第7章电线电缆的选择与敷设

第七章电线电缆选择与敷设第一节概述第二节线路电压损失计算第三节电线电缆导体截面选择第四节硬母线选择第五节线路敷设本章小结第一节概述主要内容

一、电线电缆的分类与结构

二、电线电缆的绝缘材料及护套一、电线电缆的分类与结构供配电系统中，传输电能用的电线电缆有裸导体、电力电缆、绝缘导线、封闭母线（母线槽）等。（一）裸导体没有绝缘层的导体，其中包括铜、铝、钢等各种金属圆单线、各种结构的架空输电线用的绞线、软接线、型线材等。裸绞线（铜绞线TJ、铝绞线LJ、钢芯铝绞线LGJ等）主要用于架空线路。多股绞线的截面架空线路组成：导线、电杆、绝缘子和线路金具等元件；有些架空线路上还装设避雷线（架空地线-镀锌钢绞线）；裸型线材属于硬导体，其截面形状有管型、矩形及其他异形。配电装置中的汇流母线就是采用的硬导体。接地系统与等电位联结导体也多采用裸导体。黄(A相)、绿(B相)、红(C相)、淡蓝(N线)、黄绿双色(PE线)（二）、电力电缆5-外套(外护层)

1-缆芯(铜芯或铝芯)2-相绝缘层3-护套(内护层)4-钢铠3-带绝缘层橡胶聚氯乙稀交联聚乙烯矿物绝缘几根（单根）绞绕的金属导体6kV级及以上电缆采用导体间及导体与保护层之间相互绝缘增加电缆绝缘的耐压作用，并且防水、防潮铠装层:外被层:内护层:外护层防止受到外界的机械力作用保护铠装层、防腐1.电力电缆的结构屏蔽层:导体:绝缘层:结构包覆层具有外护层并且可能有填充、绝缘和保护材料的一个或多个导体的组合体。用以传输和分配电能的电缆称为电力电缆。电缆直接埋地电缆在电缆沟内敷设2、电缆的敷设方式P222直接埋地电缆沟电缆桥架电缆隧道室内敷设电缆排管电缆隧道电缆桥架YDF-ZR-YJV-3×95+2×50/3×25+2×16预制分支电缆电缆生产厂家在生产主干电缆时按用户设计图纸预制分支线的电缆，是近年来的一项新技术产品。应用场合：适用于低压配电系统采用树干式接线、分支部位有规律分布且固定不变的场合，如用于高层民用建筑电气竖井的垂直配电干线、隧道、机场、桥梁、公路等照明配电干线等。优点：经济(工程造价约为母线槽的50％~70％)、缩短施工周期、高质量等。缺点：分支电缆载流量只能做到1000A左右，引出的容量一旦确定后就难以更改，灵活性不如母线槽。此外，各支点的尺寸一定要比较准确。序号布线方式适用场合1电缆埋地敷设当沿同一路径敷设的室外电缆根数为6根及以下且场地有条件时，宜采用电缆直接埋地敷设。在人行道下较易翻修情况或道路边缘，也可采用电缆直埋敷设厂区内地下管网较多的地段，可能有熔化金属、高温液体溢出的场所，不宜直埋在有化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤中，不宜采用埋地敷设电缆2电缆在排管内敷设电缆排管敷设方式，适用于电缆数量不多（一般不超过12根），而道路交叉较多，路径拥挤，又不宜采用直埋或电缆沟敷设的地段3电缆在电缆沟或隧道内敷设当电缆与地下管网交叉不多，地下水位较低，且无化学腐蚀液体和熔化金属液体流入可能的地段，当同一路径的电缆根数较多（一般为18根及以下）或道路开挖不便且电缆需分期敷设时，宜采用电缆沟布线。当电缆数量众多（一般多于18根时），宜采用电缆隧道布线受地下通道条件限制，与较多电缆沿同一路径有非高温的水、气和通讯电缆管线共同配置时，可在公用性隧道中敷设电缆4电缆桥架（梯架、托盘）布线电缆桥架（梯架、托盘）布线适用于电缆数量较多或较集中的场所5电缆在室内敷设室内电缆敷设，包括电缆在室内沿墙及建筑构件明敷设、电缆穿金属管埋地暗敷设6预制分支电缆布线预制分支电缆布线宜用于高层、多层及大型公共建筑物室内低压树干式配电系统和建筑群的室外低压树干式配电系统的干线布线，也适用于建筑群道路和庭院的室外照明线路布线线槽布线和穿管布线的导线，在中间不许直接接头，接头必须经过专门的接线盒。穿金属管时应将同一回路的所有相线和中性线穿于同一管内。（三）、绝缘导线按绝缘材料分为橡皮绝缘和塑料绝缘；绝缘导线的敷设方式有明敷和暗敷两种。明敷是导线直接在管子、线槽等的保护体内，敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等处；暗敷是导线在管子、线槽等的保护体内，敷设于墙壁、顶棚、楼板的内部。导体及其绝缘层、(屏蔽层)的组合体。序号布线方式适用场合

1直敷布线

直敷布线宜用于正常环境室内场所和挑檐下的室外场所建筑物顶棚内，严禁采用直敷布线2线夹、绝缘子布线瓷（塑料）线夹布线宜用于正常环境的室内场所和挑檐下室外场所。鼓形绝缘子和针式绝缘子布线宜用于室内、外场所3金属导管、金属槽盒布线金属导管、金属槽盒布线宜用于室内、外场所，但对金属导管、金属槽盒有严重腐蚀的场所不宜采用建筑物顶棚内，宜采用金属导管布线、带盖封闭金属槽盒4可挠金属电线保护管布线(普利卡管)可挠金属电线保护套管布线宜用于室内、外场所，但在易受机械损伤的场所不宜采用明敷设,建筑物顶棚内，可采用普利卡管布线。5地面内暗装金属槽盒布线地面内暗装金属槽盒布线宜用于正常环境下大空间且隔断变化多、用电设备移动性大或敷有多种功能线路的场所，暗敷于现浇混凝土地面、楼板或楼板垫层内6塑料导管、塑料槽盒布线塑料导管、塑料槽盒布线宜用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所，但在高温和易受机械损伤的场所不宜采用明敷设可挠金属电线保护管钢导管塑料导管由金属板（钢板或铝板）作为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。广泛用于发电机出线、变压器出线、高压开关柜母线联络、建筑物的垂直干线系统中。（四）、封闭母线（母线槽）馈电式母线槽母线槽按绝缘方式分：母线槽按功能分：密集绝缘母线槽空气绝缘母线槽空气附加绝缘母线槽馈电式母线槽插接式母线槽滑接式母线槽插接型封闭母线槽二、电线电缆的绝缘材料及护套（一）普通电线电缆普通电线电缆所用的绝缘材料一般有聚氯乙烯（VV）、交联聚乙烯（YJV）、橡胶等。（二）阻燃电线电缆电线电缆的阻燃性——在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，且残焰和残灼能在限定时间内能自行熄灭的特性。阻燃电缆燃烧时烟气特性可分为一般阻燃型、低烟低卤阻燃型、无卤阻燃型三类。（三）耐火电线电缆电线电缆的耐火性——在规定试验条件下，试样在火焰中被燃烧一定时间内能保持正常运行的性能。按绝缘材质可分为有机型和无机型两种。（四）、民用建筑中电缆选择：在室内正常条件下敷设，可选用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套（VV型）的电缆；工作环境平均温度大于35℃或较大负荷的线路，可选用交联聚乙烯绝缘电缆（YJV型）；对消防要求高的建筑，如一类防火建筑、重要的公共场所以及人员集中的地下层的非消防线路宜采用阻燃低烟无卤电缆（ZR-YJV型）

。矿物绝缘电缆消防用电设备、电梯用电、应急照明或特殊用电等线路可选用耐火类电缆（NH-YJV型）。1、LGJ-95

钢芯铝绞线，截面积为95mm2。

2、VLV-0.6/1kV(3×120)

铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压0.6/1kV，3根截面为120mm2的相线。

YDF-ZR-YJV-3×95+2×50/3×25+2×163、BLV-450/750V(3×35+1×25)-SC50-WC

铝芯聚氯乙烯绝缘线，额定电压450/750V，3根截面为35mm2的相线和1根25mm2的中性线，穿焊接钢管，管径50mm，暗敷在墙内。4、LMY-3(100×10)+1(60×6)

矩形硬铝母线，3根相线，宽100mm，高10mm，1根中性线宽60mm，高6mm。理解导线标注的含义：《民规》第7.4.1条：绝缘导体应符合工作电压的要求，室内敷设塑料绝缘电线不应低于0.45/0.75kV，电力电缆不应低于0.6/1kV。第二节线路电压损失计算主要内容

一、一个集中负荷线路的电压损失

二、带多个集中负荷线路的电压损失线路的电压降：线路首端电压与末端电压的相量差。线路的电压损失：线路首端电压与末端电压的代数差。

一、一个集中负荷线路的电压损失L、R、XP+jQSI

cosφaobθφcdgeφ接有一个集中负荷的三相线路的电压损失的百分数：三相线路的电压损失：结论公式二、带多个集中负荷线路的电压损失UN单位：kV三、接有均匀分布负荷的三相线路的电压损失负荷大小相等，在一段范围内等距分布带有均匀分布负荷的三相线路，在计算其电压损失时，可将其分布负荷集中于分布线段的中点，按集中负荷来计算。《JGJ16-2008民用建筑设计规范》第3.4.5条正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值(以额定电压的百分数表示)宜符合下列要求：1.一般电动机为±5%。2.电梯电动机为±7%。3.照明：室内场所为±5%；应急照明、景观照明、道路照明和警卫照明为+5%、-10%。4.其它用电设备，当无特殊规定时为±5%。主要内容

一、导体截面选择的条件

二、按发热条件选择电线电缆的导体截面

三、按短路热稳定条件选择电线电缆的导体截面

五、按经济电流条件选择电线电缆的导体截面

六、低压配电系统中性线、保护线截面的选择第三节电线电缆导体截面选择一、导体截面选择条件1.发热条件（允许温升条件）2.电压损失条件3.短路热稳定条件4.经济电流条件对绝缘电线、电缆和母线，所谓经济电流是按电缆的初始投资与使用寿命期间的运行费用综合经济的原则确定的工作电流（范围）。5.机械强度条件如附表31（架空线）、32（绝缘导线）所列。电力电缆的最小截面，铜导体不宜小于2.5mm2，铝导体不宜小于4mm2。二、按发热条件选择电线电缆导体截面附表36~39：绝缘导线的载流量。P325~327附表40~42：高低压电缆的载流量P327~329

若敷设地点的环境温度与表中的温度不同，或有多根电缆并列敷设时，要考虑修正系数P331~334附表45~53附表43：TMY型铜母线的载流量；P330附表44：

LJ、LGJ型裸铝绞线的载流量；P330导线在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。导线的载流量：在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。三、按短路热稳定条件选择电线电缆导体截面

1.

高压绝缘导线和电缆的短路热稳定条件

K——导体的热稳定系数，查附表33P324

2.低压绝缘电线和电缆的短路热稳定条件1）当短路持续时间0.1s≤t≤5s时，满足短路热稳定的条件：短路电流交流分量有效值（A）

短路电流持续时间（s）。根据低压保护电器的动作特性确定

2）当短路持续时间小于0.1s时，满足短路热稳定的条件是：K2S2≥I2t

低压保护电器通过短路电流的允通容量，该值从低压保护电器的技术数据中查找。三相短路电流周期分量有效值(kA)某用户10/0.38kV变电所计算负荷为P=2400kW，Q=1100kvar，距离上级地区变电所3km，拟采用YJV22-8.7/10型3芯电缆直埋敷设供电。已知用户变电所10kV母线处三相短路电流为13.5kA，高压进线过电流保护动作时间为0.8s，断路器全开断时间0.1s。线路全长允许电压损失为5％。试选择该用户高压进线电缆截面。解：（1）按短路热稳定条件选择电缆截面查P324附表33得：K=137初选高压电缆截面为120mm2。（2）按发热条件进行校验例题7-1查P329附表42和49（假设环境温度25℃，有2根电缆并列敷设，间距0.25m）Ial=245×0.9=220.5A>Ic，满足发热条件。

满足电压损失要求，因此选择高压电缆截面为120mm2。（3）按电压损失条件进行校验，查P312附表13：r=0.181Ω/km，x=0.095Ω/km自学P213例题7-2思考：可以用Ic=I1+I2吗？作业：P224习题7-7：按短路热稳定条件选择，校验发热和电压损失；习题7-8：按发热条件选择，校验短路热稳定和电压损失五、按经济电流条件选择导体截面P216电缆线路总费用与导体截面的关系曲线经济截面经济电流密度，A/mm2。可查设计手册或相关技术规定。线路电能损耗费用

线路初始投资线路经济寿命期内的总费用

算出Sec后，应选最接近的标准截面（可取较小的标准截面）。经济截面选择范围

表5-3

导线和电缆的经济电流密度（单位：A/mm2）线路类别导线材质年最大负荷利用小时Tmax3000h以下3000-5000h5000h以上架空线路铜3.002.251.75铝1.651.150.90电缆线路铜2.502.252.00铝1.921.731.54六、低压配电系统中性线、保护线截面的选择1.中性导体（N导体）截面的选择序号线路类型选择条件1单相两线制线路2三相四线制线路3存在高次谐波的三相线路

1）相导体截面不大于16mm2(铜)，中性导体（N）应和相导体具有相同截面中性导体（N）应和相导体具有相同截面

2）相导体截面大于16mm2(铜)，中性导体截面可以小于相导体截面，但不应小于相导体截面的50％且不应小于16mm2：

1）当谐波电流小于33％时，可按相导体电流选择导体截面，但计算电流应除以表7-1中的校正系数（即导体载流量降低系数）；

2）当3次谐波电流超过33％时，它引起的中性导体电流超过基波的相电流。此时，应按中性导体电流选择截面，计算电流同样除以表7-1中的校正系数表7-14芯和5芯电缆存在高次谐波的校正系数相导体电流中三次谐波含量（%）校正系数按相导体电流选择截面按中性导体电流选择截面0～1515～3333～45>451.000.86————0.861.00注：1.三次谐波含量（%）是指相导体中三次谐波电流（有效值）相对于相导体基波电流（有效值）的百分值。

2.表中数据适用于中性导体与相导体等截面的4芯或5芯电缆及穿管绝缘电线，以3芯电缆或3根电线穿管的载流量为基础，把整个回路的导体视为一综合发热体考虑。2.保护导体（PE导体）截面的选择表7-2保护导体（PE导体）截面选择相导体截面S（mm2）S≤1616＜S≤35S＞35PE导体截面（mm2）S16S/23.保护接地中性导体（PEN导体）截面的选择同时满足上述N导体和PE导体的要求，取其大者。且

（1）采用多芯电缆的干线，其PEN导体截面不应小于4mm2。（2）配电干线采用单芯电缆作PEN导体和电气装置中固定敷设的PEN导体，截面不应小于10mm2（铜导体）。计算条件的应用P2111、发热条件

:对负荷电流较大的低压动力线路，按发热条件选择截面；再校验电压损失、机械强度和短路热稳定度等;2、电压损失：对负荷电流不大而距离较长的低压照明线路，按电压损失选择，再校验发热条件、机械强度和短路热稳定度；3、短路热稳定度：对于给变压器供电的高压电缆进线，因短路容量大，一般先按短路热稳定度选择，然后校验发热条件；4、经济电流：35kV及以上高压线路或35kV以下但距离长、电流大的线路可按经济电流条件选择截面，以使线路的年运行费用最小。企业及建筑园区内的线路通常不按此原则选择。

5、机械强度：此条件一般用于校验。第四节硬