第4章-建筑供配电网络ppt课件

第四章第四章 建筑供配电网络建筑供配电网络第一节第一节 高层建筑用电负荷的特点与级别高层建筑用电负荷的特点与级别 第二节第二节 供配电网络结构供配电网络结构（重点重点）第三节导线和电缆截面的选择方法第三节导线和电缆截面的选择方法（重点重点/难点难点）第四节第四节选择电线和和电缆截面的截面的综合分析合分析第四章建筑供配电网络第一节高层建筑用电负荷的特点与级别1第一节第一节 高层建筑用电负荷的特点与级别高层建筑用电负荷的特点与级别 高层建筑中主要用电负荷及供电级别：高层建筑中主要用电负荷及供电级别：民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)(JGJ/T16-92)高层民用建筑防火规范高层民用建筑防火规范(GB50045-95)(GB50045-95)一、给排水动力负荷一、给排水动力负荷:生活水泵：生活水泵：高层普通住宅、高层宿舍为二级负荷高层普通住宅、高层宿舍为二级负荷消防水泵：消防水泵：一类高层的按一级负荷供电；二类高一类高层的按一级负荷供电；二类高层的按二级负荷供电。层的按二级负荷供电。第一节高层建筑用电负荷的特点与级别高层建筑中主要用电负2 高层建筑中夏季制冷、冬季制热设备。高层建筑中夏季制冷、冬季制热设备。冷冻机组、冷、热水机组等设备。冷冻机组、冷、热水机组等设备。在在一一些些建建筑筑中中，当当有有大大量量一一级级负负荷荷时时，其其附附属属的的锅锅炉炉房房、冷冷冻冻站站、空空调调机机房房的的动动力力和和照照明明为为二二级级负荷。其余为三级负荷。负荷。其余为三级负荷。二、冷冻机组动力负荷二、冷冻机组动力负荷三、电梯负荷三、电梯负荷客梯、货梯、自动扶梯、消防电梯。客梯、货梯、自动扶梯、消防电梯。客客梯梯：重重要要办办公公建建筑筑的的客客梯梯为为一一级级负负荷荷；高高层层普普通通住住宅宅、高高层层宿宿舍舍、高高等等学学校校教教学学楼楼、计计算算中中心心、银银行、大型百货商场等的客梯动力为二级负荷。行、大型百货商场等的客梯动力为二级负荷。自动扶梯：自动扶梯：大型百货商场的为二级负荷。大型百货商场的为二级负荷。消防电梯：消防电梯：同消防水泵，一级或二级负荷。同消防水泵，一级或二级负荷。高层建筑中夏季制冷、冬季制热设备。二、冷冻机组动力负3 新风机、送风机、排风机、防排烟风机等。新风机、送风机、排风机、防排烟风机等。消消防防用用的的防防排排烟烟风风机机、正正压压送送风风机机等等属属于于一一级级或二级负荷。或二级负荷。四、通风机负荷四、通风机负荷五、照明负荷五、照明负荷大大型型百百货货商商场场营营业业厅厅、门门厅厅照照明明，重重要要办办公公建建筑筑的的主主要要办办公公室室、档档案案室室及及主主要要通通道道照照明明，一一、二二级级旅旅馆馆的的宴宴会会厅厅、高高级级客客房房、主主要要通通道道照照明明为为一一级级负负荷荷；省省、部部级级办办公公建建筑筑的的主主要要办办公公室室、档档案案室室及及主主要要通通道道照明，银行的营业厅、门厅等为照明，银行的营业厅、门厅等为二级负荷。二级负荷。应急照明应急照明的负荷等级视高层建筑的类型而定。的负荷等级视高层建筑的类型而定。新风机、送风机、排风机、防排烟风机等。四、通风机负荷4 一般为三级负荷。一般为三级负荷。功率较大的用功率较大的用380V三相电源供电。三相电源供电。厨厨房房供供电电线线路路须须配配管管暗暗敷敷，开开关关设设备备操操作作方方便便、安全、可靠，严防漏电、触电。安全、可靠，严防漏电、触电。六、电炊设备用电负荷六、电炊设备用电负荷七、插座用电负荷七、插座用电负荷有单相的、三相的，均属于三级负荷。有单相的、三相的，均属于三级负荷。注意三相平衡和对称。注意三相平衡和对称。一般为三级负荷。六、电炊设备用电负荷七、插座用电负荷51.防灾中心用电负荷防灾中心用电负荷天天灾灾、地地灾灾、水水灾灾、火火灾灾、人人灾灾，其其监监测测设设备备的供电按该建筑的最高负荷级别确定。的供电按该建筑的最高负荷级别确定。2.程控数字通信及传真系统用电负荷程控数字通信及传真系统用电负荷程程控控数数字字通通信信系系统统交交流流电电源源的的负负荷荷等等级级宜宜与与该该建筑中的电气设备的最高负荷等级系统。建筑中的电气设备的最高负荷等级系统。3.办公自动化系统用电负荷办公自动化系统用电负荷一一二二级级旅旅馆馆、大大型型百百货货商商场场的的经经营营管管理理用用及及设设备备管管理理用用电电子子计计算算机机系系统统电电源源，计计算算中中心心、银银行行的的主要业务用电子计算机系统电源等为一级负荷。主要业务用电子计算机系统电源等为一级负荷。八、弱电设备负荷八、弱电设备负荷1.防灾中心用电负荷八、弱电设备负荷64.卫星电视及共用天线电视系统用电负荷卫星电视及共用天线电视系统用电负荷一一般般为为三三级级负负荷荷。如如与与保保安安系系统统合合用用电电源源，等等级级提高。提高。5.保安监察系统用电负荷保安监察系统用电负荷宾宾馆馆、银银行行、商商场场、车车站站等等场场所所设设置置摄摄像像机机，根根据建筑物的重要程度确定负荷等级。据建筑物的重要程度确定负荷等级。6.国国际际体体育育竞竞赛赛场场馆馆的的电电子子记记时时记记分分和和摄摄录录像像及及广广播系统用电、照明用电负荷播系统用电、照明用电负荷均均为为一一级级负负荷荷，其其中中，记记时时计计分分用用电电子子计计算算机机系系统电源为特别重要负荷。统电源为特别重要负荷。7.高层建筑内自备发电机室照明及控制用电负荷高层建筑内自备发电机室照明及控制用电负荷为一级负荷供电。为一级负荷供电。4.卫星电视及共用天线电视系统用电负荷7第二节第二节 供配电网络结构供配电网络结构 一、供配电网络结构一、供配电网络结构:高压网络高压网络1kV以上以上放射式、树干式、环式放射式、树干式、环式低压网络低压网络1kV及以下及以下放射式、树干式、环式、链式放射式、树干式、环式、链式第二节供配电网络结构一、供配电网络结构:81.放射式线路放射式线路特特点点：配配电电母母线线上上每每路路或或两两路路馈馈电出线仅给一个负荷点单独供电。电出线仅给一个负荷点单独供电。I可靠性高；可靠性高；I继电保护整定等易于实现；继电保护整定等易于实现；I接线简单明了；接线简单明了；I开关设备多，投资大；开关设备多，投资大；I适于供较重要的和容量较大适于供较重要的和容量较大的负荷；的负荷；I只限于两级以内。只限于两级以内。（一）高压线路接线方式（一）高压线路接线方式高压放射式线路1.放射式线路（一）高压线路接线方式高压放射式线路92.树干式线路树干式线路特特点点：配配电电母母线线上上每每路路馈馈电电出出线线给给同同一一方方向向的的多多个负荷点供电。个负荷点供电。I出线少，开关设备和导线耗用少，投资省。出线少，开关设备和导线耗用少，投资省。I可靠性低。可靠性低。I适于负荷容量较小适于负荷容量较小的三级。的三级。I干线连接变压器不超过干线连接变压器不超过5台，总安装容量不大台，总安装容量不大于于3000kVA。高压树干式线路电缆分支箱电缆分支箱2.树干式线路高压树干式线路电缆分支箱103.环形线路环形线路特特点点：把把两两回回树树干干式式配配电电线线路路的的末末端端或中部连接起来构成环式网络。或中部连接起来构成环式网络。I可靠性高（相对于树干式）。但可靠性高（相对于树干式）。但继电保护比较复杂，整定配合也较困继电保护比较复杂，整定配合也较困难；难；I一般采用一般采用“开口运行开口运行”，开环点为，开环点为电压差最小的点；电压差最小的点；I环形线路载流量按所接的全部变压环形线路载流量按所接的全部变压器容量计算，有色金属消耗量大器容量计算，有色金属消耗量大I单电源环形只适于允许停电半小时单电源环形只适于允许停电半小时以内的二级负荷。双电源环形可用于以内的二级负荷。双电源环形可用于一、二级负荷，但可靠性低于放射式。一、二级负荷，但可靠性低于放射式。I通常采用以高压负荷开关的高压环通常采用以高压负荷开关的高压环形柜组成，特适于城市电网。形柜组成，特适于城市电网。双电源高压环形线路3.环形线路双电源高压环形线路111.放射式线路放射式线路特特点点：配配电电母母线线上上每每路路或或两两路路馈馈电出线仅给一个负荷点单独供电。电出线仅给一个负荷点单独供电。I可靠性高；可靠性高；I继电保护整定等易于实现；继电保护整定等易于实现；I接线简单明了；接线简单明了；I开关设备多，投资大；开关设备多，投资大；I适于供较重要的和容量较大适于供较重要的和容量较大的负荷；的负荷；I只限于两级以内。只限于两级以内。（二）低压线路接线方式（二）低压线路接线方式低压放射式线路1.放射式线路（二）低压线路接线方式低压放射式线路12a)单回路放射式单回路放射式 b)双回路放射式双回路放射式 双电源自动切换箱双电源自动切换箱1.放射式线路放射式线路配电箱配电箱用电设备用电设备a)单回路放射式b)双回路放射式双电源自动切换箱1.13配电箱配电箱低压电缆分支箱低压电缆分支箱2.树树干干式式线线路路b)双回路树干式双回路树干式 a)单回路树干式单回路树干式 双电源自动切换箱双电源自动切换箱配电箱低压电缆分支箱2.树干式线路b)双回路树干式a)14 多多用用于于各各变变电电所所低低压压侧侧之之间间的的联联络络线线，彼彼此此连连成成环形，互为备用。环形，互为备用。3.环形线路环形线路 正常时备用电源不供电，即也采用开环运行方式正常时备用电源不供电，即也采用开环运行方式多用于各变电所低压侧之间的联络线，彼此连成环形，互为154.链式线路链式线路 适适用用于于从从配配电电箱箱对对彼彼此此相相距距很很近近、容容量量很很小小的的次次要要用用电电设设备的配电。备的配电。相相 连连 的的 用用电电设设备备一一般般不不宜宜多多于于5台台，总总容容量量不不宜宜超过超过10kW。照明箱照明箱4.链式线路适用于从配电箱对彼此相距很近、容量很小的16某高层住宅低压配电系统图（竖向配电系统图）某高层住宅低压配电系统图（竖向配电系统图）某高层住宅低压配电系统图（竖向配电系统图）17AA（低压配电柜）AL-B（地下室照明配电箱）AL（照明配电箱）ALE（应急照明配电箱）AT-DT（电梯控制箱）AP（动力配电箱）AC（控制箱）DD（户内弱电箱）APE（应急动力配电箱）AA（低压配电柜）18W36AL1A1，W36表示此回路由3号变压器所供电的6号配电柜馈出，AL1A1表示本回路所接的第一个配电箱为AL1A1,1代表一层；A1代表A号竖井馈出的1号配电箱。W36AL1A1，19 例例如如 某某银银行行营营业业办办公公楼楼，集集中中空空调调负负荷荷180kW，生生活活水水泵泵310kW，消消防防水水泵泵225kW，空空调调机机水水泵泵27.5kW，办办公公及及宿舍照明负荷宿舍照明负荷160kW，弱电负荷，弱电负荷10kW，电梯，电梯10kW。主变容量主变容量315kVA环氧树脂浇注干式变压器环氧树脂浇注干式变压器1台。台。一路一路10kV电缆供电电缆供电二、一般高层建筑供配电网络结构二、一般高层建筑供配电网络结构一路高层建筑供配电系统图例如某银行营业办公楼，集中空调负荷180kW，生活水泵32010kV电电缆缆进进线线，采采用用隔隔离离开开关关柜柜带带电电压压互互感感器器、电电流流互互感感器器元元件件，作作用用有有：引引入入市市电电电电源源，电电压压、电电流流、有有功功、无无功功率测量，母线绝缘测量仪表。功功率测量，母线绝缘测量仪表。也可采用断路器柜或负荷开关柜，但均不合适。也可采用断路器柜或负荷开关柜，但均不合适。10kV电缆进线，采用隔离开关柜带电压互感器、电流互感器21选选用用干干式式变变压压器器，而而不不使使用用油油浸浸变变压压器器，以以免免油油易易燃燃易易爆造成火灾。爆造成火灾。10kV高高压压断断路路器器选选用用真真空空断断路路器器，0.4kV侧侧选选用用自自动动空空气气断断路路器器，有有过过流流脱脱扣扣分分闸闸、热热脱脱扣扣（过过负负荷荷）分分闸闸、失失压压（或欠压）脱扣分闸等自动保护功能。（或欠压）脱扣分闸等自动保护功能。选用干式变压器，而不使用油浸变压器，以免油易燃易爆造成火22例例如如两两路路10kV电电源源供供电电，自自备备电电源源为为800kW柴柴油油发发动动机机组组，两两个个市市电电都都停停电电，才才启启动动自自备备发发电电机机供供给给一一级级负负荷荷和和部部分分二二级级负负荷荷。1.两两个个独独立立市市电电电电源源，使使用用一一个个电电源源A，另另一一电电源源B为为备用。备用。三、多功能超高层建筑供配电网络结构三、多功能超高层建筑供配电网络结构G1与与G2互互为为闭闭锁锁。1合合闸闸时时，2必必须须是是已已分分闸闸位位置置为为条条件件；2合合闸闸时时，1必必须须是是已已分分闸闸位位置置为为条条件件；1、2可可以以同同时时处处于于分分闸闸位置；决不允许位置；决不允许1、2同时处于合闸位置。同时处于合闸位置。两两个个独独立立电电源源不不一一定定完完全全同同步步，电电压压幅幅值值、相相位位、频频率率不不一定相等，并车运行出现短路环流，造成事故。一定相等，并车运行出现短路环流，造成事故。例如两路10kV电源供电，自备电源为800kW柴油发动机232.电气闭锁方法电气闭锁方法合闸电路L1为为G1号断路器合闸线圈号断路器合闸线圈1.1表表示示G1断断路路器器分分闸闸位位置置第第1对常闭触点对常闭触点2.1表表示示G2号号断断路路器器分分闸闸位位置的常闭触点置的常闭触点当当G1和和G2断断路路器器都都处处于于断断开开位位置置时时，按按下下G1号号断断路路器器合合闸闸按按钮钮SA1，A电电源源与与母母线线接接通通供供电，此时电，此时1.1和和1.2断开。断开。再再按按SA1时时，L1不不会会再再合合闸闸。如如此此时时误误将将按按钮钮SA2按按下下，发发生生误误操操作作时时，由由于于1.2已已经经断断开开，L2不不带带电电，G2号号断断路路器器拒拒绝绝合合闸。闸。2.电气闭锁方法合闸电路L1为G1号断路器合闸线圈24当当两两个个独独立立市市电电A及及B都都失失电电后后，确确认认停停电电后后，可可立立即即启启动动柴油发电机组发电，供给一级负荷用电及部分二级负荷用电。柴油发电机组发电，供给一级负荷用电及部分二级负荷用电。闭闭锁锁条条件件的的原原则则是是绝绝不不允允许许柴柴油油发发电电机机组组与与市市电电A（或或B）非同期并车发生短路故障，烧毁发电机。非同期并车发生短路故障，烧毁发电机。3.自备电源的运行条件自备电源的运行条件当两个独立市电A及B都失电后，确认停电后，可立即启动柴油254.一级负荷供电的安全性措施一级负荷供电的安全性措施一一级级负负荷荷都都集集中中联联接接在在第第五五段段母母线线上上。第第五五段段母母线线电电源源取取自自市市电电A或或B，也也可可取取自自备备用用电电源源G，组组成成了了分分别别向三个独立电源供给一级负荷的安全可靠的保证措施。向三个独立电源供给一级负荷的安全可靠的保证措施。4.一级负荷供电的安全性措施一级负荷都集中联接在第五段26&在中层上应建立小变电所进行供电。在中层上应建立小变电所进行供电。在在底底层层设设总总变变电电所所，但但用用380V低低压压向向超超高高层层顶顶部部送送电电，功率损耗和电压损失较大，不能满足供电质量要求。功率损耗和电压损失较大，不能满足供电质量要求。在在中中层层以以上上设设置置小小变变电电所所，用用10kV电电缆缆送送至至变变电电所所，经经变变压后供给压后供给380/220V负荷用电。负荷用电。&一一般般只只要要两两台台变变压压器器T2、T3，用用单单母母线线分分段段接接线线方式，变压器可独立运行，互为备用方式，变压器可独立运行，互为备用四、超高层大厦供配电网络结构四、超高层大厦供配电网络结构在中层上应建立小变电所进行供电。四、超高层大厦供配电网络结27五、配电用电线电缆的结构五、配电用电线电缆的结构结构：导线（裸绞线）、电结构：导线（裸绞线）、电杆、杆、横担、拉线、绝缘子和金横担、拉线、绝缘子和金具等具等特点：投资省，易维护，但特点：投资省，易维护，但不美不美观、占空间。观、占空间。型号：铝绞线型号：铝绞线LJ钢芯铝绞线钢芯铝绞线LGJ铜绞线铜绞线TJ敷设：严格遵守有关规范，选择好路经及导敷设：严格遵守有关规范，选择好路经及导线排列方式，注意线路的档距、弧垂及线排列方式，注意线路的档距、弧垂及相邻构件的距离。相邻构件的距离。（一）（一）架空线架空线五、配电用电线电缆的结构结构：导线（裸绞线）、电杆、敷设28架空线路的基本结构架空线路的基本结构1导线；导线；2绝缘子；绝缘子；3横担；横担；4金具；金具；5拉线；拉线；6电杆电杆架空线路的基本结构29架空线路的档距和弧垂架空线路的档距和弧垂架空线路的档距和弧垂30导线换位示意导线换位示意导线换位示意31橡胶橡胶聚氯乙稀聚氯乙稀交联聚乙烯交联聚乙烯矿物绝缘矿物绝缘（二）（二）电力电缆电力电缆特点：运行可靠、美观、维护工作量小，但造价高，故障时特点：运行可靠、美观、维护工作量小，但造价高，故障时 不易排除。不易排除。几根（单根）绞绕的绝缘导线几根（单根）绞绕的绝缘导线三相统包绝缘（对地）三相统包绝缘（对地）高压电缆采用，使各相分布电容及电容电流均衡。高压电缆采用，使各相分布电容及电容电流均衡。导线导线:绝缘层绝缘层:屏蔽层屏蔽层:结结构构保护层保护层敷设：直接埋地敷设、利用电缆沟、利用电缆桥架室内敷设、敷设：直接埋地敷设、利用电缆沟、利用电缆桥架室内敷设、利用管道（钢管、塑料管、混凝土管）、利用管道（钢管、塑料管、混凝土管）、利用电缆隧道、海底水中等。利用电缆隧道、海底水中等。保护屏蔽层、绝缘层保护屏蔽层、绝缘层铠装层铠装层:外护套外护套:内护层内护层:外护层外护层防止外部机械损伤（需要时）防止外部机械损伤（需要时）保护铠装层、防腐保护铠装层、防腐应遵守应遵守GB50217-94电力工程电缆设计规范。电力工程电缆设计规范。橡胶（二）电力电缆特点：运行可靠、美观、维护工作量小，但32电力电缆型号中各符号的含义电力电缆型号中各符号的含义电力电缆型号中各符号的含义33 （三）（三）硬母线硬母线 硬母线分裸母线和母线槽两种。母线槽按绝缘方式可分为密硬母线分裸母线和母线槽两种。母线槽按绝缘方式可分为密集绝缘型和空气绝缘型两种集绝缘型和空气绝缘型两种。母线槽母线槽适用于高层建筑、标准厂房或机床设备密集的车间，适用于高层建筑、标准厂房或机床设备密集的车间，对于工艺变化周期短的车间配电尤为适宜。对于工艺变化周期短的车间配电尤为适宜。此外还可用于变压器与低压配电柜间的连接。此外还可用于变压器与低压配电柜间的连接。（四）（四）绝缘导线绝缘导线绝缘导线的敷设方式，分绝缘导线的敷设方式，分明敷明敷和和暗敷暗敷两种。两种。绝绝缘缘导导线线大大量量应应用用于于从从配配电电箱箱至至用用电电设设备备的的配配电电分分支支或或末末端端线路。线路。绝绝缘缘导导线线的的结结构构主主要要由由导导电电芯芯线线（多多采采用用铜铜导导体体）、绝绝缘缘层层（橡橡皮皮或或塑塑料料）组组成成。具具有有护护套套层层的的绝绝缘缘导导线线称称为为护护套套绝绝缘缘导导线。线。（三）硬母线硬母线分裸母线和母线槽两种34（一）电力电缆敷设方式（一）电力电缆敷设方式1.电缆沿竖井敷设电缆沿竖井敷设平面竖井由底层一直通向顶层。平面竖井由底层一直通向顶层。电力电缆井电力电缆井弱电井弱电井六、供配电网络的敷设方式六、供配电网络的敷设方式竖井平面图（一）电力电缆敷设方式六、供配电网络的敷设方式竖井平面图352.直接埋地敷设直接埋地敷设施工简单，电缆散热性能好；施工简单，电缆散热性能好；维护检修困难，易受机械损伤、维护检修困难，易受机械损伤、化学腐蚀等；化学腐蚀等；用于埋设根数不多（少于用于埋设根数不多（少于6 6根）根）的地方的地方2.直接埋地敷设施工简单，电缆散热性能好；363.敷设在混凝土管中敷设在混凝土管中最常用、最经济的方法；当最常用、最经济的方法；当电缆数量较多或容易受到外电缆数量较多或容易受到外界损伤的场所，为了避免损界损伤的场所，为了避免损坏和减少对地下其他管道的坏和减少对地下其他管道的影响，可将电缆敷设在混凝影响，可将电缆敷设在混凝土管中。土管中。3.敷设在混凝土管中最常用、最经济的方法；当电缆数量较多374.电缆沿电缆沟敷设电缆沿电缆沟敷设室室内内电电缆缆沟沟的的钢钢筋筋混混凝凝土土盖盖板板，盖盖上上后后应应与与地地面面取平。电缆支架用角钢焊接制成。取平。电缆支架用角钢焊接制成。施工参照通用标准图集。施工参照通用标准图集。电缆敷设在电缆沟中电缆敷设在电缆沟中1盖板；盖板；2电缆支架；电缆支架；3预埋铁件预埋铁件4.电缆沿电缆沟敷设电缆敷设在电缆沟中385.电缆沿电缆桥架电缆沿电缆桥架敷设敷设电缆桥架用钢板制成长槽，配有钢盖板。电缆桥架用钢板制成长槽，配有钢盖板。梯梯级级式式电电缆缆桥桥架架：在在工工字字钢钢支支架架上上安安装装一一层层至至多多层层直直通通桥桥架架，适适用用于于竖竖井井内内直直径径较较大大的的电电缆缆敷敷设设，如如动力电缆。动力电缆。托托盘盘式式电电缆缆桥桥架架：适适用用于于动动力力电电缆缆和和信信号号、控控制制电缆敷设。电缆敷设。槽槽式式电电缆缆桥桥架架：全全封封闭闭式式电电缆缆桥桥架架，适适用用于于通通信信电电缆缆、计计算算机机电电缆缆、控控制制电电缆缆、消消防防电电缆缆、电电视视电电缆缆等敷设使用，有良好的抗电磁干扰和抗腐蚀作用。等敷设使用，有良好的抗电磁干扰和抗腐蚀作用。组合式电缆桥架：组合式电缆桥架：大大跨跨距距电电缆缆桥桥架架：支支撑撑跨跨度度更更大大、承承载载能能力力更更强强，用用于于电电力力、人人防防、地地铁铁等等的的电电缆缆沟沟和和电电缆缆隧隧道道内内支支架架。有梯架、托盘、槽式桥架等。有梯架、托盘、槽式桥架等。5.电缆沿电缆桥架敷设39（二）插接母线的（二）插接母线的敷设敷设（强电系统使用）（强电系统使用）u单单台台变变压压器器容容量量在在1600kVA1600kVA及及以以上上时时，其其低低压压侧额定电流在侧额定电流在2410A2410A以上；以上；u插插接接母母线线沿沿电电缆缆井井壁壁敷敷设设，进进入入某某层层的的插插接接箱箱安置在竖井内壁，用安置在竖井内壁，用L L型接插件联接。型接插件联接。u高高层层建建筑筑内内变变电电所所、集集中中空空调调机机组组在在同同一一层层，以以便便密密集集母母线线就就近近馈馈电电。插插接接母母线线至至地地面面净净距距不不小小于于2.2m2.2m；因因配配电电柜柜高高度度为为2.2m2.2m，只只要要考考虑虑变变电电所所层层高净空距离来决定。高净空距离来决定。（二）插接母线的敷设（强电系统使用）40第4章-建筑供配电网络ppt课件41（三三）架架空空线线路路结结构及架设构及架设u工工厂厂区区域域内内使使用，但环境受影响；用，但环境受影响；u现现代代化化城城市市街街道道旁旁人人行行道道上上不不宜宜采采用用，被被电电缆缆供供电电线路取代。线路取代。架空线电杆架设安装示意图（三）架空线路结构及架设架空线电杆架设安装示意图42（四）预分支电缆（四）预分支电缆分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工厂的一种新型垂直主电缆，其主要优点有：经济、厂的一种新型垂直主电缆，其主要优点有：经济、缩短施工周期、高质量等。缩短施工周期、高质量等。分支电缆载流量只能做到分支电缆载流量只能做到1000A左右，引出左右，引出的容量一旦确定后就难以更改，灵活性不如母线槽。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。但总体来看，此外，各支点的尺寸一定要比较准确。但总体来看，分支电缆仍是一种省钱分支电缆仍是一种省钱(工程造价约为母线槽的工程造价约为母线槽的50一一70)、省力、安全可靠的供电干线形式，有、省力、安全可靠的供电干线形式，有生命力。分支电缆已在世界上多数目家和地区的建生命力。分支电缆已在世界上多数目家和地区的建筑行业中被广泛采用。筑行业中被广泛采用。（四）预分支电缆43第4章-建筑供配电网络ppt课件44第三节第三节 导线和电缆截面的选择方法导线和电缆截面的选择方法 选择要求必须满足安全、可靠的条件，选择方选择要求必须满足安全、可靠的条件，选择方法如下：法如下：?按允许载流量（发热条件）选择按允许载流量（发热条件）选择?按允许电压损失选择按允许电压损失选择?按经济电流密度选择按经济电流密度选择?按机械强度选择按机械强度选择第三节导线和电缆截面的选择方法选择要求必须满足安全45（一）导线和电缆的发热及其允许电流（一）导线和电缆的发热及其允许电流1.导体的温升导体的温升2.导线绝缘允许最高持续工作温度导线绝缘允许最高持续工作温度t1导导线线或或电电缆缆绝绝缘缘在在长长期期的的持持续续工工作作情情况况下下，不不受严重损坏地承受的最高温度。受严重损坏地承受的最高温度。3.导线允允许载流量流量Ial导导线线或或电电缆缆在在某某一一特特定定的的环环境境和和敷敷设设条条件件下下，其其稳稳定定工工作作温温度度不不超超过过其其绝绝缘缘允允许许最最高高持持续续工工作作温温度的最大负载电流。度的最大负载电流。（见附表（见附表2227）影响导线和电缆的允许载流量的主要因素：影响导线和电缆的允许载流量的主要因素：导线和电缆的导体材料与绝缘材料导线和电缆的导体材料与绝缘材料 导线和电缆的环境温度导线和电缆的环境温度 导线和电缆的敷设方式导线和电缆的敷设方式 导线和电缆的并列根数导线和电缆的并列根数一、按允许载流量选择导线和电缆截面一、按允许载流量选择导线和电缆截面（一）导线和电缆的发热及其允许电流一、按允许载流量选择导线和46（二）三相线路相线截面（二）三相线路相线截面（SP）选择）选择按按发发热热条条件件选选择择三三相相系系统统中中的的相相线线截截面面时时，应应使使其其允允许许载载流流量量Ial大大于于通通过过相相线线的的计计算算电电流流Ic，即即IalIc。应注意以下几点：应注意以下几点：1.允许载流量与环境温度有关允许载流量与环境温度有关实实际际环环境境温温度度与与规规定定的的环环境境温温度度不不一一致致时时，用用校正系数校正系数Kt校正。校正。（见附表（见附表18）KtIalIct1导线或电缆芯线长期允许工作温度导线或电缆芯线长期允许工作温度t0导线或电缆敷设处实际环境计算温度。在室外，取当地最热月平均最高导线或电缆敷设处实际环境计算温度。在室外，取当地最热月平均最高气温。在室内，取当地最热月平均最高气温加气温。在室内，取当地最热月平均最高气温加5。对土中直埋的电缆。对土中直埋的电缆取当地最热月地下取当地最热月地下0.81m的土壤平均温度，或近似取当地最热月平均气的土壤平均温度，或近似取当地最热月平均气温；室内电缆沟，取当地最热月平均最高气温加温；室内电缆沟，取当地最热月平均最高气温加5。tn导线或电缆允许载流量所采用的环境温度。导线或电缆允许载流量所采用的环境温度。在空气中在空气中tn=25，土壤中，土壤中tn=15（二）三相线路相线截面（SP）选择t1导线或电缆芯线长期允472.电电缆缆多多根根并并列列时时，其其散散热热条条件件较较单单根根敷敷设设时时差差，故故允允许许载载流流量量降降低低，要要用用电电缆缆并并列列校校正正系系数数，见见附附表表25。3.根根据据Ic的的数数值值选选择择导导线线或或电电缆缆的的截截面面S，与与该该S对对对对应应的的长长期期允允许许载载流流量量Ial必必须须大大于于Ic的的数数值值。对对导导线线或电缆需要穿管敷设时，管径或电缆需要穿管敷设时，管径d1.5倍导线外直径。倍导线外直径。4.对对于于照照明明线线路路，按按上上述述方方法法选选出出的的截截面面S，还还须须增增大大标标称称截截面面等等级级一一级级或或二二级级，有有利利于于减减小小导导线线沿沿线电压损失，保持电灯电压质量在规定的水平上。线电压损失，保持电灯电压质量在规定的水平上。2.电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时差，故允许载流量48（三）三相线路中性线（三）三相线路中性线（N）截面（）截面（S0）选择）选择1.一一般般三三相相四四线线制制线线路路中中的的中中性性线线要要通通过过不不平平衡衡电电流流，中中性性线线截截面面不不小小于于相相线线截截面面的的50，即即S00.5SP。2.由由三三相相线线路路分分出出的的两两相相三三线线制制及及单单相相线线路路，中中性性线线电电流流与与相相线线电电流流相相等等，中中性性线线截截面面等等于于相相线截面，即线截面，即S0SP。3.对对于于三三次次谐谐波波相相当当突突出出的的三三相相线线路路，中中性性线线电电流流可可能能会会超超过过相相线线电电流流，中中性性线线截截面面大大于于或或等等于相线截面，于相线截面，S0SP（三）三相线路中性线（N）截面（S0）选择49（四）三相线路保护线（四）三相线路保护线（PE线）截面（线）截面（SPE）选择）选择正正常常情情况况下下PE线线不不流流过过负负荷荷电电流流，但但当当发发生生单单相相接接地地短短路路时时，PE线线流流过过短短路路电电流流，因因此此要要考考虑虑短短路路热稳定性。热稳定性。1.当当SP16mm2时，时，SPESP2.当当16mm2SP35mm2时时，SPE16mm23.当当SP35mm2时，时，SPE0.5SP4.保护线还应满足单相接地故障保护要求。保护线还应满足单相接地故障保护要求。（五）三相线路保护中性线（五）三相线路保护中性线（PEN线）截面选择线）截面选择对对三三相相四四线线制制系系统统，保保护护中中性性线线兼兼有有中中性性线线和和保保护护线线的的双双重重功功能能，截截面面选选择择应应同同时时满满足足上上述述要要求求，并并取其中较大者作为保护中性线截面取其中较大者作为保护中性线截面SPEN（四）三相线路保护线（PE线）截面（SPE）选择50【例例41】有一条有一条220/380V220/380V的三相四线制线路，采用的三相四线制线路，采用BLVBLV型铝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芯塑料线穿钢管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为1515。该线路供电给一台该线路供电给一台40kW40kW的电动机，其功率因数为的电动机，其功率因数为0.80.8，效率为，效率为0.850.85，试按允许载流量选择导线截面。，试按允许载流量选择导线截面。解：（解：（1）计算线路中的计算电流）计算线路中的计算电流【例41】有一条220/380V的三相四线制线路，采用B51（2）相线截面的选择）相线截面的选择查附录表查附录表27得，得，4根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面根单芯线穿钢管敷设的每相芯线截面为为35mm2的的BLV型导线，在环境温度为型导线，在环境温度为25时的允许载流量为时的允许载流量为80A，其正常最高允许温度为，其正常最高允许温度为65，即，即Ial=80At1=65oC0=25oC0=15oC温度校正系数为：温度校正系数为：导线的实际允许载流量为导线的实际允许载流量为：Ial=KtIal=1.1280A=89.6AIC=89A（3）保护线截面）保护线截面SPEN的选择的选择SP=35mm2，按按SPEN16mm2要求，选要求，选SPEN=16mm2所以选择所以选择BLV型铝芯塑料型铝芯塑料导线导线BLV-500-335+125。（2）相线截面的选择查附录表2752在在电电力力系系统统中中，负负荷荷的的变变化化将将使使电电网网电电压压及及电电流发生变化。流发生变化。电电网网供供给给负负载载端端点点的的实实际际电电压压，不不等等于于该该用用电电设备的额定电压，其差值称为电压偏移。设备的额定电压，其差值称为电压偏移。二、按允许电压损失选择导线和电缆截面二、按允许电压损失选择导线和电缆截面U电网在设备端点的实际电压（电网在设备端点的实际电压（V）UN用电设备的额定电压（用电设备的额定电压（V）U电压偏移百分数偏移百分数用电设备允许电压偏移百分值用电设备允许电压偏移百分值在电力系统中，负荷的变化将使电网电压及电流发生变化。二、53（一）输电线路电压损失计算（一）输电线路电压损失计算1.线路末端联接对称三相负载线路末端联接对称三相负载U1U2每相电压损失：每相电压损失：UPU1-U2acb dU1U2线电压损失：线电压损失：Ul线路首末两端线电压的线路首末两端线电压的代数差代数差称为线路电压损失称为线路电压损失Ulcos2为负荷荷功功率率因因数数，U1U2为线路路首首末末端端的的相相电压，U2为参考轴为参考轴222（一）输电线路电压损失计算U1U2每相电压损失：UPU54电压损失电压损失的百分值：负载以的百分值：负载以kW表示，电压以表示，电压以kV表示表示U1U2acb dU1U2222电压损失的百分值：负载以kW表示，电压以kV表示U1U2ac552.线路各段联接对称负载（集中负载）线路各段联接对称负载（集中负载）流过第一段干线的功率：流过第一段干线的功率：P1=p1+p2Q2=q1+q2流过第二段干线的功率：流过第二段干线的功率：P2=p2Q2=q22.线路各段联接对称负载（集中负载）流过第一段干线的功率：56如有如有n段线路，总的线电压损失：段线路，总的线电压损失：ri、xi是电源点至各负载点之间的电阻、电抗值是电源点至各负载点之间的电阻、电抗值Pi、Qi是各负载的有功功率及无功功率是各负载的有功功率及无功功率如有n段线路，总的线电压损失：ri、xi是电源点至各负载点57（二）按允许电压损失选择导线截面（二）按允许电压损失选择导线截面步骤如下：步骤如下：1.先先取取10kV架架空空线线路路电电抗抗值值x0=0.300.40/km，10kV电缆线路路x0=0.08/km。假定。假定电抗抗x0=0.35/km，计算算Ur%。用支线负荷及电源到支线的电阻、电抗表示用支线负荷及电源到支线的电阻、电抗表示（二）按允许电压损失选择导线截面步骤如下：用支线负荷582.根据，求出根据，求出Ua%3.由由将将r0=1/(S)代入代入4.根根据据所所选选的的标标准准截截面面及及敷敷设设方方式式，查查出出r0和和x0，计计算算线线路路实实际际的的电电压压损损失失，与与允允许许电电压压损损失失比比较较。如如不不大大于于允允许许电电压压损损失失，则则满满足足要要求求，否否则则加加大大截截面面，重重新新校校验验，直直到到所所选选截截面面满满足允许电压损失的要求。足允许电压损失的要求。2.根据，求出Ua%3.59【例【例4-2】某变电所架设一条某变电所架设一条10KV10KV的架空线路，向工厂的架空线路，向工厂1 1和和2 2供供电，如图所示。已知导线采用电，如图所示。已知导线采用LJLJ型铝绞线，型铝绞线，全线导线截面相同，全线导线截面相同，三相导线布置成三角形，线间距为三相导线布置成三角形，线间距为1m(39页）。干线页）。干线01的长度的长度为为3km，干线，干线12的长度为的长度为1.5km。工厂。工厂1的负荷为有功功率的负荷为有功功率800kW，无功功率，无功功率560kvar，工厂，工厂2的负荷为有功功率的负荷为有功功率500kW，无功功率无功功率200kvar。允许电压损失为。允许电压损失为5%，环境温度为，环境温度为25oC，按，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。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】【解】（1 1）按允许电压损失）按允许电压损失选择导线截面选择导线截面 因为是因为是10kV10kV架空线架空线路，路，所以初设所以初设X X0 0=0.38/km=0.38/km，则，则 【例4-2】某变电所架设一条10KV的架空线路，向工厂1和60查查附表附表20，选，选LJ-50：几何均距为：几何均距为1000mm，截面为，截面为50mm2的的LJ型铝绞线的型铝绞线的X0=0.355/km，R0=0.64/km，实，实际的电压损失为际的电压损失为 故所选导线故所选导线LJ-50满足允许电压损失的要求。满足允许电压损失的要求。查附表20，选LJ-50：几何均距为1000mm，截面为561（2）校验发热情况）校验发热情况 查查附表附表17，可知，可知，LJ-50在室外温度为在室外温度为25oC时允许载流量为时允许载流量为Ial=215A；线路中最大负荷线路中最大负荷(在在01段段)为为显然发热情况也满足要求。显然发热情况也满足要求。（3 3）校验机械强度校验机械强度 查查附表附表15可知，高压架空裸铝绞线的最小允许截面为可知，高压架空裸铝绞线的最小允许截面为35mm2，所，所以所选的截面以所选的截面50mm2满足机械强度要求。满足机械强度要求。（2）校验发热情况查附表17，可知，LJ-50在室外温度为62从经济方面考虑，选择合理的截面：从经济方面考虑，选择合理的截面：（1）选选择择截截面面越越大大，电电能能损损耗耗越越小小，但但线线路路投投资资、有色金属消耗量及维修管理费用越高；有色金属消耗量及维修管理费用越高；（2）虽虽然然截截面面选选择择小小，线线路路投投资资、有有色色金金属属消消耗耗量量及维修管理费用低，但电能损耗大。及维修管理费用低，但电能损耗大。为为兼兼顾顾有有色色金金属属耗耗量量投投资资与与降降低低导导线线能能耗耗费费用用之之间的矛盾，提出彼此兼顾的经济电流密度的概念。间的矛盾，提出彼此兼顾的经济电流密度的概念。经济截面与经济电流密度关系为：经济截面与经济电流密度关系为：三、按经济电流密度选择导线和电缆截面三、按经济电流密度选择导线和电缆截面从经济方面考虑，选择合理的截面：三、按经济电流密度选择导线63【例【例4-3】某地区变电站以某地区变电站以35kV架空线路向一容量为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，架空线路采用LGJ型钢芯铝绞线。选择其经济截面，并型钢芯铝绞线。选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。校验其发热条件和机械强度。【解】【解】（1）选择经济截面）选择经济截面；工厂的；工厂的计算电流为：计算电流为：查表查表4-3可知，其可知，其ec=0.9A/mm2；所以；所以选择导线截面选择导线截面70mm2，即型号为，即型号为LGJ-70的铝绞线。的铝绞线。【例4-3】某地区变电站以35kV架空线路向一容量为（3864（2）校验发热条件）校验发热条件查查附表附表17，LGJ-70在室外温度为在室外温度为25oC时允许载流量为时允许载流量为Ial=275AIC=71.6A，所以满足发热条件。，所以满足发热条件。（3）校验机械强度）校验机械强度查查附表附表15，35kV架空铝绞线的机械强度最小截面为架空铝绞线的机械强度最小截面为Smin=35mm2S=70mm2因此，所选的导线截面也满足机械强度要求。因此，所选的导线截面也满足机械强度要求。（2）校验发热条件（3）校验机械强度65四四按机械强度条件选择导线和电缆截面按机械强度条件选择导线和电缆截面不同导线，按不同用途及安装方式有最小允不同导线，按不同用途及安装方式有最小允许截面积，只要大于其值即可。许截面积，只要大于其值即可。389页附表页附表15、16对电缆不校核机械强度，但应校核短路热稳对电缆不校核机械强度，但应校核短路热稳定性。定性。架空裸导线的最小截面架空裸导线的最小截面四按机械强度条件选择导线和电缆截面架空裸导线的最小截面66【书上例【书上例4-4】在在220/380V的的TN-S配电线路中，计算电流配电线路中，计算电流I1150A，I250A的集中负荷，的集中负荷，cos1cos20.8，L1200m，L2300m。试选用试选用BLX-500型铝芯橡皮线明敷时的截面。环型铝芯橡皮线明敷时的截面。环境温度为境温度为30，选择导线截面。，选择导线截面。150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.8【解【解】TN-S为为5条线的三相四线制线路。相线、中条线的三相四线制线路。相线、中性线和保护线共性线和保护线共5条线路条线路明敷穿管明敷穿管。【书上例4-4】在220/380V的TN-S配电线路中，计67150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.81.按发热条件选择按发热条件选择第一段导线：第一段导线：I=I1+I2=200A，查附表，查附表27，选择相线截面为选择相线截面为SP1=150mm2铝芯橡皮线，铝芯橡皮线，(205A)中性线截面中性线截面S0.1=0.5SP1=75mm2，取，取95mm2保护线截面保护线截面SPE1=0.5SP1=75mm2，取，取95mm25根导线穿钢管敷设，直径根导线穿钢管敷设，直径100mm第二段导线：第二段导线：I=50A,选择相线截面为选择相线截面为SP2=25mm2铝芯橡皮线，铝芯橡皮线，(63A)中性线截面中性线截面S0.2=0.5SP2=12.5mm2，取，取16mm2保护线截面保护线截面SPE2=16mm25根导线穿钢管敷设，直径根导线穿钢管敷设，直径40mm150A，cos10.8l1=200ml2=300m568150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.82.按允许电压损失选择：干线截面均相同按允许电压损失选择：干线截面均相同假定假定电抗抗x0=0.35/km，UlN=0.38kV有功损失有功损失导线截面为导线截面为导线选择截面为导线选择截面为150mm2的铝芯橡皮线的铝芯橡皮线150A，cos10.8l1=200ml2=300m569150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.8校验实际电压损失。查表校验实际电压损失。查表x0=0.08/km，R0=0.25/km满足允许电压损失的要求满足允许电压损失的要求150A，cos10.8l1=200ml2=300m570150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.8150A，cos10.8l1=200ml2=300m571150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.83.按经济电流密度选择按经济电流密度选择第一段：第一段：Imax=30005000h，ec=1.15A/mm2校验发热条件：校验发热条件：Ial1=205A200A，满足条件，满足条件第二段：第二段：Imax=3000h以下，以下，导线选择截面为导线选择截面为150mm2的铝芯橡皮线的铝芯橡皮线校验发热条件：校验发热条件：Ial2=63A50A，满足条件，满足条件导线选择截面为导线选择截面为25mm2的铝芯橡皮线的铝芯橡皮线150A，cos10.8l1=200ml2=300m572150A，cos10.8l1=200ml2=300m50A，cos20.84.按机械强度选择按机械强度选择查表，表，导线穿穿钢管明敷，管明敷，铝芯最小截面芯最小截面为16mm2150A，cos10.8l1=200ml2=300m573第4章-建筑供配电网络ppt课件74第4章-建筑供配电网络ppt课件75第五节第五节选择电线和和电缆截面的截面的综合分析合分析选择电线、电缆、母线的截面选择电线、电缆、母线的截面1.35kV及以上高压架空重载线路：及以上高压架空重载线路：可先按经济电流密度来选择，再按机械强度、可先按经济电流密度来选择，再按机械强度、电压损失校验，如不满足，可增大截面。对于较短电压损失校验，如不满足，可增大截面。对于较短的高压线路，可不必进行电压损失校验。的高压线路，可不必进行电压损失校验。2.建筑电气工程中的低压动力线路：建筑电气工程中的低压动力线路：由于容量大，其负荷电流较大，一般先按发热由于容量大，其负荷电流较大，一般先按发热条件选择，再校验其电压损失和机械强度。因线路条件选择，再校验其电压损失和机械强度。因线路短，有色金属耗量不大，不按经济电流密度选择。短，有色金属耗量不大，不按经济电流密度选择。第五节选择电线和电缆截面的综合分析选择电线、电缆、母线763.低压照明线路：低压照明线路：其其电压水平要求高，一般先按电压损失条件选电压水平要求高，一般先按电压损失条件选择，再校验其发热条件和机械强度校核。择，再校验其发热条件和机械强度校核。4.10kV及以下的汇流母线：及以下的汇流母线：可先按发热条件选择母线截面，用经济电流密可先按发热条件选择母线截面，用经济电流密度来校核，再用母线短路电流，计算母线电动力是度来校核，再用母线短路电流，计算母线电动力是否稳定，如不稳定，可减小绝缘子间的距离，达到否稳定，如不稳定，可减小绝缘子间的距离，达到要求。要求。5.高压电缆：高压电缆：其截面往往决定于热稳定要求最小截面，因此其截面往往决定于热稳定要求最小截面，因此必需进行热校验。低压配电线路，一般都是大电流必需进行热校验。低压配电线路，一般都是大电流传输，截面较大，支线虽截面小，但短路电流也小，传输，截面较大，支线虽截面小，但短路电流也小，几乎都能满足热稳定。几乎都能满足热稳定。3.低压照明线路：77高压电缆分支箱高压电缆分支箱欧式电缆分支箱（欧式电缆分支箱（对接式分支对接式分支 8）美式电缆分支箱（美式电缆分支箱（1分分3）硅橡胶硅橡胶电缆插头电缆插头电缆插座电缆插座高压电缆分支箱欧式电缆分支箱（对接式分支8）美式电缆分支78续上页续上页1.分支箱顶盖分支箱顶盖2.分支箱侧门分支箱侧门3.电缆出线分支电缆出线分支4.电缆进线分支电缆进线分支5.双通套管双通套管6.分支箱侧门分支箱侧门7.分支箱箱体分支箱箱体8.避雷器避雷器9.接地线接地线10.接地线板接地线板11.防鼠罩防鼠罩12.电缆固定夹电缆固定夹续上页1.分支箱顶盖2.分支箱侧门3.电缆79动力配电箱动力配电箱主电路图主电路图动力配电箱主电路图80双电源切换箱双电源切换箱主电路图主电路图双电源切换箱主电路图81低压电缆分支箱低压电缆分支箱低压电缆分支箱82照明配电箱照明配电箱主电路图主电路图照明配电箱主电路图83电力电缆的结构电力电缆的结构电力电缆的结构84绝缘导线的结构绝缘导线的结构绝缘导线的结构85电缆桥架电缆桥架电缆桥架86电缆桥架的室内敷设电缆桥架的室内敷设电缆桥架的室内敷设87母线槽母线槽母线槽88