工厂供电第五章

1、 第五章 工厂电力线路及其选择计算 第三节 导线和电缆截面积的选择计算第二节 工厂电力线路的结构和敷设第一节 工厂电力线路的接线方式第四节 工厂电力线路电气安装图 返回目录 第一节 工厂电力线路的接线方式 一、概述二、高压线路的接线方式 工厂的高压线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式。 第一节 工厂电力线路的接线方式 （一）高压放射式接线（图5-1） 图5-1 高压放射式线路 第一节 工厂电力线路的接线方式 （二）高压树干式接线（图5-2） 该接线方式的供电可靠性低，要提高其供电可靠性，可采用双干线供电或两端供电的接线方式，如图5-3所示。 图5-2 高压树干式线路 第一节 工厂电力线路的

2、接线方式 图5-3 双干线供电及两端供电的线路 a）双干线供电 b）两端供电 第一节 工厂电力线路的接线方式 （三）高压环形接线三、低压线路的接线方式工厂的高压线路有放射式、树干式和环形等基本方式。 （一）低压放射式接线（图5-5） 图5-5 低压放射式线路 第一节 工厂电力线路的接线方式 （二）低压树干式接线（三）低压环形接线（图5-8）工厂内的一些车间变电所的低压侧，可通过低压联络线相互连接成为环形。 图5-8 低压环形线路返回本章目录 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 一、架空线路的结构和敷设 由于架空线路与电缆线路相比，具有成本低、投资少、安装容易、维护和检修方便、易于发现和排除故障等

3、优点，所以架空线路过去在工厂中应用比较普遍。 架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成（参看图5-9） 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-9 架空线路的结构 a）低压架空线路； b）高压架空线路 1-低压导线 2-低压针式绝缘子 3-低压横担 4-低压电杆 5-高压横担 6-高压悬式绝缘子串 7-线夹 8-高压导线 9-高压电杆 10-避雷线 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 （一）架空线路的导线 导线是线路的主体，担负着输送电能的功能。 架空线路一般采用裸导线。裸导线按其结构分，有单股线和多股绞线，一般采用多股绞线。绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线。架空线路一般情况下采用

4、铝绞线。钢芯铝绞线简称钢芯铝线，其横截面结构如图5-10所示。图5-10 钢芯铝绞线截面结构 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 （二）电杆、横担和拉线电杆按其在架空线路中的地位和功能分，有直线杆、分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型式。图5-11是上述各种杆型在低压架空线路上应用的示意图。 横担安装在电杆的上部，用来安装绝缘子以架设导线。常用的横担有木横担、铁横担和瓷横担。图5-12是高压电杆上安装的瓷横担。 拉线是为了平衡电杆各方面的作用力，并抵抗风压以防止电杆倾倒用的，如终端杆、转角杆、分段杆等往往都装有拉线。拉线的结构，如图5-13所示。 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-1

5、1 各种杆型在低压架空线路上的应用 1、5、11、14-终端杆 2、9-分支杆 3-转角杆 4、6、7、10-直线杆（中间杆） 8-分段杆（耐张杆） 12、13-跨越杆 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-12 高压电杆上安装的瓷横担 1-高压导线 2-瓷横担 3-电杆 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-13 拉线的结构 1-电杆 2-拉线的抱箍 3-上把 4-拉线绝缘子 5-腰把 6-花篮螺钉 7-底把 8-拉线底盘 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 （三）线路绝缘子和金具（四）架空线路的敷设 1.架空线路敷设的要求和路径的选择2.导线在电杆上的排列方式3.架空线路的档距、弧垂及其

6、他有关间距 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，如图5-17所示。图5-17 架空线路的档距和弧垂 a）平地上 b）坡地上 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 二、电缆线路的结构和敷设（一）电缆和电缆头 1.电缆 电缆是一种特殊结构的导线，在其几根绞绕的（或单根）绝缘导电芯线外面，统包有绝缘层和保护层。（1）油浸纸绝缘电力电缆。如图5-18所示。（2）塑料绝缘电力电缆它有聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆两种类型。 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-18 油浸纸绝缘电力电缆 1-缆芯（铜芯或铝芯） 2-油浸纸绝缘层 3-麻筋（填料） 4

7、-油浸纸（统包绝缘） 5-铅包 6-涂沥青的纸带（内护层） 7-浸沥青的麻被（内护层） 8-钢铠（外护层） 9-麻被（外护层） 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 2.电缆头 电缆头就是电缆接头，包括电缆中间接头和电缆终端头。电缆头按使用的绝缘材料或填充材料分，有填充电缆胶的、环氧树脂浇注的、缠包式的和热缩材料的等。 图5-20是10kV交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头剥切尺寸和安装示意图。 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-20 10kV交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头 a）中间头剥切尺寸示意图； b）每相接头安装示意图1-聚氯乙烯外护套 2-钢铠 3-内护套 4-铜屏蔽层（内有缆芯绝缘） 5-

8、半导管 6-半导层 7-应力管 8-缆芯绝缘 9-压接管 10-填充胶 11-四氟带 12-应力疏散胶 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 （二）电缆的敷设 1.电缆敷设路径的选择 选择电缆敷设路径时，应考虑以下原则：1）避免电缆遭受机械性外力、过热和腐蚀等的危害；2）在满足安全要求条件下应使电缆较短；3）便于敷设和维护；4）应避开将要挖掘施工的地段。 2.电缆的敷设方式 工厂中常见的电缆敷设方式有直接埋地敷设（图5-23）、利用电缆沟（图5-24）和电缆桥架（图5-25）等几种。而在发电厂、某些大型工厂和现代化城市 中，则还有的采用电缆排管（图5-26）和电缆隧道（图5-27）等敷设方式。3.

9、电缆敷设的一般要求 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-23 电缆直接埋地敷设 1-保护盖板 2-砂 3-电力电缆 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-24 电缆在电缆沟内敷设 a）户内电缆沟 b）户外电缆沟 c）厂区内电缆沟 1-盖板 2-电缆支架 3-预埋铁件 4-电缆 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-25 电缆桥架 1-支架 2-盖板 3-支臂 4-线槽 5-水平分支线槽 6-垂直分支线槽 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-26 电缆排管1-水泥排管 2-电缆孔 3-电缆沟 图5-27 电缆隧道1-电缆 2-支架 3-维护走廊 4-照明灯具 第二节 工厂电力线路的结

10、构和敷设三、车间线路的结构和敷设（一）绝缘导线的结构和敷设（二）裸导线的结构和敷设 车间内配电的裸导线大多数采用裸母线的结构，其截面形状有圆形、管形和矩形等，其材质有铜、铝和钢。现代化的生产车间，大多采用封闭式母线（亦称“母线槽”）布线，如图5-28所示。 为了识别裸导线的相序，以利于运行维护和检修，GB2681-1981电工成套装置中的导线颜色规定交流三相系统中的裸导线应按表5-2所示涂色。 导线类别A相B相C相N线、PEN线PE线涂漆颜色黄绿红淡蓝黄绿双色表5-2 交流三相系统中导线的涂色 第二节 工厂电力线路的结构和敷设 图5-28 封闭式母线（母线槽）在车间内的应用1-馈电母线槽 2-

11、配电装置 3-插接式母线槽 4-机床 5-照明母线槽 6-灯具返回本章目录 第三节 导线和电缆截面积的选择计算 一、概述为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件： （1）发热条件。 （2）电压损耗条件。 （3）经济电流密度。（4）机械强度。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（二）中性线和保护线截面的选择 1.中性线（N线）截面的选择2.保护线（PE线）截面的选择 3.保护中性线（PEN线）截面的选择 第三节 导线和电缆截面积的选择计算三、按经济电流密度选择导线截面和电缆的截面 导线（包括电缆，下同）的截面越大，电能损耗越小，但

12、是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。 图5-29是线路年运行费用C与导线截面A的关系曲线。 图5-29 线路年运行费用与导线截面的关系曲线 第三节 导线和电缆截面积的选择计算 各国根据其具体国情特别是其有色金属资源的情况，规定了导线和电缆的经济电流密度。我国现行的经济电流密度规定如表5-3所示。四、线路电压损耗的计算 由于线路存在着阻抗，所以线路通过负荷电流时要产生电压损耗。一般线路的允许电压损耗不超过5%（对线路额定电压）。 线路类别 导线材质 年 最 大 有 功 负 荷 利 用 小 时 3000h以下 30005000h 5000以上 架空线路 铜3.002.251.75铝1

13、.651.150.90 电缆线路 铜2.502.252.00铝1.921.731.54表5-3 导线和电缆的经济电流密度 第三节 导线和电缆截面积的选择计算（一）集中负荷的三相线路电压损耗的计算 （以如图5-30a）所示带两个集中负荷的三相线路为例，线路图中的负荷电流都用小写i表示，各线段电流都用大写I表示。 图5-30 带有两个集中负荷的三相线路 a）单相电路图 b）线路电压降相量图 第三节 导线和电缆截面积的选择计算（二）均匀分布负荷的三相线路电压损耗计算 设线路有一段均匀分布负荷，如图5-32所示。单位长度线路上的负荷电流为 ，这一负荷电流 流过线路产生的电压损耗为0i0i dl00()

14、3dUi dl R l图5-32 均匀分布负荷的线路 第三节 导线和电缆截面积的选择计算 因此整个线路由分布负荷产生的电压损耗为 令 为与均匀分布负荷等效的集中负荷，则得02i LI1212110000()33LLLLLLUdUi R ldli Rldl121200332LLLli R2122000201(2)322LLLLi Ri L RL20132LUIRL返回本章目录 第四节 工厂电力线路电气安装图 一、概述 工厂电力线路的电气安装图，主要包括其电气系统图和电气平面布置图。 第四节 工厂电力线路电气安装图 二、电气安装图上电力设备和线路的标注方式与文字符号 （一）电力设备的标注（二）配电线路的标注三、工厂电力线路电气安装图的绘制和示例 （一）车间动力配电线路的电气安装图 1.低压配电线路电气系统图的绘制和示例 绘制低压配电线路电气系统