少，安装容易，维护和检修方便，易于发现和排除故障现和排除故障直接受大气影响，易受雷击和污秽空气危害且架空线路直接受大气影响，易受雷击和污秽空气危害且架空线路要占用一定的地面和空间，有碍交通和观瞻要占用一定的地面和空间，有碍交通和观瞻（一）架空线路的结构（一）架空线路的结构架空线路

5、由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成组成 图图5-9 架空线路的结构架空线路的结构 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-针式绝缘子；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1 1、架空线路的导线、架空线路的导线导线必须具有良好的导导线必须具有良好的导电性，并要具有一定的电性，并要具有一定的机械强度和耐腐蚀性，机械强度和耐

6、腐蚀性，尽可能质轻而价廉尽可能质轻而价廉常用导线材质：铜、铝、钢常用导线材质：铜、铝、钢架空线路一般采用架空线路一般采用裸导线。裸导线按裸导线。裸导线按结构分，有单股线结构分，有单股线和多股绞线。工厂和多股绞线。工厂供电系统中一般采供电系统中一般采用多股绞线用多股绞线架空线路常用裸导线全型号的表示及含义架空线路常用裸导线全型号的表示及含义(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 (mmmm2 2 ) 铜（铝）铜（铝） 绞线绞线 额定截面额定截面(mm(mm2 2 ) )(1). 铜（铝）绞线：铜（铝）绞线： T（L） J 图图5

7、-10 钢芯铝绞线截面钢芯铝绞线截面钢线钢线对于工厂和城市对于工厂和城市10kV10kV及以下的架空及以下的架空线路，当安全距离难以满足要求，线路，当安全距离难以满足要求，或者邻近高层建筑及在繁华街道、或者邻近高层建筑及在繁华街道、人口密集地区，或者空气严重污秽人口密集地区，或者空气严重污秽地段和建筑施工现场，按地段和建筑施工现场，按GB50061-GB50061-1997199766kV66kV及以下架空电力线路设及以下架空电力线路设计规范计规范规定，可采用绝缘导线。规定，可采用绝缘导线。2 2、电杆、横担和拉线、电杆、横担和拉线电杆是支持导线的支柱电杆是支持导线的支柱对电杆的要求，主要是要

8、有足够的机械强度，同时尽对电杆的要求，主要是要有足够的机械强度，同时尽可能经久耐用，价廉，便于搬运和安装可能经久耐用，价廉，便于搬运和安装按材料分：木杆、水泥杆、和铁塔按材料分：木杆、水泥杆、和铁塔按其在架空线路中的功能和地位分，有直线杆、按其在架空线路中的功能和地位分，有直线杆、分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型式式拉线拉线单横担单横担电杆电杆变电所变电所43厂厂房房厂房厂房 图图5-11 各种杆型在低压架空线路上的应用各种杆型在低压架空线路上的应用 1、5、11、14-终端杆；终端杆；2、9-分支杆；分支杆；3-转角杆；转角杆； 8-分段杆

9、（耐张杆）；分段杆（耐张杆）； 4、6、7、10-直线杆（中间杆）；直线杆（中间杆）；12、13-跨越杆跨越杆横担安装在电杆的横担安装在电杆的上部，用来安装绝上部，用来安装绝缘子以架设导线。缘子以架设导线。常用横担有木横担、常用横担有木横担、铁横担和瓷横担铁横担和瓷横担图图5-12 高压电杆上安装的瓷横担高压电杆上安装的瓷横担 1-高压导线；高压导线；2-瓷横担；瓷横担；3-电杆电杆拉线是为了平衡电杆各拉线是为了平衡电杆各方面的作用力、并抵抗方面的作用力、并抵抗风压以防止电杆倾倒用风压以防止电杆倾倒用的，例如终端杆、转角的，例如终端杆、转角杆、分段杆等往往都装杆、分段杆等往往都装有拉线有拉线

10、图图5-13 拉线的结构拉线的结构1-电杆；电杆；2-固定拉线的抱箍；固定拉线的抱箍；3-上把；上把；4-拉线绝缘子；拉线绝缘子；5-腰把；腰把；6-花篮螺钉；花篮螺钉；7-底把；底把；8-拉线底盘拉线底盘3 3、线路绝缘子和金具、线路绝缘子和金具绝缘子又称瓷瓶。线绝缘子又称瓷瓶。线路绝缘子用来将导线路绝缘子用来将导线固定在电杆上，并使固定在电杆上，并使导线与电杆绝缘。因导线与电杆绝缘。因此对绝缘子既要求具此对绝缘子既要求具有一定的电气绝缘强有一定的电气绝缘强度，又要求具有足够度，又要求具有足够的机械强度。的机械强度。图图5-14 高压线路绝缘子高压线路绝缘子 a）针式）针式 b）蝴蝶式）蝴蝶

11、式 c）悬）悬式式 d）瓷横担）瓷横担线路金具是用来连接导线、安线路金具是用来连接导线、安装横担和绝缘子等的金属附件装横担和绝缘子等的金属附件图图5-15 架空线路用的金具架空线路用的金具a）直脚及针式绝缘子）直脚及针式绝缘子 b）弯脚）弯脚及针式绝缘子及针式绝缘子 c）穿芯螺钉）穿芯螺钉 d）U形抱箍形抱箍 e）花篮螺钉）花篮螺钉 f）悬式绝缘子串及其金具）悬式绝缘子串及其金具 1-球头挂环球头挂环 2-悬式绝缘悬式绝缘子子 3-碗头挂板碗头挂板 4-悬垂线夹悬垂线夹 5-架空导线架空导线 （二）架空线路的敷设（二）架空线路的敷设1 1、敷设的要求和路径的选择、敷设的要求和路径的选择 路径要

12、短，转角尽量地少路径要短，转角尽量地少 尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及易尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及易燃、易爆等危险场所燃、易爆等危险场所 不应引起机耕、交通和人行困难不应引起机耕、交通和人行困难 不宜跨越房屋，应与建筑物保持一定地安全距离不宜跨越房屋，应与建筑物保持一定地安全距离 应与工厂和城镇的总体规划协调配合，并考虑今后应与工厂和城镇的总体规划协调配合，并考虑今后的发展的发展2 2、导线在电杆上的排列方式、导线在电杆上的排列方式三相四线制低压架空线路的导线，一般都采用水平排列三相四线制低压架空线路的导线，一般都采用水平排列由于中性线（由于中性线（N N线或线或P

13、ENPEN线）电位在三相对称时为零，而且其截面也较小，线）电位在三相对称时为零，而且其截面也较小，机械强度较差，所以中性线一般架设在靠近电杆的位置。机械强度较差，所以中性线一般架设在靠近电杆的位置。图图5-16 导线在电杆上的排列方式导线在电杆上的排列方式 1-电杆；电杆；2-横担；横担；3-导线；导线；4-避雷线避雷线三相三线制架空线路的导线，可三角形排列，也可水三相三线制架空线路的导线，可三角形排列，也可水平排列平排列多回路导线同杆架设时，可三角形和水平混合排列，多回路导线同杆架设时，可三角形和水平混合排列，也可全部垂直排列也可全部垂直排列电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设电压

14、不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在上面，电压较低的线路则架设在下面。在上面，电压较低的线路则架设在下面。3 3、架空线路的档距、弧垂及其他距离、架空线路的档距、弧垂及其他距离架空线路的档距，又称跨距，是指同一线路上相邻两根电杆之间的水平架空线路的档距，又称跨距，是指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离距离架空线路导线的弧垂，又称弛垂，是指其一个档距内导线的最低点与两架空线路导线的弧垂，又称弛垂，是指其一个档距内导线的最低点与两端电杆上导线悬挂点间的垂直距离端电杆上导线悬挂点间的垂直距离图图5-17 架空线路的档距和弧垂架空线路的档距和弧垂 a）平地）平地 b）坡地）坡地架空线路的线间

15、距离、档距、导线对地面和水面的最小距架空线路的线间距离、档距、导线对地面和水面的最小距离、架空线路与各种设施接近和交叉的最小距离等，在设离、架空线路与各种设施接近和交叉的最小距离等，在设计和安装时须遵循计和安装时须遵循GB50061-1997GB50061-1997规程规程10kV及以下架空线路的档距（据及以下架空线路的档距（据GB50061-1997） 档档 距距 40 060 60 m m 档档 距距 50 0100 100 m m 郊郊 区区 档档 距距 40 050 50 m m 档档 距距 40 05050 m m 市市 区区 线路电压线路电压 3kV以下以下 线路电压线路电压 3

16、310kV10kV 区区 域域 3.5 m 3.0 m 1.0 m 线间距离线间距离 66 kV 35 kV 3 310 kV10 kV线路电压线路电压不同回路导线间的最小距离不同回路导线间的最小距离 （据（据GB50061-1997GB50061-1997）架空线路边导线与建筑物间的最小水平距离（据架空线路边导线与建筑物间的最小水平距离（据GB50061-1997） 4.0m 3.0m 1.5m 1.0m 水水 平平 距距 离离 66kV 35kV 3 310kV10kV 3kV以下以下 线线 路路 电电 压压 架空线路导线与建筑物间的最小垂直距离（据架空线路导线与建筑物间的最小垂直距离（据

17、GB50061-1997） 5.0m 4.0m 3.0m 2.5m 垂垂 直直 距距 离离 66kV 35kV 3 310kV10kV3kV以下以下 线线 路路 电电 压压二、电缆线路的结构和敷设二、电缆线路的结构和敷设电缆线路与架空线路相比，具有成本高、投资大、维修电缆线路与架空线路相比，具有成本高、投资大、维修不便等缺点不便等缺点但是它具有运行可靠、不易受外界影响、不要架设电杆、但是它具有运行可靠、不易受外界影响、不要架设电杆、不占地面、不碍观瞻等优点，特别是在有腐蚀性气体和不占地面、不碍观瞻等优点，特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆场所，不宜架设架空线路时，只有敷设电缆易燃、易爆场所，不宜

18、架设架空线路时，只有敷设电缆线路线路（一）电缆线路的结构（一）电缆线路的结构电缆的基本结构包括导电线芯、绝缘层和保护层电缆的基本结构包括导电线芯、绝缘层和保护层电缆线芯的作用是传送电流。电缆线芯的作用是传送电流。为减小电缆线芯中的损耗和电压降，电缆线芯一般由为减小电缆线芯中的损耗和电压降，电缆线芯一般由具有高电导系数的铜或铝制成具有高电导系数的铜或铝制成电缆线芯有圆形、扇形、卵形或椭圆形等结构电缆线芯有圆形、扇形、卵形或椭圆形等结构1 1、电缆线芯、电缆线芯2 2、电缆绝缘层、电缆绝缘层电缆的绝缘层是用来承受电压作用的电缆的绝缘层是用来承受电压作用的常用的绝缘材料有：油浸纸、塑料、橡皮常用的绝

19、缘材料有：油浸纸、塑料、橡皮3 3、电缆保护层、电缆保护层保护层又分内护层和外护层。内护层用以直接保护绝保护层又分内护层和外护层。内护层用以直接保护绝缘层，常用的材料有铅、铝或塑料等。而外护层用以缘层，常用的材料有铅、铝或塑料等。而外护层用以防止内护层受到机械损伤和腐蚀，通常采用钢丝或钢防止内护层受到机械损伤和腐蚀，通常采用钢丝或钢带构成的钢铠，外覆麻被、沥青或塑料护套带构成的钢铠，外覆麻被、沥青或塑料护套电缆保护层的作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行过电缆保护层的作用是保护电缆绝缘层在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素如水、日光等的程中，免遭机械损伤和各种环境因素如水、日光等的破坏，

20、以保持长时、稳定的电气性能。其质量直接关破坏，以保持长时、稳定的电气性能。其质量直接关系到电缆的使用寿命系到电缆的使用寿命 图图5-18 油浸纸绝缘电力电缆油浸纸绝缘电力电缆 1-缆芯（铜芯或铝芯）；缆芯（铜芯或铝芯）；2-油浸纸绝缘层；油浸纸绝缘层；3-麻筋（填料）；麻筋（填料）；4-油浸纸统包绝缘；油浸纸统包绝缘； 5-铅包（内护层）；铅包（内护层）；6-涂沥青的纸带（内护涂沥青的纸带（内护层）；层）；7-浸沥青的麻被（内护层）；浸沥青的麻被（内护层）；8-钢铠（外护层）；钢铠（外护层）； 9-麻被（外护层）麻被（外护层）图图5-19 交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆1-缆芯（

21、铜芯或铝芯）缆芯（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（内护层）聚氯乙烯护套（内护层）4-钢铠或铝铠（外护层）钢铠或铝铠（外护层）5-聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）外护套（外护层）外护套（外护层）在考虑电缆线芯材质时，一般情况下可选用较价廉的铝在考虑电缆线芯材质时，一般情况下可选用较价廉的铝芯电缆。但在下列情况下应选用铜芯电缆：芯电缆。但在下列情况下应选用铜芯电缆： 振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀性等严酷的工振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀性等严酷的工作环境；作环境； 安全性、可靠性要求高的重要回路；安全性、可靠性要求高的重要回路； 耐火电缆及紧靠高温设备的电缆

22、等。耐火电缆及紧靠高温设备的电缆等。4 4、电缆头、电缆头电缆头的作用是保证电缆与其他电气设备可靠连接，电缆头的作用是保证电缆与其他电气设备可靠连接，或者连接电缆的作用或者连接电缆的作用电缆终端头和电缆中间接头电缆终端头和电缆中间接头运行经验说明，电缆头是电缆线路中的薄弱环节，电运行经验说明，电缆头是电缆线路中的薄弱环节，电缆的大部分故障都发生在电缆接头处。因此电缆头的缆的大部分故障都发生在电缆接头处。因此电缆头的安装质量至关重要，密封要好，其绝缘耐压强度不应安装质量至关重要，密封要好，其绝缘耐压强度不应低于电缆本身的耐压强度，要有足够的机械强度，且低于电缆本身的耐压强度，要有足够的机械强度，

23、且体积尽可能小，结构简单，安装方便。体积尽可能小，结构简单，安装方便。（二）电缆的敷设（二）电缆的敷设1 1、电缆敷设路径的选择、电缆敷设路径的选择电缆敷设路径选择，应符合下列条件：电缆敷设路径选择，应符合下列条件： 避免电缆遭受机械性外力、过热及腐蚀等危害避免电缆遭受机械性外力、过热及腐蚀等危害 在满足安全要求条件下电缆线路较短在满足安全要求条件下电缆线路较短 便于敷设、维护便于敷设、维护 应避开将要挖掘施工的地段应避开将要挖掘施工的地段2 2、电缆敷设方式、电缆敷设方式工厂中常见的电缆敷设方式，有直接埋地敷设工厂中常见的电缆敷设方式，有直接埋地敷设（图（图5-5-2222）、）、利用电缆沟

24、利用电缆沟（图（图5-235-23）和电缆桥架和电缆桥架（图（图5-245-24）等；而电缆排管等；而电缆排管（图（图5-255-25）和电缆隧道和电缆隧道（图（图5-265-26）多多见于发电厂和大型变电站，一般工厂中很少采用。见于发电厂和大型变电站，一般工厂中很少采用。图图5-22 电缆直接埋地敷设电缆直接埋地敷设1-电力电缆；电力电缆；2-砂；砂；3-保护盖板；保护盖板；4-填土填土图图5-23 电缆在电缆沟内敷设电缆在电缆沟内敷设a)户内电缆沟户内电缆沟 b)户外电缆沟户外电缆沟 c)厂区电缆沟厂区电缆沟1-盖板；盖板；2-电力电缆；电力电缆；3-电缆支架；电缆支架；4-预埋铁件预埋铁

25、件 图图5-24 电缆桥架电缆桥架 1-支架；支架；2-盖板；盖板；3-支臂；支臂；4-线槽；线槽；5-水平分支线槽；水平分支线槽；6-垂直分支线槽垂直分支线槽 图图5-25 电缆排管电缆排管 1-水泥排管；水泥排管；2-电缆穿孔；电缆穿孔；3-电缆沟电缆沟图图5-26 电缆隧道电缆隧道1-电缆；电缆；2-支架；支架；3-维护走廊；维护走廊；4-照明灯具照明灯具2 2、电缆敷设的一般要求、电缆敷设的一般要求（1 1）电缆长度宜按实际线路长度考虑）电缆长度宜按实际线路长度考虑5%5%10%10%的裕量，以作为安装、的裕量，以作为安装、检修时的备用；直埋电缆应作波浪形埋设。检修时的备用；直埋电缆应

26、作波浪形埋设。（2 2）下列场合的非铠装电缆应采取穿管敷设：电缆进出建（构）筑物；）下列场合的非铠装电缆应采取穿管敷设：电缆进出建（构）筑物；电缆穿过楼板及墙壁处；从电缆沟引出至电杆，或沿墙敷设的电缆距电缆穿过楼板及墙壁处；从电缆沟引出至电杆，或沿墙敷设的电缆距地面地面2m2m高度及埋入地下小于高度及埋入地下小于0.3m0.3m深度的一段；电缆与道路、铁路交叉深度的一段；电缆与道路、铁路交叉的一段。所用电缆保护管的内径不得小于电缆外径或多根电缆包络外的一段。所用电缆保护管的内径不得小于电缆外径或多根电缆包络外径的径的1.51.5倍。倍。（3 3）多根电缆敷设在同一通道位于同侧的多层支架上时，应

27、按下列要）多根电缆敷设在同一通道位于同侧的多层支架上时，应按下列要求进行配置：求进行配置：1 1）电力电缆应按电压等级由高至低的顺序排列，控制、）电力电缆应按电压等级由高至低的顺序排列，控制、信号电缆和通信电缆应按强电至弱电的顺序排列。信号电缆和通信电缆应按强电至弱电的顺序排列。2 2）支架层数受通道）支架层数受通道空间限制时，空间限制时，35kV35kV及以下的相邻电压级的电力电缆，可排列在同一层及以下的相邻电压级的电力电缆，可排列在同一层支架上，支架上，1kV1kV及以下的电力电缆也可与强电控制、信号电缆配置在同一及以下的电力电缆也可与强电控制、信号电缆配置在同一层支架上。层支架上。3 3

28、）同一重要回路的工作电缆与备用电缆实行耐火分隔时，）同一重要回路的工作电缆与备用电缆实行耐火分隔时，宜适当配置在不同层次的支架上。宜适当配置在不同层次的支架上。（4 4）明敷的电缆不宜平行敷设于热力管道上边。电缆与管道之间无隔板）明敷的电缆不宜平行敷设于热力管道上边。电缆与管道之间无隔板保护时，按保护时，按GB50217-1994GB50217-1994电力工程电缆设计规范电力工程电缆设计规范规定，其相互间距规定，其相互间距应符合表应符合表5-15-1的要求。的要求。（5 5）电缆应远离爆炸性气体释放源。敷设在爆炸性危险较小的场所时，）电缆应远离爆炸性气体释放源。敷设在爆炸性危险较小的场所时，

29、应符合下列要求：应符合下列要求：1 1）易爆气体比空气重时，电缆应在较高处架空敷设，）易爆气体比空气重时，电缆应在较高处架空敷设，且对非铠装电缆采取穿管保护或置于托盘、槽盒内。且对非铠装电缆采取穿管保护或置于托盘、槽盒内。2 2）易爆气体比空气）易爆气体比空气轻时，电缆敷设在较低处的管、沟内，沟内非铠装电缆应埋沙。轻时，电缆敷设在较低处的管、沟内，沟内非铠装电缆应埋沙。（6 6）电缆沿输送易燃气体的管道敷设时，应配置在危险程度较低的管道）电缆沿输送易燃气体的管道敷设时，应配置在危险程度较低的管道一侧，且应符合下列规定：一侧，且应符合下列规定：1 1）易燃气体比空气重时，电缆宜在管道上方。）易燃

30、气体比空气重时，电缆宜在管道上方。2 2）易燃气体比空气轻时，电缆宜在管道下方。）易燃气体比空气轻时，电缆宜在管道下方。（7 7）电缆沟的结构应考虑到防火和防水。电缆沟从厂区进入厂房处应设）电缆沟的结构应考虑到防火和防水。电缆沟从厂区进入厂房处应设置防火隔板。为了顺畅排水，电缆沟的纵向排水坡度不得小于置防火隔板。为了顺畅排水，电缆沟的纵向排水坡度不得小于0.5%0.5%，而，而且不得排向厂房内侧。且不得排向厂房内侧。（8 8）直埋于非冻土地区的电缆，其外皮至地下构筑物基础的距离不得小）直埋于非冻土地区的电缆，其外皮至地下构筑物基础的距离不得小于于0.3m0.3m；至对面的距离不得小于；至对面的

31、距离不得小于0.7m0.7m。当位于车行道或耕地的下方时，。当位于车行道或耕地的下方时，应适当加深，且不得小于应适当加深，且不得小于1m1m。电缆直埋于冻土地区时，宜埋入冻土层以。电缆直埋于冻土地区时，宜埋入冻土层以下。直埋敷设的电缆，严禁位于地下管道的正上方或正下方。有化学腐下。直埋敷设的电缆，严禁位于地下管道的正上方或正下方。有化学腐蚀的土壤中，电缆不宜直埋敷设。蚀的土壤中，电缆不宜直埋敷设。（9 9）电缆的金属外皮、金属电缆头及保护钢管和金属支架等，均应可靠）电缆的金属外皮、金属电缆头及保护钢管和金属支架等，均应可靠地接地。地接地。 表表5-1 电缆与管道相互间的允许距离（据电缆与管道相

32、互间的允许距离（据GB50217-1994） 100 0 mmmm 150 0 mmmm 平行平行 其他管道其他管道 250 0 mmmm 500 0 mmmm 交叉交叉 500 0 mmmm 1000 0 mmmm 平行平行热力管道热力管道 控制和信号电缆控制和信号电缆 电力电缆电力电缆电缆与管道之间走向电缆与管道之间走向三、车间线路的结构和敷设三、车间线路的结构和敷设车间线路，包括室内配电线路和室外配电线路。室内配车间线路，包括室内配电线路和室外配电线路。室内配电线路大多采用绝缘导线，但配电干线多采用裸导线电线路大多采用绝缘导线，但配电干线多采用裸导线（母线），少数采用电缆。室外配电线路指

33、沿车间外墙（母线），少数采用电缆。室外配电线路指沿车间外墙或屋檐敷设的低压配电线路，一般都采用绝缘导线。或屋檐敷设的低压配电线路，一般都采用绝缘导线。绝缘导线的敷设方式，分明敷和暗敷两种。明敷是导线绝缘导线的敷设方式，分明敷和暗敷两种。明敷是导线直接敷设或在穿线管、线槽内敷设于墙壁、顶棚的表面直接敷设或在穿线管、线槽内敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等处。暗敷是导线在穿线管、线槽等保护体内敷及支架等处。暗敷是导线在穿线管、线槽等保护体内敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等的内部，或者在混凝土设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等的内部，或者在混凝土板孔内敷设。板孔内敷设。车间内的配电裸导线车间内的配电裸导线大多采

34、用硬母线的结大多采用硬母线的结构构现代化的生产车间，现代化的生产车间，大多采用封闭式母线大多采用封闭式母线（通称（通称“母线槽母线槽”）布线，如图布线，如图5-275-27所示。所示。封闭式母线安全、灵封闭式母线安全、灵活、美观，但耗费的活、美观，但耗费的钢材较多，投资也较钢材较多，投资也较大。大。 图图5-27 封闭式母线在车间内的布置封闭式母线在车间内的布置 1-配电母线槽；配电母线槽；2-配电装置；配电装置；3-插接式母线；插接式母线；4-机床；机床；5-照明母线槽；照明母线槽；6-灯具灯具表表5-2 交流三相系统中裸导线的涂色（据交流三相系统中裸导线的涂色（据GB2681-1981）黄

35、绿双色黄绿双色 淡蓝淡蓝 红红 绿绿 黄黄涂涂 漆漆 颜颜 色色 PE线线 N线、线、PEN线线 C相相B相相A相相裸裸 导导 线线 类类 别别导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算一、概述一、概述 发热条件发热条件 通过正常最大负荷电流时产生的发热温度，通过正常最大负荷电流时产生的发热温度，不应超过正常运行时的最高允许温度不应超过正常运行时的最高允许温度 电压损耗条件电压损耗条件 导线和电缆通过计算电流时产生的电导线和电缆通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗 经济电流密度经济电流密度 35kV35kV及以上的高压

36、线路及及以上的高压线路及35kV35kV以下的以下的长距离、大电流线路的导线截面按经济电流密度选择长距离、大电流线路的导线截面按经济电流密度选择 机械强度机械强度 导线截面不应小于其最小允许截面。附录导线截面不应小于其最小允许截面。附录表表1414和和1515根据设计经验，一般根据设计经验，一般10kV10kV及以下高压线路及及以下高压线路及1kV1kV以下低以下低压动力线路，通常是压动力线路，通常是先按发热条件先按发热条件来选择导线或电缆截来选择导线或电缆截面，面，再校验电压损耗和机械强度再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因它。低压照明线路，因它对电压水平要求较高，故通常是对电压水平要

37、求较高，故通常是先按允许电压损耗先按允许电压损耗进行进行选择，选择，再校验发热条件和机械强度再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流线。对长距离大电流线路和路和35kV35kV及以上高压线路，可及以上高压线路，可先按经济电流密度先按经济电流密度确定一确定一个截面，个截面，再校验其他条件再校验其他条件。二、按发热条件选择导线和电缆的截面二、按发热条件选择导线和电缆的截面（一）三相系统相线截面的选择（一）三相系统相线截面的选择按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量载流量 不小于通过相线的计算电流，即不小于通过相线的计算电流，即1aI3

38、01IIa所谓导线的允许载流量，就是在规定的环境温度条件下，所谓导线的允许载流量，就是在规定的环境温度条件下，导线能够持续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大导线能够持续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。电流。温度校正系数：温度校正系数：00alalK这里所说的这里所说的“环境温度环境温度”，是按发热条件选择导线所采，是按发热条件选择导线所采用的特定温度。在室外，环境温度一般取当地最热月平用的特定温度。在室外，环境温度一般取当地最热月平均最高气温。在室内（包括电缆沟内和隧道内），则可均最高气温。在室内（包括电缆沟内和隧道内），则可取当地最热月平均最高气温加取当地最热月平均最高气温加

39、55。对土中直埋的电缆，。对土中直埋的电缆，则取当地最热月地下则取当地最热月地下0.80.81m1m的土壤平均温度，或近似的土壤平均温度，或近似地取当地最热月平均气温。地取当地最热月平均气温。（二）中性线和保护线截面的选择（二）中性线和保护线截面的选择1 1、中性线（、中性线（N N线）截面的选择线）截面的选择三相四线制系统中的中性线，要通过系统中的不平衡电三相四线制系统中的中性线，要通过系统中的不平衡电流即零序电流，因此中性线的允许载流量，不应小于三流即零序电流，因此中性线的允许载流量，不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑系统中谐波电流相系统的最大不平衡电流，同时应考虑系统中谐波电流

40、的影响。的影响。00.5AA0AA0AA2 2、保护线（、保护线（PEPE线）截面的选择线）截面的选择保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过的短路热稳定度流通过的短路热稳定度221635mmAmm216PEAmm235Amm0.5PEAA216AmmPEAA3 3、保护中性线（、保护中性线（PENPEN线）截面的选择线）截面的选择保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中最大值。其中最大

41、值。例题 1例例5-1 5-1 有一条采用有一条采用BLX-500BLX-500型铝芯橡皮线明敷的型铝芯橡皮线明敷的220/380V220/380V的的TN-STN-S线路，线路计线路，线路计算电流为算电流为150A150A，当地最热月平均最高气温为，当地最热月平均最高气温为+30+30。试按发热条件选择此线路的。试按发热条件选择此线路的导线截面。导线截面。什么是什么是TN-STN-S系统？系统？查附录表查附录表19-119-1得环境温度为得环境温度为3030时明敷的时明敷的BLX-500BLX-500型型截面为截面为50mm50mm2 2铝芯橡皮线的允许载流量为铝芯橡皮线的允许载流量为163

42、A150A163A150A，满足发热条件满足发热条件（1 1）因此相线截面选为）因此相线截面选为250mmA （2 2）中性线截面选择）中性线截面选择20025,5 . 0mmAAA（3 3）保护线截面选择）保护线截面选择22255 . 0,35mmAAmmAPE所选导线型号规格可表示为：所选导线型号规格可表示为：BLX-500-BLX-500-（3 350+150+125+PE2525+PE25）例题 2例例5-2 5-2 上例所示的上例所示的TN-STN-S线路，如果采用线路，如果采用BLV-500BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均最高气

43、温为敷设，当地最热月平均最高气温为+25+25。试按发热条件选择此线路的导线截面。试按发热条件选择此线路的导线截面及穿线管内径。及穿线管内径。查附录表查附录表19-319-3得得+25+25时时5 5根单芯线穿硬塑料管得根单芯线穿硬塑料管得BLV-500BLV-500型截面型截面120mm120mm2 2的导线允许载流量为的导线允许载流量为160A150A160A150A（1 1）因此相线截面选为）因此相线截面选为2120mmA （2 2）中性线截面选择）中性线截面选择20070,5 . 0mmAAA（3 3）保护线截面选择）保护线截面选择22705 . 0,35mmAAmmAPE（4 4）穿

44、线管管径为）穿线管管径为80mm80mm2 2所选导线型号规格可表示为：所选导线型号规格可表示为：BLV-500-BLV-500-（3 3120+1120+170+PE7070+PE70）-PC80-PC80三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面导线（或电缆）的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、导线（或电缆）的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面考虑，导线应选择一个比较合理的截面，既要使电能损耗小，考虑，导线应选择一个比较合理的截面，既要使电能损耗

45、小，又不要过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。又不要过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。 图图5-28 线路的年运行费用与导线截面的关系曲线线路的年运行费用与导线截面的关系曲线这种从全面经济效益考这种从全面经济效益考虑，既使线路的年运行虑，既使线路的年运行费用接近于最小，又适费用接近于最小，又适当考虑有色金属节约的当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截导线截面，称为经济截面，用符号面，用符号A Aecec表示。表示。30ececIAj计算出经济截面之后，应选最接近的标准截面（可计算出经济截面之后，应选最接近的标准截面（可取较小的标准截面），然后校验其他条件。取较小的标

46、准截面），然后校验其他条件。表表5-3 导线和电缆的经济电流密度导线和电缆的经济电流密度 （单位：（单位：A / mm2 ） 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3000 05000h5000h3000h以下以下年年 最最 大大 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例题 3。hT4800, 7 . 0cosmax例例5-3 5-3 有一条用有一条用LGJLGJ型钢芯铝线架设的长型钢芯铝线架设的长5km5km的的35kV

47、35kV架空线路，计算负荷为架空线路，计算负荷为2500kW 2500kW ， 试选择其经济截面，并校验其发热条件和试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。机械强度。（1 1）选择经济截面）选择经济截面AUPIN9 .58cos3303022302 .51/15. 19 .58mmmmAAjIAecec选标准截面选标准截面50mm50mm2 2，LGJ-50LGJ-50型钢芯铝线型钢芯铝线（2 2）校验发热条件）校验发热条件查附录表查附录表1616得得LGJ-50LGJ-50的允许载流量为的允许载流量为178A58.9A178A58.9A，满，满足发热条件足发热条件（3 3）校验机械强度

48、）校验机械强度查附录表查附录表1414得得35kV35kV架空钢芯铝线的最小截面为架空钢芯铝线的最小截面为35mm35mm2 250mm50mm2 2，因此满足机械强度要求，因此满足机械强度要求四、线路电压损耗的计算四、线路电压损耗的计算由于线路存在着阻抗，所以在负荷电流通过线路时要产由于线路存在着阻抗，所以在负荷电流通过线路时要产生电压损耗。一般线路的允许电压损耗不得超过线路额生电压损耗。一般线路的允许电压损耗不得超过线路额定电压的定电压的5%5%；如果线路的电压损耗值超过了允许值，；如果线路的电压损耗值超过了允许值，则应则应适当增大导线的截面适当增大导线的截面，使之满足允许电压损耗的要，使

49、之满足允许电压损耗的要求求。（一）集中负荷的三相线路电压损耗的计算（一）集中负荷的三相线路电压损耗的计算图图5-29 带两个集中负荷的三相线路带两个集中负荷的三相线路b)电压电流相量图电压电流相量图线路的电压降（线路的电压降（voltage dropvoltage drop）：是指线路首端电压）：是指线路首端电压与末端电压的相量差。与末端电压的相量差。线路的电压损耗线路的电压损耗(voltage loss)(voltage loss)：是指线路首端电压：是指线路首端电压与末端电压的代数差。与末端电压的代数差。电压降的纵分量电压降的纵分量 ：电压降在参考轴上的投影：电压降在参考轴上的投影电压降的

50、横分量电压降的横分量 ：电压降在参考轴垂直方向上的投影：电压降在参考轴垂直方向上的投影UU在地方电网和工厂供电系统中，由于线路的电压降相对于线在地方电网和工厂供电系统中，由于线路的电压降相对于线路电压来说很小，因此可近似地认为电压降纵分量路电压来说很小，因此可近似地认为电压降纵分量 就是就是电压损耗。电压损耗。U Uabb cc dd ee ff g2 222 222 122 121111 11cossincossincossinirixirixirix212221221 11111()cos()sincossini rri xxi ri x222222111111cossincossini

51、Ri Xi Ri X由由图图5-29b 5-29b 所示相量图可知，图所示相量图可知，图5-29a5-29a所示线路的相所示线路的相电压损耗可按下式近似地计算：电压损耗可按下式近似地计算： 将上式中的相电压损耗将上式中的相电压损耗 换算为线电压损耗换算为线电压损耗 ，并以带任意个集中负荷的一般公式来表示，即得电压损并以带任意个集中负荷的一般公式来表示，即得电压损耗的一般计算公式为：耗的一般计算公式为：UU)(3)sincos(3XiRiiXiRUra)(3)sincos(3xIrIIxIrUra分别为负荷电流和线段电流分别为负荷电流和线段电流Ii,如果用负荷功率如果用负荷功率 p p、q q

52、来计算来计算, ,则则/( 3cos )/( 3sin )NNipUqU()NpRqXUU如果用线段功率如果用线段功率P P、Q Q 来计算，则来计算，则/( 3cos )/( 3sin )NNIPUQU(r)NPQ xUU对于对于“无感无感”线路或负荷功率因数约为线路或负荷功率因数约为1 1()(r)3 ()3 ()NNpRPUiRIrUU对于对于“均一无感均一无感”线路，即全线路的导线型号规格线路，即全线路的导线型号规格一致且可不计感抗或负荷功率因数约为一致且可不计感抗或负荷功率因数约为1 1()()NNNpLPlMUAUAUAU线路电压损耗百分值为线路电压损耗百分值为%100NUUU21

53、00%NMMUAUCA“均一无感均一无感”线路的三相线路的三相线路电压损耗百分值为线路电压损耗百分值为注：表中注：表中C 值是导线工作温度为值是导线工作温度为50、功率矩、功率矩M 的单位为的单位为kWm、导线截面的单位为、导线截面的单位为 mm2时的数值。时的数值。 表表5- 4公式公式 中的计算系数中的计算系数C 值值%MUCA 1.94 3.21 110 7.74 12.8 单相单相 及直流及直流 220 20.5 34.0两相三线两相三线 46.2 76.5三相四线三相四线220/380铝铝 线线 铜铜 线线计算系数计算系数C / （kWmmm-2）C 的计算式的计算式线路类别线路类别线路电压线路电压 / V2/100NU2/225NU2/ 200NU对于均一无感的单相交流线路和直流线路，由于其负对于均一无感的单相交流线路和直流线路，由于其负荷电流（或功率）要通过来回两根导线，所以总的电荷电流（或功率）要通过来回两根导线，所以总