《供配电技术》第5章 教案

《供配电技术》教案设计项目课题项目5供配电系统的接线及导线的选择授课时间授课对象学习目标知识目标：（1）掌握根据发热条件选择导线和电缆的截面。（2）掌握根据经济电流密度选择导线和电缆的截面。2.技能目标：（1）能按发热条件选择导线和电缆的截面。（2）能按电压损耗选择导线和电缆的截面。（3）能按经济电流密度选择导线和电缆的截面。3.素养目标：（1）培养坚持不懈、刻苦钻研的工作作风。（2）强化历史使命感和社会责任感。重、难点重点按电压损耗选择导线和电缆的截面难点按发热条件选择导线和电缆的截面、按经济电流密度选择导线和电缆的截面教学方法讲授法、讨论法、问答法教学用具教材、课件、教案等教学流程教学环节教学内容备注情境导入【师】请学生讲一讲对供配电系统接线与导线的认识。【生】积极讨论并回答老师提出的问题，对于不理解的部分认真听讲，并做好听课笔记。讲授新知任务1供配电线路接线方式及选择一、高压配电线路的接线方式1.高压放射式接线。2.高压树干式接线。3.高压环形接线。二、低压配电线路的接线方式1.低压放射式接线的特点：当配电出线发生故障时，不会影响其他配电出线的运行，因此供电可靠性较高。一般情况下，有色金属消耗量较多，开关电器也较多。2.低压树干式接线：适用于设备容量不大，分布较均匀且对供电可靠性无特殊要求的设备。3.低压环形接线：主要通过低压联络线相互连接而成，目的是提高供电可靠性，一般均采用“开口”运行方式。三、供配电线路的结构和敷设1.供配电线路的结构类型与特点。按结构形式分为架空线路、电缆线路和室内线路3类。2.架空线路的结构及敷设。（1）架空线路的结构。架空线路由导线、电杆、横担、绝缘子、线路金具（包括避雷线）等主要元件组成。（2）架空线路的敷设。①确定架空线路。②确定档距、弧垂和杆高。③三相四线制低压架空线路的导线，一般采用水平排列，中性线架设在靠近电杆的位置。3.电缆线路的结构及敷设（1）电缆线路的结构。结构包括电缆、电缆接头、电缆终端头、电缆支架和电缆夹等。（2）电缆线路的敷设。敷设方式主要有直接埋地敷设、在电缆沟内敷设和桥架敷设等。（3）电缆线路敷设的一般要求：尽量避开可能遭受机械外力损坏和过热、腐蚀等场所。电缆长度应按实际线路长度留有5%～10%的余量。明敷电缆不宜平行敷设在热力管道上面。4.室内配电线路的结构及敷设。（1）绝缘导线的结构及敷设：按芯线材质分，有铜芯和铝芯两种。按其绝缘材料分，有橡皮绝缘和塑料绝缘两种。敷设方式，分明敷和暗敷两种。（2）裸导线的结构及敷设：裸导线的结构，室内常用的裸导线为LMY型硬铝母线。当裸导线水平敷设时，与地面距离不应小于2.2m。当裸导线垂直敷设时，距离地面1.8m及以下部分应采取防止机械损伤措施。任务2供配电线路导线和电缆截面的选择一、导线和电缆型号的选择对于10kV及以下架空线路，一般采用铝绞线；对于35kV及以上架空线路和35kV及以下架空线路，宜采用钢芯铝绞线；对于沿海地区及有腐蚀性的场所，宜采用铜绞线或绝缘导线。对于敷设在城市繁华街区、高层建筑群区及旅游区宜采用绝缘导线。在一般环境场所，电缆线路可采用铝芯电缆。在重要场所及有剧烈震动、强烈腐蚀性和有爆炸危险场所，宜采用铜芯电缆。在低压TN系统，应采用三相四芯或三相五芯电缆。直接埋地敷设的电缆，应采用有外护层的铠装电缆。二、导线和电缆截面的选择1.发热条件。2.电压损耗。3.经济电流密度。4.机械强度。三、按发热条件选择导线和电缆的截面1.三相系统相线截面的选择。为了保证供电安全可靠，导线和电缆的正常发热温度不能超过允许值，即通过导线的计算电流或正常运行下的最大负荷电流应不超过它的允许载流量。2.三相四线制系统中性线和保护线截面的选择。（1）中性线（N线）截面的选择。一般三相负荷基本平衡的低压线路的中性线截面A0应不小于相线截面Aφ的50%，即A0≥0.5Aφ三相四线制线路分支的两相三线线路和单相线路，由于中性线电流与相线电流相等，所以中性线截面A0应与相线截面Aφ相同，即A0=Aφ对于三次谐波电流相当突出的三相四线制线路，由于各相的三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电流接近相电流，此时中性线截面A0应不小于相线截面Aφ，即A0≥Aφ（3）保护中性线（PEN线）截面的选择。由于保护中性线具有中性线和保护线的双重功能，因此保护中性线截面的选择应同时满足中性线和保护线截面的选择要求，取其中的最大值即可。四、按电压损耗选择导线和电缆的截面1.集中负荷的三相线路电压损耗的计算。（1）线路的电压损耗。线路的电压损耗百分值。2.均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算。均匀分布负荷线路的电压损耗为3.按允许电压损耗选择、检验导线和电缆的截面。一般情况下，当供电线路较短时常采用统一截面的导线，可直接根据式计算线路的实际电压损耗百分值ΔU%，然后根据允许电压损耗ΔUa1%来检验导线的截面是否满足电压损耗的条件，ΔU%≤ΔUa1%。如果是“均一无感”线路，那么还可以根据式，在已知线路的允许电压损耗ΔUa1%条件下计算该导线的截面。五、按经济电流密度选择导线和电缆的截面根据负荷计算求出供电线路的计算电流或供电线路在正常运行方式下的最大负荷电流I30和年最大负荷利用小时数及所选导线材料，可按经济电流密度jec计算出导线的经济截面Aec，计算方式如下六、供配电线路的维护1.加强对供配电线路的安全检查。（1）检查导线的发热情况。（2）检查负荷情况。（3）检查装备的配电箱、分线盒、开关、熔断器、母线槽及接地接零等运行情况，尤其检查母线接头处有无氧化、过热变色和腐蚀，接线有无松脱、放电和烧毛现象，螺栓是否紧固。（4）检查周围有无影响线路安全运行的异常情况。2.定期进行车间供配电线路的停电清扫。（1）清扫裸导线瓷绝缘子上的污垢。（2）检查绝缘导线是否残旧和老化，对于老化严重或绝缘破裂的导线应予以更换。（3）紧固导线的所有连接点。（4）更换或补充导线上损坏或缺少的支持物和绝缘子。3.检查供配电线路中的各种开关电器及熔断器。（1）检查胶盖闸和瓷插式熔断器的