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第6章电力线路第一节电力线路的结线方式第二节导线和电缆选择的一般原则第三节按允许载流量选择导线和电缆截面第四节按允许电压损失选择导线和电缆截面第五节按经济电流密度选择导线和电缆截面第六节电力线路的结构和敷设第一节电力线路的接线方式1、高压电力线路的结线方式2、低压电力线路的结线方式一、高压电力线路的结线方式工厂高压配电线路的接线方式有:放射式、树干式及环式。
1.放射式
高压放射式接线是指由工厂变配电所高压母线上引出的一回线路,只直接向一个车间变电所或高压用电设备供电,沿线不分接其他负荷。这种接线方式简捷,操作维护方便,保护简单,便于实现自动化。但高压开关设备用得多,投资高,线路故障或检修时,由该线路供电的负荷要停电。
单回路放射式(图a):结线清晰,操作维护方便,保护简单,便于实现自动化,供电可靠性较高。双回路放射式(图b):增加了备用线路,提高了供电可靠性;公共备用结线(图c):低压联络线路(图d):特点:高压开关设备较多,投资较大。1、放射式2.树干式
高压树干式接线是指由工厂变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上,沿线分接了几个车间变电所或负荷点的接线方式,如图4.2(a)所示。这种接线从变配电所引出的线路少,高压开关设备相应用得少。配电干线少可以节约有色金属,但供电可靠性差,干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。所以一般干线上连接的变压器不得超过5台,总容量不应大于3000kVA。图a:无备用的单树干式结线,变配电所的出线减少,高压开关柜相应也减少,可节约有色金属的消耗量,供电可靠性差。
图b:双树干式结线,提高了供电可靠性。
图c:两端电源的单树干式。2、树干式3、环形高压环形接线其实是树干式接线的改进,如图4.3所示,两路树干式线路连接起来就构成了环式接线。这种接线运行灵活,供电可靠性高。当干线上任何地方发生故障时,只要找出故障段,拉开其两侧的隔离开关,把故障段切除后,全部线路可以恢复供电。由于闭环运行时继电保护整定比较复杂,所以正常运行时一般均采用开环运行方式。
二、低压电力线路的结线方式1.低压放射式结线特点:供电可靠性较高,所用开关设备及配电线路也较多。多用于用电设备容量大,或负荷性质重要,或车间内负荷排列不整齐,或车间为有爆炸危险的厂房,必须由与车间隔离的房间引出线路等情况。
2.低压树干式结线
特点:引出配电干线较少,采用的开关设备自然较少,但供电可靠性差。在机械加工车间、工具车间和机修车间应用比较普遍。
(a)低压母线配电的树干式(b)变压器-干线式(c)低压链式接线3.低压环形结线
特点:供电可靠性较高,保护装置整定配合比较复杂,易发生误动作。
低压环形接线第二节导线和电缆选择的一般原则1、导线、电缆型号的选择原则2、导线、电缆截面的选择原则一、导线、电缆型号的选择原则导线和电缆的选择根据其使用环境、工作条件等因素确定。户外架空线路10KV及以上电压等级一般采用裸导线,380V电压等级一般采用绝缘导线。
裸导线常用的型号:
(1)铝绞线(LJ)
导电性能较好,重量轻,对风雨作用的抵抗力较强,但对化学腐蚀作用的抵抗力较差。
多用于6~10kV的线路。
(2)钢芯铝绞线(LGJ)
在机械强度要求较高的场合和35kV及以上的架空线路上多被采用。
(3)铜绞线(TJ)
导电性能好,机械强度好,对风雨和化学腐蚀作用的抵抗力都较强,但价格较高。(4)防腐钢芯铝绞线(LGJF)
具有钢芯铝绞线的特点,同时防腐性好,一般用在沿海地区、咸水湖及化工工业地区等周围有腐蚀性物质的高压和超高压架空线路上。
2.常用电力电缆型号及选择原则
(1)电力电缆型号的表示和含义(2)常用型号及选择原则
①塑料绝缘电力电缆(BLV、BLVV、BVR)结构简单,重量轻、抗酸碱、耐腐蚀,敷设安装方便。常用的有两种: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。②油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆可用于垂直或高落差处,敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中,能承受机械压力,但不能承受大的拉力。3.常用的绝缘导线型号选择
塑料绝缘的绝缘性能良好,价格低,可节约橡胶和棉纱,在室内敷设时常用。
常用塑料绝缘线型号有:BLV(BV),BLVV(BVV),BVR。二、导线、电缆截面的选择原则
1.按允许载流量选择导线和电缆的截面
2.按允许电压损失选择导线和截面
3.按经济电流密度选择导线和电缆截面
4.按机械强度选择导线和电缆截面这是对架空线路而言的。要求所选的截面不小于其最小允许截面(见附录表15)。对电缆不必校验其机械强度。
5.满足短路稳定度的条件第三节按允许载流量选择导线和电缆截面一、三相系统相截面的选择为保证安全可靠,导线和电缆的正常发热温度不能超过其允许值。或者说通过导线的计算电流应当小于它的允许载流量,式中Ial——导线允许载流量;
Ic——计算电流,即最大负荷电流。相同截面下,铜的载流能力是铝的1.3倍,因此若导线为TJ型铜绞线时,其允许载流量为相同截面LJ型铝绞线允许载流量的1.3倍。允许载流量与环境温度有关。查允许载流量时注意根据环境温度查出或乘上温度修正系数求出相应的允许载流量。Tal——导体正常工作时的最高允许温度;T0——导体允许载流量所采用的环境温度;T0’——导体敷设地点实际的环境温度。注意:按规定,选择导线时所用的环境温度:室外——取当地最热月平均最高气温;室内——取当地最热月平均最高气温加5℃。选择电缆时所用的环境温度:土中直埋——取当地最热月平均气温;室外电缆沟、电缆隧道——取当地最热月平均最高气温;室内电缆沟——取当地最热月平均最高气温加5℃。注意:选择降压变压器高压侧的导线时,应取变压器额定一次电流。选高压电容器的引入线应为电容器额定电流的1.35倍;选低压电容器的引入线应为电容器额定电流的1.5倍(主要考虑电容器充电时有较大涌流)。一般三相负荷基本平衡的低压线路的中性线截面,不宜小于相线截面的50%;三次谐波电流相当突出的三相线路,选中性线截面与相线截面相同;由三相线路分出的两相三线线路和单相双线线路中的中性线,中性线截面应与相线截面相等。注意:二、中性线和保护线截面的选择1.中性线(N线)截面的选择
(1)一般三相四线制线路中的中性线截面S0
S0≥0.5Sφ
(2)由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路
S0=Sφ
(3)如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出
S0≥Sφ
2.保护线(PE线)截面的选择
(1)当Sφ≤16mm2时
SPE≥Sφ
(2)当16mm2<Sφ≤35mm2时
SPE≥16mm2
(3)当Sφ≥35mm2时
SPE≥0.5Sφ
3.保护中性线(PEN线)截面的选择因为PEN线具有PE线和N线的双重功能,所以选择截面时按其中的最大值选取。例6–1有一条220/380V的三相四线制线路,采用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设,当地最热月平均最高气温为15℃。该线路供电给一台40kW的电动机,其功率因数为0.8,效率为0.85,试按允许载流量选择导线截面。解:(1)计算线路中的计算电流
(2)相线截面的选择
查附录表13–2得,4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为35mm2的BLV型导线,在环境温度为25℃时的允许载流量为80A,其正常最高允许温度为65℃,即
Ial=83Aθal=65oCθ0=25oCθ′0=15oC温度校正系数为:
导线的实际允许载流量为:Iˊal=KθIal=1.12×80A=89.6A>IC=89A所选相线截面满足允许载流量的要求。
(3)保护线截面SPEN的选择
按SPEN≥0.5SФ要求,选SPEN=25mm2
所以选择BLV型铝芯塑料导线BLV-500-3*35+1*25。第四节按允许电压损失选择导线和电缆截面一、电压损失
1.电压降落:线路两端电压的相量差称电压降落,即2.电压损失:线路两端电压的代数差称电压损失,即ΔU=U1-U2电压损失一般以百分数表示,即电压损失的有名值与额定电压之比的百分数表示线路的电压损失不宜超过规定值:高压配电线路的电压损失,一般不超过线路额定电压的5%;从变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压配电线路的电压损失,一般不超过5%;对视觉要求较高的照明电路,则为2%~3%。
二、线路电压损失计算1.线路末端有一个集中负荷时三相线路电压损失的计算
线路末端有一个集中负荷S=P+jQ,线路额定电压为UN,线路电阻为R,电抗为X。设每相电流为I,负荷的功率因数为cosφ2,线路首端和末端的相电压分别为Uφ1、Uφ2,以末端电压Uφ2为参考轴作出一相的电压相量图,如图所示。
(a)末端接有一个集中负荷的三相线路
(b)末端接有一个集中负荷的三相线路其中一相的电压矢量图由相量图可以看出,线路相电压损失为:
△Uφ=Uφ1-Uφ2=ae
在工程计算中,常以ad段代替ae段,其误差不超过实际电压损失的5%,所以每相的电压损失为
△Uφ=ad=af+fd=IRcosφ2+IXsinφ2=I(Rcosφ2+Xsinφ2)换算成线电压损失为
因为所以在实际计算中,常采用线路的额定电压UN来代替U2,误差极小,所以线电压损失为
电压损失百分数为△U
2.沿线有多个集中负荷时电压损失以带三个集中负荷的三相线路为例,图下图所示。图中,P1、Q1、P2、Q2、P3、Q3为通过各段干线的有功和无功功率;p1、q1、p2、q2、p3、q3为各支线的有功和无功功率;r1、x1、r2、x2、r3、x3为各段干线的电阻和电抗;R1、X1、R2、X2、R3、X3为从电源到各支线负荷线路的电阻和电抗;l1、l2、l3为各干线的长度;L1、L2、L3为从电源到各支线负荷的长度;I1、I2、I3为各段干线的电流。
因为供电线路一般较短,线路上的功率损耗略去不计。(1)用干线负荷及干线的电阻电抗计算通过第一段干线的负荷为P1=p1+p2+p3,Q1=q1+q2+q3;通过第二段干线的负荷为P2=p2+p3,Q2=q2+q3;通过第三段干线的负荷为P3=p3,Q3=q3;
线路上每段干线的电压损失为
推广到线路上有n个集中负荷时的情况,线路电压损失的计算公式为
(2)用支线负荷及支线到电源的电阻电抗计算同理可得:线路上总的电压损失为
(3)若线路截面相同,则(4)对于全线的导线型号规格一致的“无感”线路(均一无感线路),电压损失计算公式为
例6-2已知LJ—50:r0=0.64Ω/km,x0=0.38Ω/km;LJ—70:r0=0.46Ω/km,x0=0.369Ω/km;LJ—95:r0=0.34Ω/km,x0=0.36Ω/km。计算图6-11所示供电系统的电压损失:1)1WL、2WL导线型号均LJ—702)1WL为LJ—95,2WL为LJ—50解:(1)1WL、2WL导线型号均LJ—70时的电压损失(2)1WL为LJ—95,2WL为LJ—50时的电压损失1WL的损失:总电压损失:
2WL的损失:3.均匀分布负荷线路的电压损失计算设单位长度线路上的负荷电流为i0,则微小线段dl的负荷电流为i0dl。负荷电流i0dl流过线路(长度为l,电阻为R0l)所产生的电压损失为:令I=i0L2,I为与均匀分布负荷等效的集中负荷,表明带有均匀分布负荷线路的电压损失,可将分布负荷集中于分布线段的中点,按集中负荷来计算。三、按允许电压损失选择导线和电缆的截面
式中,△Ual%为线路的允许电压损失。(公式一)(公式二)逐次试求法具体计算步骤为:(1)先取导线或电缆的电抗平均值(对于架空线路,可取0.35~0.40Ω/km,低压取偏低值;对于电缆线路,可取0.08Ω/km),求出△Ur%。(2)根据△Ua%=△Ual%–△Ur%求出△Ua%。(3)根据公式(公式二)求出导线或电缆的截面S。并根据此值选出相应的标准截面。(4)校验。根据所选的标准截面及敷设方式,查出R0和X0,按式(公式一)计算线路实际的电压损失,与允许电压损失比较,如不大于允许电压损失则满足要求,否则重取电抗平均值回到第(1)步重新计算,直到所选截面满足允许电压损失的要求为止。例6-3某变电所架设一条10KV的架空线路,向工厂1和2供电,如图所示。已知导线采用LJ型铝绞线,全线导线截面相同,三相导线布置成三角形,线间距为1m。干线01的长度为3km,干线12的长度为1.5km。工厂1的负荷为有功功率800kW,无功功率560kvar,工厂2的负荷为有功功率500kW,无功功率200kvar。允许电压损失为5%,环境温度为25oC,按允许电压损失选择导线截面,并校验其发热情况和机械强度。解:(1)按允许电压损失选择导线截面
因为是10KV架空线路,所以初设X0=0.38Ω/km,则ΔUa%=ΔU%-ΔUr%=5–0.98=4.02查附表A-16-1,选LJ-50:几何均距为1000mm,截面为50mm2的LJ型铝绞线的X0=0.355Ω/km,R0=0.64Ω/km,实际的电压损失为故所选导线LJ-50满足允许电压损失的要求。(2)校验发热情况查附表A-12-1可知,LJ-50在室外温度为25oC时允许载流量为Ial=215A;线路中最大负荷(在01段)为P=p1+p2=800+500=1300kW
Q=q1+q2=560+200=760kvar
显然发热情况也满足要求。(3)
校验机械强度
查附表A-15-1可知,高压架空裸铝绞线的最小允许截面为35mm2,所以所选的截面50mm2
满足机械强度要求。第五节按经济电流密度选择导线和电缆的截面一、选择导线和电缆截面的经济原则
(1)
选择截面越大,电能损耗就越小,但是线路投资、有色金属消耗量及维修管理费用就越高。
(2)
截面选择越小,线路投资、有色金属消耗量及维修管理费用虽然低,但电能损耗大。
从全面的经济效益考虑,使线路的年运行费用接近最小的导线截面,称为经济截面,用符号Sec表示。对应于经济截面的电流密度称为经济电流密度,用符号jec表示。我国现行的经济电流密度如表6-1所示。二、按经济电流密度选择导线和电缆的截面
按经济电流密度计算经济截面的公式为根据上式计算出截面后,从手册中或附录表A-12、A-13、A-14选取一种与该值最接近(可稍小)的标准截面,再校验其他条件即可。Sec=Ic/jec例6-3某地区变电站以35kV架空线路向一容量为(3800+j2100)kVA的工厂供电,工厂的年最大负荷利用小时为5600h,架空线路采用LGJ型钢芯铝绞线。选择其经济截面,并校验其发热条件和机械强度。解:(1)选择经济截面;工厂的计算电流为:查表6-1可知,其jec=0.9A/mm2;所以
Sec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2选择准截面70mm2,即型号为LGJ-70的铝绞线。(2)校验发热条件
查附表A-12,LGJ-70在室外温度为25oC时允许载流量为
Ial=275A>IC=71.6A所以满足发热条件。(3)校验机械强度
查附表A-15,35kV架空铝绞线的机械强度最小截面为
Smin=35mm2<S=70mm2
因此,所选的导线截面也满足机械强度要求。第六节电力线路的结构和敷设1、架空线路的结构架空电力线路是由电杆、导线、金具、绝缘子、横担构成的,为了平衡电杆各方向的拉力,增强电杆稳定性,有的电杆上还装有拉线。为防雷击,有的架空线路上还架有避雷线。架空线路的基本结构如图所示。
一、架空线路
图
架空线路的基本结构1—导线;2—绝缘子;3—横担;4—金具;5—拉线;6—电杆电杆木杆水泥杆金属杆钢管杆型钢杆铁塔(1).电杆机械强度大,维修工作量小,使用年限长,但价格较贵且材料来源比较紧张,主要应用于高压架空线路。使用年限长,维修工作量小,能节省大量的钢材和木材,质量大,运输与施工不方便。被淘汰
a.电杆
(1)直线杆:又称中间杆,是架空线路使用最多的电杆,大约占全部电杆的80%。直线杆只承受导线本身的重量和拉力,顶部比较简单,一般不装拉线。(2)耐张杆:又称承力杆或锚杆,是为了防止线路某处断线,使整个线路拉力不平衡以致倾倒而设的。通常在耐张杆的前后方各装一根拉线,用来平衡这种拉力。(3)终端杆:终端杆是安装在线路起点和终点的耐张杆。终端杆只有一侧有导线,为了平衡单方向导线的拉力,需要在导线的对面装拉线。(4)转角杆:转角杆用在线路改变方向的地方,通过转角可以实现线路转弯。(5)分支杆:分支杆用于线路的分支处,它是一种特殊的耐张杆,受外力作用较多,承受顺线路方向的拉力、导线的重力、水平方向的风力及分支线路方向的导线拉力、重力等。
(6)特种杆:用于跨越铁路、公路、河流、山谷的跨越杆塔,线路中导线需要换位处的换位杆塔及其他电力线路所采用的特殊形式的杆塔,统称为特种杆。
b.导线导线有裸导线和绝缘导线两种。架空线路一般采用裸导线。导线的材料有铝和铜两种。铝绞线的优点是重量轻,价格低,缺点是导线性能比铜差,机械强度低,运行中表面易形成氧化铝薄膜,使接头的接触电阻增大。工厂里最常用的是LJ型铝绞线。在负荷较大、机械强度要求高和35kV及以上的架空线路上,多采用LGJ型钢芯铝绞线,用以增强导线的机械强度。铜绞线的优点是导电性能最好,机械强度也高,抗腐蚀性能好,但密度大,价格贵。导线在电杆上的排列方式,一般为三角形排列或水平排列,也可采用垂直排列。
架空线路的档距和弧垂导线在电杆上的布置方式
c.横担电杆与横担组装在一起,其作用是支持绝缘子架设导线,保证导线对地及导线与导线之间有足够的距离。常用的横担有角铁横担、木横担以及低压瓷横担。铁横担的机械强度高,应用广泛。瓷横担兼有横担和绝缘子的作用,但机械强度低,一般仅用于较小截面导线的架空线路。角铁横担和木横担的长度根据导线的根数、相邻电杆间挡距(跨距)的大小和线间距离决定。
规程规定,高、低压线路同杆架设时,直线杆横担间的垂直距离不小于1.2m,分支杆或转角杆横担间垂直距离不小于1m。低压线路与低压线路同杆架设时,直线杆横担间的垂直距离不小于0.6m,分支杆或转角杆横担间垂直距离不小于0.3m。
挡距(m)40及以下506070线间距离(m)0.30.40.450.5表1低压线路不同挡距时的最小线间距离d.绝缘子绝缘子用来支承架空导线,使导线与大地保持足够的绝缘,同时还承受着导线的质量与其他作用力。在工厂架空线路上常用的绝缘子有针式绝缘子、蝴蝶式绝缘子、拉线绝缘子,其形式如下图所示。e.绝缘子针式绝缘子有木横担直脚、铁横担直脚和铁横担弯脚三种类型。按针脚长短分为长脚绝缘子和短脚绝缘子。长脚绝缘子用在木横担上,短脚绝缘子用在铁横担上。蝴蝶式绝缘子用在耐张杆、转角杆和终端杆上。拉线绝缘子用在拉线上,使拉线上下两段互相绝缘。
f.金具和拉线金具是架空线路上用来连接导线、安装横担和绝缘子等所用到的金属部件。
f.金具和拉线圆形抱箍可以把拉线固定在电杆上花篮螺丝可以调节拉线的紧度横担垫铁和横担抱箍可以把横担装在电杆上支撑扁铁从下面支撑横担,可以防止横担歪斜,支撑扁铁的下端需要固定在带凸抱箍上木横担安装在木电杆上时,需要用穿心螺钉拧紧各种金具都应该镀锌或涂漆,防止生锈。
2.工厂架空线路的运行管理和检修(1).线路巡视线路巡视是为了经常掌握线路的运行状况,及时发现设备缺陷和隐患,为线路检修提供依据,以保证线路正常、可靠、安全运行。(2).事故预防架空配电线路经常出现故障的设备有电杆、导线、绝缘子等。(3).线路检修架空线路长期露天运行,受环境和气候影响会发生断线、污染等故障。线路巡视的检查方法定期巡视经常掌握线路各部件的运行状况及沿线情况。特殊巡视在气候剧烈变化、自然灾害、线路过负荷和其他特殊情况时,对全线或某几段或某些部件进行巡视夜间巡视检查导线、引流线接续部分的发热、冒火花或绝缘子的污秽放电等情况故障巡视及时查明线路发生故障的原因、故障地点及故障情况登杆塔巡查弥补地面巡视的不足而对杆塔上部件的巡查预防措施防污污害能引起绝缘子表面闪络或把绝缘子烧防雷防暑天气热,导线满载运行,使导线弧垂增大,以致风吹导线时造成相间放电或短路防寒防冻冬季天气寒冷,导线热胀冷缩,会使导线缩短,弧垂太小,拉力增大防风大风会增大对电杆的拉力防汛雨季到来会使杆根积水,可能发生倒杆事故各设备的检修电杆加固电杆基础,扶直倾斜的电杆,修补有裂纹露钢筋的水泥杆,处理接触不良的接头和松弛、脱落的绑线,紧固电杆各部分的连接螺母,更换或加固腐朽的木杆及横担。导线调整导线的弧垂,修补或更换损伤的导线,调整交叉跨越距离。绝缘子清扫,并及时更换劣质或损坏的绝缘子、金具或横担。3.架空绝缘线路的特点绝缘性能好减少线路相间距离,降低对线路的支持件的绝缘要求,提高同杆架设线路的回路数防腐蚀性能好延长线路的使用寿命防外力破坏减少受树木、飞飘金属膜和灰尘等外在因素的影响强度达到要求除有低压架空绝缘导线外,也有10kV的架空绝缘导线架空绝缘线路的种类架空绝缘导线有铝芯和铜芯铝材比较轻,较便宜,对线路连接件和支持件的要求低。铜芯线主要是作为变压器及开关设备的引下线。绝缘保护层有厚绝缘(3.4mm)和薄绝缘(2.5mm)
厚绝缘的运行时允许与树木频繁接触,薄绝缘的只允许与树木短时接触。绝缘保护层又分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯交联聚乙烯的绝缘性能更优良。10kV架空绝缘导线有TRYJ(软铜芯交联聚乙烯)、LYJ(铝芯交联聚乙烯)架空绝缘线路的种类架空绝缘导线可采用裸导线用的水泥电杆、铁附件及陶瓷绝缘子,按裸导线架设方式进行架设。也可采用特制的绝缘支架把导线悬挂,这种方式可增加架设的回路数,降低线路单位造价。绝缘导线与裸导线在同一个规格内,绝缘导线的载流量比裸导线载流量要小。因为绝缘导线加上绝缘层以后,导线的散热较差,其载流能力差不多比裸导线低一个档次。因此,设计选型时,绝缘导线要选大一档。架空绝缘线路的导线排列与裸体导线线路基本相同,可分为:三角、垂直、水平以及多回路同杆架设。绝缘导线的相间距离。由于架空绝缘导线有良好的绝缘性能,因此相间距离比裸导线线路要小。二、电缆线路电力电缆同架空线路一样,主要用于传输和分配电能。它受外界因素(雷电、风害等)的影响小,供电可靠性高,不占路面,发生事故不易影响人身安全,但成本高,查找故障困难,接头处理复杂。一般在建筑或人口稠密的地方或不方便架设架空线的地方采用电力电缆。1、电缆的结构、型号及敷设2、电缆线路的运行维护3、电缆故障的确定1、电缆的结构、型号及敷设
A.电缆的种类(1)按电压可分为高压电缆和低压电缆。(2)按线芯数可分为单芯、双芯、三芯和四芯等。(3)按绝缘材料可分为油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆及交联聚乙烯绝缘电缆等,还有正在发展的低温电缆和超导电缆。1.电缆的种类
油浸纸绝缘电缆成本低,结构简单,制造方便,易于安装和维护,不宜用在有高度差的环境下。塑料绝缘电缆稳定性高,安装简单,但塑料受热易老化变形。交联聚乙烯绝缘电缆耐热性好,载流量大,适宜高落差甚至垂直敷设。橡胶绝缘电缆弹性好,性能稳定,防水防潮,一般用做低压电缆。
电力电缆的基本结构电缆线芯要求有良好的导电性,以减少输电时线路上能量的损失。有铜芯电缆和铝芯电缆。保护层又可分为内护层和外护层两部分,内护层直接用来保护绝缘层,常用的材料有铅、铝和塑料等。外护层用以防止内护层免受机械损伤和腐蚀,通常为钢丝或钢带构成的钢铠,外覆沥青、麻被或塑料护套。绝缘层的作用是将线芯导体间及保护层相隔离,因此必须具有良好的绝缘性能、耐热性能。油浸纸绝缘电缆以油浸纸作为绝缘层,塑料电缆以聚氯乙烯或交联聚乙烯作为绝缘层。1—铅皮;2—缠带绝缘;3—芯线绝缘;4—填充物;5—导体电缆的型号项目型号含义旧符号项目型号含义旧符号类别Z油浸纸绝缘Z外护套2聚氯乙烯套-V聚氯乙烯绝缘V3聚乙烯套1,11YJ交联聚乙烯绝缘YJ20裸钢带铠装20,120X橡皮绝缘X-21钢带铠装纤维外被2,12导体L铝芯L22钢带铠装聚氯乙烯套22,29T铜芯(一般不注)T23钢带铠装聚乙烯套内护套Q铅包Q30裸细钢丝铠装30,130L铝包L-31细圆钢丝铠装纤维外被3,13V聚氯乙烯护套V32细圆钢丝铠装聚氯乙烯套23,39特征P滴干式P33细圆钢丝铠装聚乙烯套特征D不滴流式D-40裸粗圆钢丝铠装50,150F分相铅包式F41粗圆钢丝铠装纤维外被
-42粗圆钢丝铠装聚氯乙烯套59,25
-43粗圆钢丝铠装聚乙烯套
441双粗圆钢丝铠装纤维外被
电缆的敷设(直接埋地)施工简单,电缆散热性能好;维护检修困难,易受机械损伤、化学腐蚀等;用于埋设根数不多(少于6根)的地方电缆的敷设(在混凝土管中)最常用、最经济的方法;当电缆数量较多或容易受到外界损伤的场所,为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响,可将电缆敷设在混凝土管中。电缆的敷设(在电缆沟中)电缆的敷设(电缆桥架敷设)汇线桥架使电线、电缆、管缆的敷设更标准、更通用,且结构简单、安装灵活,可任意走向,并且具有绝缘和防腐蚀功能电缆敷设时应注意的事项直埋电缆深不应小于0.7m,四周用细纱埋设,与地下构筑物距离不小于0.3m埋设时要比较松弛,电缆长度比实际线路长5%-10%并作波浪形埋设对非铠装电缆在下列地点应穿管保护:电缆引入或引出建筑物或穿过楼板处;当电缆与道路交叉时;从电缆沟引出到电杆或墙外面敷设的电缆距地面高2m或埋入地下0.25m深度的一段电缆与热力管道交叉时应有隔热层保护电缆金属外皮及金属电缆支架应可靠接地电缆线路的运行维护电缆线路的运行:塑料电缆不允许浸水。要经常测量电缆的负荷电流,防止电缆过负荷运行。防止受外力损坏。防止电缆头套管出现污闪电缆线路的维护:必须了解电缆的敷设方式、结构布置、路径走向及电缆头的位置包括巡视、负载检测、温度检测、预防腐蚀、绝缘预防性试验电力电缆线路常见故障和预防方法故障种类故
障
原
因预
防
方
法漏油1.敷设电缆时违反安装规程,将电缆的铅包皮折伤或电缆遭受机械力损伤1.敷设电缆时,应按安装规程施工,不得碰伤电缆外护层。若地下埋有电缆,动土时必须采取防止电缆损伤的有效措施2.制作电缆头、中间接线盒,扎锁不紧,不合工艺要求,封焊不好2.制作电缆头、中间接线盒,应按工艺要求操作。扎锁处和三叉口处的封焊应符合工艺要求3.电缆过载运行,温度太高,
产生很大油压3.不应过载运行4.注油的电缆头套管(瓷或玻璃的)裂纹或垫片未垫好,把劲不紧4.注油的电缆头、接线盒垫片要垫好,把劲要紧接地1.地下动土刨伤、损坏绝缘1.动土时防止损坏绝缘2.人为的接地未拆除2.加强责任心,竣工后细心检查3.负载大,温度高,造成绝缘老化3.按允许的负载和温度运行4.套管脏污和裂纹受潮(或漏雨进水)而放电4.加强检查,保证检修质量,定期作预防性试验短路崩烧1.多相接地或接地线、短路线未拆除1.加强责任心,认真检查2.相间绝缘老化和机械力损伤2.不要过载或超温度运行。注意电缆绝缘,不要造成人为的机械力损伤3.电缆头太松(如铜卡子接得不紧)而造成过热和接地崩烧3.加强维护、检修工作4.电缆选择得不合理,动稳定度和热稳定度不够,造成绝缘损坏,发生短路崩烧4.合理选择电缆3.常见的电缆故障接地故障,又分为高、低阻接地。短路故障,有两芯或三芯短路。断线故障,电缆一芯或数芯形成完全或不完全断线。闪络性故障,大多在预防性试验中发生,并多数出现在电缆中间接头和终端头处。当所加电压达到某一值时击穿,电压低至某一值时绝缘又恢复。综合性故障,即同时具有两种或两种以上性质的故障。电缆故障的鉴定和确定鉴定故障性质:测量每根电缆芯线对地绝缘电阻、各电缆芯线间的绝缘电阻和每根芯线的直流电阻测试仪表:兆欧表确定故障性质:用兆欧表测量绝缘电阻,并将电缆一端所有相线短接接地,在另一端重作相对地及相与相之间的绝缘电阻遥测,测量的结果与过去正常运行时的数据或与该等级电缆的绝缘电阻水平相比较判断故障:是对地高阻漏电还是断线接地故障。三、车间内配电线路1、车间线路的结构和敷设2、车间动力电气平面布线图3、车间内照明供电方式4、车间配电线路的运行维护1、车间线路的结构和敷设A、车间电力线路敷设的安全要求(1)离地面3.5m以下的电力线路应采用绝缘导线,离地面3.5m以上的允许采用裸导线。(2)离地面2m以下的导线必须加机械保护。(3)根据机械强度的要求,绝缘导线的线芯截面应不小于下表中所列数值。
导线用途或敷设方式线芯最小截面(mm2)铜芯铝芯照明用灯头引下线1.02.5敷设在绝缘支持件上的绝缘导线,其支持点间距L室内L≤2m1.02.5室外L≤2m1.52.52m≤L≤6m2.546m≤L≤16m4616m≤L≤25m610穿管敷设的绝缘导线,沿墙明敷的塑料护套线,板孔穿线敷设的绝缘导线1.02.5PE线和PEN线有机械保护时2.52.5无机械保护时4(干线10)4(干线16)表绝缘导线线芯的最小截面面积(4)为了确保安全用电,车间内部的电气管线和配电装置与其他管线设备间的最小距离应符合要求。(5)车间照明线路每一单相回路的电流不应超过15A。除花灯和壁灯等线路外,一个回路灯头和插座总数不超过25个。当照明灯具的负载超过30A时,应用380/220V的三相四线制供电。(6)对于工作照明回路,在一般环境的厂房内穿管配线时,一根管内导线的总根数不得超过6根,而有爆炸、火灾危险的厂房内不得超过4根。
A、车间电力线路敷设的安全要求B.绝缘导线绝缘导线按线芯材料分,有铜芯和铝芯两种。一般应优先采用铝芯导线。但在易燃、易爆或其他有特殊要求的场所应采用铜芯绝缘导线。绝缘导线按其外皮的绝缘材料分橡皮绝缘和塑料绝缘两种。塑料绝缘导线绝缘性能良好,且价格较低,在户内明敷或穿管敷设时可取代橡皮绝缘导线。但塑料绝缘在高温时易软化,在低温时又变硬变脆,故不宜在户外使用。
C.裸导线和封闭型母线车间内常用的裸导线为LMY型硬铝母线。在干燥、无腐蚀性气体的高大厂房内,当工作电流较大时,可采用LMY型硬铝母线作载流干线。按规定,裸导线A、B、C三相涂漆的颜色分别对应为黄、绿、红三色。车间内的吊车滑触线通常采用角钢,但新型安全滑触线的载流导体则为铜排,且外面有保护罩。车间配电线路中还有一种封闭型母线(插接式母线),适用于设备布置均匀紧凑而又需要经常调整位置的场合。
D.车间电力线路常用的敷设方式图
车间电力线路敷设方式示意图1—沿屋架横向明敷;2—跨屋架纵向明敷;3—沿墙或沿柱明敷;4—穿管明敷;5—地下穿管暗敷;6—地沟内敷设;7—封闭式母线(插接式母线)2、车间动力电气平面布线图车间动力电气平面布线图是表示供电系统对车间动力设备配电的电气平面布线图。它反映动力线路的敷设位置、敷设方式、导线穿管种类、线管管径、导线截面及导线根数,同时还反映各种电气设备及用电设备的安装数量、型号及相对位置。设备名称
标注方法
说
明
用电设备
a——设备编号b——设备功率(单位为kW)配电设备
一般标注方法
标注引入线规格时
a——设备编号b——设备型号c——设备功率(单位为kW)d——导线型号e——导线根数f——导线截面(单位为mm2)g——导线敷设方式及部位开关及熔断器一般标注方法
标注引入线规格时
a——设备编号b——设备型号c——
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