第五章工厂电力线路教材课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 工厂电力线路,5.1 工厂电力线路及其接线方式,5.2 工厂电力线路的结构和敷设,5.3 导线和电缆截面的选择计算,5.4 电力线路的电气安装图,5.5 电力线路的运行维护和检修试验,第五章 工厂电力线路5.1 工厂电力线路及其接线方式5.5,1,5.1 工厂电力线路及其接线方式,一、概述,电力线路按照输送电压的高低分，有：高压线路（1kV以上）、低压线路（1kV及以下）。,电力线路按照敷设部位分，有：室外线路、室内线路。,电力线路按照敷设方式分，室外线路有：架空线路、埋地电缆线路；室内线路有：明敷设线路、暗敷设线路。,二、高压线路的接线方式,高压配电线路的接线方式有：放射式接线、树干式接线、环形接线。,5.1 工厂电力线路及其接线方式一、概述 电力线路按照输送,2,1、放射式接线,图5-1 高压放射式线路,主要特点：,放射式接线的线路之间互不影响，因此其供电可靠性较高，而且便于装设自动装置，保护装置也比较简单，但是其高压开关设备用得较多，且每台断路器须装设一个高压开关柜，从而使投资增加。,1、放射式接线图5-1 高压放射式线路主要特点：,3,2、树干式接线,图5-2 高压树干式接线,主要特点：,优点：能减少线路的有色金属消耗量；采用的高压开关数较少，投资较省。,缺点：供电可靠性较低，当干线发生故障或检修时，接于干线的所有变电所都要停电，且在实现自动化方面适应性较差。,2、树干式接线图5-2 高压树干式接线主要特点：,4,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,220/380V,图5-3 双干线供电及两端供电的线路220/380V,5,3、环形接线,图5-4 高压环形接线,车间变电所,为了避免环形线路上发生故障时影响整个电网，也为了便于实现线路保护的选择性，因此大多数环形线路采用“开口”运行方式。,3、环形接线图5-4 高压环形接线车间变电所 为,6,三、低压线路的接线方式,低压配电线路的接线方式有：放射式接线、树干式接线、链式接线、环形接线。,1、放射式接线,图5-5 低压放射式接线,建筑物内部很少采用环形接线方式。,放射式接线的特点是其引出线发生故障时互不影响，因此供电可靠性较高。但在一般情况下，其有色金属消耗较多，采用的开关设备较多。,低压放射式接线多用于设备容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。,三、低压线路的接线方式 低压配电线路的接线方式有：放,7,2、树干式接线,图5-6 低压树干式接线,a) 低压母线放射式配电的树干式 b) 低压“变压器-干线组”的树干式,一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属消耗也较少，但当干线发生故障时，影响范围大，因此其供电可靠性较低。,2、树干式接线图5-6 低压树干式接线 一般情况下，,8,3、链式接线,图5-7 低压链式接线,a) 连接配电箱 b) 连接电动机,链式接线的特点与树干式基本相同，适于用电设备彼此相距很近而容量均较小的次要用电设备。链式相连的用电设备一般不宜超过5台，链式相连的配电箱不宜超过,3台,，且总容量不宜超过10kW。,3、链式接线图5-7 低压链式接线 链式接线的特点与树干式,9,4、环行接线,图5-8 低压环形接线,接线的供电可靠性较高。任一段线路发生故障或检修时，都不致造成供电中断，或者只短时停电，一旦切换电源的操作完成，就能恢复供电。,为了减少误动作的影响范围，低压环形线路也多采用“开口”运行方式。,4、环行接线图5-8 低压环形接线 接线的供电,10,5、国家有关规范中对高、低压配电的几点规定,GB50052-2009 供配电系统设计规范,供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级，低压不宜多于三级。,高压配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。,在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。,当用电设备为大容量或负荷性质重要，或在有特殊要求的建筑物内，宜采用放射式配电。,当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10KW 。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。,5、国家有关规范中对高、低压配电的几点规定 GB50052-,11,在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电；楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。,在高层建筑物内，向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电，应采取放射式配电；对部分容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从变电所低压配电室以放射式配电，,平行的生产流水线或互为备用的生产机组，应根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。,JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范,变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级。,在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分,12,5.2 工厂电力线路的结构和敷设,一、架空线路的结构和敷设,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,9,4,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优点。,易受雷击、冰雪、风暴和污秽空气的危害，且要占用一定的地面和空间，有碍交通和观瞻。,5.2 工厂电力线路的结构和敷设一、架空线路的结构和敷设图,13,1、 架空线路的导线,导体材质,铜芯导体（53MS/m）、铝芯导体（32MS/m）、钢导体（7.52MS/m）。,导线类型,裸导线,图5-10 钢芯铝绞线截面,钢线,主要产品型号有：铝绞线（JL类）、钢芯铝绞线（LGJ，JL/G1A类等）、铜绞线（JKTj,0,）。,绝缘导线,主要产品型号有：橡胶绝缘电线（BX类）、聚氯乙烯绝缘电线（BV类）。,该类导线主要用于10KV及以下架空线路。,1、 架空线路的导线 导体材质 铜芯导体（53M,14,2、 电杆、横担和拉线,电杆,按照电杆的功能和地位分，有：直线杆、分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型式。,按照电杆的材质分，有：木杆、水泥杆（钢筋混凝土杆）和铁塔。,图5-11 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,变电所,4,厂,房,拉线,单横担,电杆,双横担,电杆,变电所,厂房,厂房,3,厂,房,2、 电杆、横担和拉线 电杆 按照电杆的功能和地位分，有：,15,横担,用来安装绝缘子以架设导线，有木横担、铁横担和瓷横担。,图5-13 拉线的结构,1-电杆 2-固定拉线的抱箍 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,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,拉线,用来起固定和平衡作用。,横担用来安装绝缘子以架设导线，有木横担、铁横担和瓷横担。,16,3、,线路绝缘子和金具,绝缘子（又称瓷瓶）,线路绝缘子用来将导线固定在电杆上，并使导线与电杆绝缘。应具有一定的电气绝缘强度，又要求具有足够的机械强度。,图5-14 高压线路绝缘子,a) 针式 b) 蝴蝶式 c) 悬式 d) 瓷横担,3、线路绝缘子和金具 绝缘子（又称瓷瓶） 线路绝缘,17,金具,线路金具是用来连接导线、安装横担和绝缘子等的金属附件。,图5-15 架空线路用的金具,a) 直脚及低压针式绝缘子 b) 弯脚及低压针式绝缘子,c) 穿芯螺钉 d) U形抱箍 e) 花篮螺钉 f) 高压悬式绝缘子串及金具,1- 球头挂环 2- 悬式绝缘子 3- 碗头挂板 4- 悬垂线夹 5- 架空导线,金具 线路金具是用来连接导线、安装横担和绝缘子等,18,4,、 架空线路的敷设,敷设的要求和路径的选择,路径要短，转角尽量地少。,尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及易燃、易爆等危险场所。,不应引起机耕、交通和人行困难。,不宜跨越房屋，应与建筑物保持一定的安全距离。,应与工厂和城镇的整体规划协调配合，并适当考虑今后的发展。,4、 架空线路的敷设 敷设的要求和路径的选择 路径要短，转角,19,导线在电杆上的排列方式,图5-16 导线在电杆上的排列方式,1- 电杆 2- 横担 3- 导线 4- 避雷线,三相四线制低压架空线路，一般都采用水平排列。,三相三线制架空线路，可三角形排列，也可水平排列。,多回路导线同杆架设时，可三角形与水平混合排列，也可全部垂直排列。,导线在电杆上的排列方式图5-16 导线在电杆上的排列方式,20,架空线路的档距、弧垂及其他有关间距,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。,架空线路的弧垂（又称弛垂），是指架空线路一个档距内导线最低点与两端电杆上导线悬挂点之间的垂直距离。,图5-17 架空线路的档距和弧垂,a) 平地上 b) 坡地上,架空线路的档距、弧垂及其他有关间距 架空线路的档距（又称跨,21,二、电缆线路的结构和敷设,电缆线路的特点：运行可靠、不受外界影响、不碍观瞻；成本高、投资大、维修不便。,1、电缆和电缆头,电缆,油浸纸绝缘电力电缆,塑料绝缘电力电缆,聚氯乙烯绝缘及护套电缆，主要有：VV、VV,22,系列。,交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，主要有：YJV、 YJV,22,系列。,矿物绝缘电力电缆（BTTZ系列）,可派生出阻燃（ZR）、耐火（NH）、低烟无卤（WDZ）,绝缘材料？,散热？（加工工艺）,阻燃、耐火、低烟无卤？,利用氧化镁作为绝缘介质，提高绝缘、耐火、散热性能。,按绝缘介质分类,二、电缆线路的结构和敷设 电缆线路的特点：运行可靠,22,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-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),图5-19 交联聚乙烯绝缘电力电缆,1-缆芯(铜芯或铝芯) 2-交联聚乙烯绝缘层,3-聚氯乙烯护套(内护层) 4-钢铠或铝铠(外护层),5-聚氯乙烯外套(外护层),图5-18 油浸纸绝缘电力电缆图5-19 交联聚乙烯绝缘,23,普通电力电缆,预分支电力电缆（FZ-）,主要型号有：FZ-VV，FZ-ZR-VV，FZ-NH-VV；FZ-YJV，FZ-ZR-YJV，FZ-NH-YJV；FZ-WDZ-YJV，FZ-WDN-YJV等。,柔性电力电缆（中低压超A类阻燃电缆）,按电缆结构分类,单芯电缆、三芯电缆、四芯电缆、五芯电缆,核心技术：,是改变传统填充物料的形态和材质，如：采用无机金属水合物AI（OH）,3,、Mg（OH）,2,取代传统的聚丙烯撕裂膜绳或玻璃纤维填充。用多股软铜导体取代传统的多股硬铜导体。,普通电力电缆 预分支电力电缆（FZ-） 主要型号有,24,第五章工厂电力线路教材课件,25,第五章工厂电力线路教材课件,26,电力电缆全型号的表示和含义,电缆类别代号,U,O,/U,3x +1x,缆芯材质代号,内护层代号,结构特征代号,外护层代号,缆芯对地额定电压,缆芯间额定电压,相线芯数,相线芯截面（mm,2,）,保护中性线或保护线芯数,PEN或PE线截面（mm,2,）,YJV-0.6/1kV-3x240+1x120；ZR-YJV-0.6/1kV-4x120+1x70,YJV,22,-0.6/1KV-4x240； VV-0.6/1kV-5x25；,YJV-8.7/15kV-3x120；,电力电缆全型号的表示和含义电缆类别代号UO/U3x,27,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 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- 半导电管,6- 半导电层 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,电缆头 电缆头就是电缆接头，包括电缆中间接头和电,28,图5-21 10kV交联聚乙烯绝缘电缆户内热缩终端头,1- 缆芯接线端子 2- 密封胶 3- 热缩密封管 4- 热缩绝缘管 5- 缆芯绝缘,6- 应力控制管 7- 应力疏散管 8- 半导体层 9- 铜屏蔽层 10- 热缩内护层,11- 钢铠 12- 填充胶 13- 热缩环 14- 密封胶 15- 热缩三芯手套,16- 喉箍 17- 热缩密封管 18-PVC外护套 19- 接地线,图5-21 10kV交联聚乙烯绝缘电缆户内热缩终端头,29,图5-22 户外热缩电缆终端头,1- 缆芯接线端子 2- 热缩密封管 3- 热缩绝缘管,4- 单孔防雨伞裙 5- 三孔防雨伞裙,6- 热缩三芯手套 7- PVC外护套 8-接地线,图5-22 户外热缩电缆终端头,30,2、电缆的敷设,电缆敷设路径的选择,室外电缆敷设路径的选择,室内电缆敷设路径的选择,电缆的敷设方式,直接埋地敷设,电缆沟敷设,电缆桥架敷设,排管敷设,电缆隧道敷设,图5-23 电缆直接埋地敷设,1- 保护盖板 2- 砂 3- 电力电缆,100,50,700,100,100,1,2,3,地坪,2、电缆的敷设 电缆敷设路径的选择 室外电缆敷设路径的选择,31,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) 厂区电缆沟,1- 盖板 2- 电缆支架 3- 预埋铁件 4- 电缆,图5-24 电缆在电缆沟内敷设,32,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,图5-25 电缆桥架,33,第五章工厂电力线路教材课件,34,35,图5-26 电缆排管,1- 水泥排管 2- 电缆孔(穿电缆) 3- 电缆沟,图5-26 电缆排管,36,图5-27 电缆隧道,1- 电缆 2- 支架 3- 维护走廊 4- 照明灯具,图5-27 电缆隧道,37,电缆敷设的一般要求（按照GB 50217-94电力工程电缆设计规范执行）,电缆长度宜按实际线路长度增加5%10%的裕量。,下列场合的非铠装电缆应采取穿管保护：电缆引入或引出建筑物或构筑物；电缆穿过楼板及主要墙壁处；从电缆沟引出至电杆，或沿墙敷设的电缆距地面2m高度及埋入地下小于0.3m深度的一段；电缆与道路、铁路交叉的一段。所用保护管的内径不得小于电缆外径或多根电缆包络外径的1.5倍。,多根电缆敷设在同一通道中位于同侧的多层支架上时，应按下列敷设要求进行配置：1）应按电压等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通信电缆的顺序排列； 2）支架层数受通道空间限制时，35kV及以下的相邻电压级的电力电缆可排列在同一层支架上，1kV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上；3）同一重要回路的工作电缆与备用电缆实行耐火分隔时，宜适当配置在不同层次的支架上。,明敷的电缆不宜平行敷设于热力管道上边。电缆与管道之间无隔板防护时，相互间距应符合表5-1所列的允许距离：,电缆敷设的一般要求（按照GB 50217-94电力工程电,38,表5-1 明敷电缆与管道之间的允许间距,（,mm,）,100,150,平 行,其他管道,250,500,交 叉,500,1000,平 行,热力管道,控制和信号电缆,电力电缆,电缆与管道之间走向,电缆应远离爆炸性气体释放源。,电缆沟的结构应考虑到防火和防水。电缆沟从厂区进入厂房处应设置防火隔板。,直埋敷设于非冻土地区的电缆，其外皮至地下构筑物基础的距离不得小于0.3m；至地面的距离不得小于0.7m；当位于车行道或耕地的下方应适当加深，且不得小于1m。电缆直埋于冻土地区时，宜埋入冻土层以下。直埋敷设的电缆，严禁位于地下管道的正上方或正下方。有化学腐蚀性的土壤中，电缆不宜直埋敷设。直埋电缆之间、直埋电缆与管道、道路、建筑物等之间平行和交叉时的最小净距应符合规定，如表5-2所示。,表5-1 明敷电缆与管道之间的允许间距 （mm）10015,39,表5-2 直埋电缆之间、直埋电缆与管道、道路、建筑物之间平行和交叉时的最小净距,（m）,0.50,1.00,排 水 沟,0.60,建筑物基础 （边线）,1.00,杆塔基础 （边线）,0.70,1.00,城市街道路面,1.00,1.50,公 路,1.00,10.0,直 流,1.00,3.00,交 流,电气化铁路路轨,1.00,3.00,铁路路轨,0.50,0.50,其他管道（管沟）,0.50,1.00,可燃气体及易燃液体管道（管沟）,0.50,1.00,油管道（管沟）,0.50,2.00,热管道（管沟）及热力设备,0.50,0.50,不同使用部门的电缆间,0.50,控制电缆间,0.50,0.25,10kV以上,0.50,0.10,10kV及以下,电力电缆间及其与控制电缆间,交 叉,平 行,最 小 净 距,项 目,表5-2 直埋电缆之间、直埋电缆与管道、道路、建筑物之间平,40,三、车间线路的结构和敷设,车间线路的特点：车间设备多、分布广、不确定因素多。,1、绝缘导（电）线的结构和敷设,绝缘电线的种类,塑料绝缘电线,主要型号有：BV、BVR、BVV、RVS、RVV等系列；,可派生出：ZR-；NH-；WDZ-、WDZN-等系列,橡胶绝缘电线,主要型号有：BX、BXR、BLX等系列；,芯线,绝缘层,绝缘电线的结构,三、车间线路的结构和敷设 车间线路的特点：车间设备,41,绝缘电线全型号的表示和含义,1x,芯线对地额定电压,BV-300/500-3x2.5；ZR-BVR-500/750-4x16；,WDZ-BY-450/750-3x2.5（铜芯无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘电线）,导线型号,单芯,截面积（mm,2,）,橡皮绝缘导线型号含义：BX（BLX）铜（铝）芯橡皮绝缘棉纱或其他纤维编织导线；BXR铜芯橡皮绝缘棉纱或其他纤维编织软导线；BXS铜芯橡皮绝缘双股软导线。,聚氯乙烯绝缘导线型号含义：BV（BLV）铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘导线；BVV（BLVV）铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型导线；BVVB（BLVVB）铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套平型导线；BVR铜芯聚氯乙烯绝缘软导线。,芯线之间额定电压,绝缘电线全型号的表示和含义1x芯线对地额定电压BV-300,42,绝缘电线的敷设,后期改造工程一般均采用明敷设,穿保护管明敷设,直接明敷设,与主体同步施工的工程一般均采用暗敷设,穿保护管敷设,常用保护管有：焊接钢管（SC）；水煤气管（RC）；电线管（MT）；扣接钢管（KBG）；套接钢管（JDG）；塑料管（PC）；金属软管（CP）等。,沿线槽、桥架敷设,常用线槽有：金属线槽（MR）；塑料线槽（PR）；,电缆桥架（CT）。,保护管径40%填充率,线槽、桥架截面40%填充率,绝缘电线的敷设 后期改造工程一般均采用明敷设 穿保护管明敷,43,线路敷设的总体要求（按照GB 50054-95低压配电设计规范执行）,线槽布线和穿管布线的导线中间不许直接接头，接头必须经专门的接线盒。,穿金属管或金属线槽的交流线路，应将同一回路的所有相线和中性线（如有中性线时）穿于同一管、槽内；否则由于线路电流不平衡而在金属管、槽内产生铁磁损耗，使管、槽发热，导致其中导线过热甚至烧毁。,电线管路与热水管、蒸汽管同侧敷设时，应敷设在水、汽管的下方；如有困难时，可敷设在水、汽管的上方，但相互间距应适当增大，或采取隔热措施。,线路敷设的总体要求（按照GB 50054-95低压配电设,44,2、母线的结构和敷设,母线的结构,始端箱,母线插接箱,终端箱（封板）,封闭式插接母线的结构,裸母线的结构,2、母线的结构和敷设 母线的结构始端箱母线插接箱终端箱（封板,45,母线的分类,裸母线（按材质分）,铜裸母线，型号为：TMY系列。,铝裸母线，型号为：LMY系列。,低压封闭式插接母线（按绝缘介质分）,密集型母线，典型型号有：XL系列。,浇注型母线，典型型号有：LR系列。,空气型母线，典型型号有：LD系列。,裸母线（按形状分）,矩形裸母线、槽型裸母线、环型裸母线等。,母线的分类 裸母线（按材质分） 铜裸母线，型号为：TMY系,46,母线的敷设,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- 配电装置 3- 插接式母线槽 4- 机床 5- 照明母线槽 6- 灯具,表5-3 交流三相系统中导线的涂色,黄绿双色,淡蓝,红,绿,黄,涂 漆 颜 色,PE线,N线、PEN线,C 相,B 相,A 相,导 线 类 别,母线的敷设 图5-28 封闭式母线（母线槽）在车间内的应,47,5.3 导线和电缆截面的选择计算,一、概述,发热条件,电压损耗条件,经济电流密度,机械强度,根据设计经验，一般10kV及以下的高压线路和低压动力、照明线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。低压线路距离较长时（尤其是照明线路），通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和35kV及以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其他条件。,导线和电缆截面的选择主要考虑的因素：,5.3 导线和电缆截面的选择计算一、概述 发热条件,48,二、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,I,al,为导体允许载流量；,I,30,为相线通过的计算电流。,依据环境温度加以校正,依据电流关系选择导线截面,al,为导体额定负荷时的最高允许温度；,0,为导体允许载流量所采用的环境温度；,0,为导线敷设地点实际环境温度,注意点：允许载流量I,al,必须大于线路保护装置（熔断器、断路器）的过流保护脱扣电流。,依据敷设方式、敷设地点、散热条件等加以校正,二、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,49,低压配电的TN系统,TN-C系统,TN-S系统,TN-C-S系统,低压配电的TN系统TN-C系统TN-S系统TN-C-S系统,50,2、中性线和保护线截面的选择（参见JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范）,中性线（N线）截面的选择,具有下列情况时，中性导体应和相导体具有相同截面：,任何截面的单相两线制电路；,三相四线和单相三线电路中，相导体截面不大于16mm,2,（铜）或25mm,2,（铝）。,为中性导体截面（mm,2,）,为相线截面（mm,2,）,三次谐波电流特出的三相四线制线路中，中性线截面选择,2、中性线和保护线截面的选择（参见JGJ 16-2008民,51,正常工作时，中性导体预期最大电流不大于减少了的中性导体截面的允许载流量。,对TT或TN系统，在中性导体截面小于相导体截面的地方，中性导体上需装设相应于该导体截面的过电流保护，该保护应使相导体断电但不必断开中性导体。当满足下列两个条件时，则中性导体上不需要装设过电流保护：,回路相导体的保护装置已能保护中性导体；,在正常工作时可能通过中性导体上的最大电流明显小于该导体的载流量。,中性导体截面不小于16mm,2,（铜）或25mm,2,（铝）。,三相四线制电路中，相导体截面大于16mm,2,（铜）或25mm,2,（铝）且满足下列全部条件时，中性导体截面可小于相导体截面：,照明线路：,动力线路：,正常工作时，中性导体预期最大电流不大于减少了的中性导体截面,52,保护线（PE线）截面的选择,当 时,A,PE,为保护线截面（mm,2,）,当,16mm,2, 时,当 ,35mm,2,时,保护中性线截面的选择,保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此保护中性线截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中的最大截面。,保护线（PE线）截面的选择 当,53,例：,有一条BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路，线路计算电流为150A，当地最热月平均最高气温为+30。试按发热条件选择此线路的导线截面。,解：（1）相线截面的选择,查附录表19-1，取：,（2）中性线截面的选择,取：,（3）保护线截面的选择,取：,所选导线型号规格为：BLX-500-（350+125+PE25）。,例： 有一条BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380,54,例：上例所示TN-S线路，如果采用BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均气温为+25。试按发热条件选择此线路导线截面及穿线管内径。,解：（1）相线截面的选择,查附录表19-5，取：,（2）中性线截面的选择,取：,（3）保护线截面的选择,取：,导线规格为：BLX-500-（3120+170+PE70）-,PC80,。,JGJ16-2008第8.3.9条：绝缘导线不宜穿金属导管在室外直接埋地敷设。,例：上例所示TN-S线路，如果采用BLV-500型铝芯塑料,55,三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面,1、经济电流密度的概念,导线截面越大，电能损耗越小；,导线截面越大，线路投资增加。,2、经济电流密度计算公式,A,ec,为经济截面,j,ec,为经济电流密度,图5-29 线路年运行费用与导线截面的关系曲线,1.54,1.73,1.92,铝,2.00,2.25,2.50,铜,电缆线路,0.90,1.15,1.65,铝,1.75,2.25,3.00,铜,架空线路,5000h以上,300,05000h,3000h以下,年 最 大 有 功 负 荷 利 用 小 时,导线材质,线路类别,表5-4 导线和电缆的经济电流密度,（单位：A / mm,2,）,三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面1、经济电流密度的概念,56,例：有一条用LGJ型铝绞线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW，,T,max,= 4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。,解：（1）选择经济截面,（2）校验发热条件,查附录表16得LGJ-50的允许载流量为178A，满足。,（3）校验机械强度,查附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面为35mm,2,满足。,选标准截面50mm,2,，即LGJ-50型钢芯铝线。,例：有一条用LGJ型铝绞线架设的5km长的35kV架空线路，,57,四、线路电压损耗的计算,根据GB 50052-2009供配电系统设计规范,电动机为5%；,电气照明：在一般工作场所为5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为+5% -10%；应急照明、道路照明和警卫照明等，为 +5% -10%。其他用电设备，当无特殊规定时为5%。,根据全国民用建筑工程设计技术措施2009,由变压器低压母线配出的动力干线回路，至动力箱（柜）处的电压损失不宜超过2%；照明干线不宜超过1%；室外干线不宜超过2.5%。,室内照明支线电压损失不宜超过2%。,室外照明支线电压损失不宜超过4%。,四、线路电压损耗的计算 根据GB 50052-2009供配,58,1、集中负荷的三相线路电压损耗的计算,图5-30 带有两个集中负荷的三相线路,a) 单线电路图 b) 线路电压降相量图,表示线路中的负荷电流；,表示各线段电流,表示各线段的长度,表示各线段每相电阻,表示各线段每相电抗,表示线路首端至各负荷点 的长度；,表示线路首端至各负荷点 每相电阻,表示线路首端至各负荷点 的电抗,1、集中负荷的三相线路电压损耗的计算图5-30 带有两个集,59,图5-30- b 带有两个集中负荷的三相线路电压降相量图,线路电压降：线路首端电压与末端电压的相量差（ ）。,h,线路电压损耗：线路首端电压与末端电压的代数差（ ）。,图5-30- b 带有两个集中负荷的三相线路电压降相量图,60,图5-30- b 带有两个集中负荷的三相线路电压降相量图,h,图5-30- b 带有两个集中负荷的三相线路电压降相量图,61,电压损耗计算公式之一（引用各个负荷电流计算）,电压损耗计算公式之二（引用各个线段中负荷电流计算）,电压损耗计算公式之三（引用各个负荷功率计算）,电压损耗计算公式之四（引用各个线段功率计算）,1,2,0,电压损耗计算公式之一（引用各个负荷电流计算） 电压损耗计算,62,“无感”线路（ ），电压损耗计算公式,“均一无感”线路，电压损耗计算公式,式中：,为导线的电导率；,A,为导线的截面；,M,为线路的所有功率矩之和；,U,N,为线路的额定电压。,线路电压损耗的百分值为,“均一无感”线路电压损耗的百分值为,C为计算系数,“无感”线路（ ），电压损耗计算,63,1.94,3.21,110,7.74,12.8,单相,及直流,220,20.5,34.0,两相三线,46.2,76.5,三相四线,220/380,铝 线,铜 线,计算系数,C,/ （,kWmmm,-2,）,C,的计算式,线路类别,线路额定电压,/ V,表5-5 公式 中的计算系数,C,值,注：表中,C,值是导线工作温度为50， 功率矩,M,的单位为kWm，导线截面,A,的单位为mm,2,时的数值。,对于“均一无感”的单相交流和直流线路，电压损耗百分值,1.943.211107.7412.8 单相22020.5,64,对于“均一无感”的两相三线线路，电压损耗百分值为,图5-31 两相三线线路,a) 电路图 b) 线路电压降相量图,对于“均一无感”的两相三线线路，电压损耗百分值为图5-31,65,对于“均一无感”的两相三线线路，电压损耗百分值为,改写为一般式，有,“均一无感”线路按允许电压损耗选择导线截面公式,此公式常用于照明线路导线截面的选择。,对于“均一无感”的两相三线线路，电压损耗百分值为改写为一般,66,例：试验算例5-3所选LGJ-50型钢芯铝线是否满足允许电压损耗5%的要求。已知该线路导线为水平等距排列，相邻线距为1.6m。,解：已知：,因此所选LGJ-50型钢芯铝线满足电压损耗要求。,（5%）,例：试验算例5-3所选LGJ-50型钢芯铝线是否满足允许电压,67,例：某220/380V线路，采用BLX-500-（325+116）mm,2,的四根导线明敷，在距首端50m处，接有7kW电阻性负荷，在线路末端（线路全长75m）接有28kW电阻性负荷。试计算该线路的电压损耗百分值。,解：查表得：,（5%）,例：某220/380V线路，采用BLX-500-（325+,68,2、均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算,图5-32 有一段均匀分布负荷的线路,段产生的电压损耗为：,整个线路均匀分布负荷产生的电压损耗为：,2、均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算 图5-32 有,69,例：某220/380V的TN-C线路，如图5-33a所示。线路拟采用BX-500型铜芯橡皮绝缘线明敷，环境温度为30，允许电压损耗为5%。试选择该线路的导线截面。,图5-33 例5-6的线路,a) 带有均匀分布负荷的线路 b) 等效为集中负荷的线路,30m,50m,40m,20kW,55m,40m,20kW,+j15kvar,0.4kW/m,解：（1）线路变换,例：某220/380V的TN-C线路，如图5-33a所示。线,70,（2）按发热条件选择导线截面,可选导线为BX-500-（310+PEN10）。,（3）校验机械强度（大于1mm,2,即满足要求）,（4）校验电压损耗,（2）按发热条件选择导线截面 可选导线为BX-500-（3,71,5.4 电力线路的电气安装图,一、概述,电气安装图有：电气系统图、平面图、干线系统图等。,电气系统图 是应用国家标准规定的电气图形符号和文字符号表示一个配电屏、柜、箱内部系统的组成、设备之间相互关系的一种详细图纸。,电气平面图 是用国家标准规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备的安装位置及电气线路的敷设方式、部位和路径绘制的一种电气平面布置和布线的简图。通常按照各楼层平面分别按系统类型绘制，或将几个系统需要表示的平面合并在一张平面图中绘制。,电气干线系统图（配电干线系统图） 是应用国家标准规定的电气图形符号和文字符号概略地表示一个系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。,5.4 电力线路的电气安装图一、概述电气安装图有：电气系统,72,二、电气安装图上电力设备和线路的标注方式与文字符号,1、电气设备的标注,用电设备的标注,a：表示设备编号或设备位置代号；,b：表示设备的额定容量（kW或kVA）,配电设备（箱、柜、屏）的标注,a：表示设备种类代号；,b：表示设备安装位置代号；,c：表示设备型号。,按照国家建设部批准的00DX001建筑电气工程设计常用图形和文字符号执行。,二、电气安装图上电力设备和线路的标注方式与文字符号1、电气设,73,设 备 名 称,英 文 名 称,文字符号,交流（低压）配电屏,AC （Low-voltage） switchgear,AA,控制箱（柜）,Control box,AC,并联电容器屏,Shunt capacitor cubicle,ACC,直流配电屏、直流电源柜,DC switchgear， DC power supply cabinet,AD,高压开关柜,High-voltage switchgear,AH,照明配电箱,Lighting distribution board,AL,动力配电箱,Power distribution board,AP,电度表箱,Watt-boar meter box,AW,插座箱,Socket box,AX,空气调节器,Ventilator,EV,蓄电池,Battery,GB,柴油发电机,Diesel-engine generator,GD,电流表,Ammeter,PA,有功电能表,Watt-hour meter,PJ,无功电能表,Var-hour meter,PJR,电压表,Voltmeter,PV,电力变压器,Power transformer,T，TM,插头,Plug,XP,插座,Socket,XS,端子板,Terminal board,XT,表5-6 部分电力设备的文字符号,设 备 名 称 英,74,2、配电线路的标注,标准格式为：,a：为线缆编号；,b：为线缆型号；,c：,为并联电缆和线管根数（单根电缆或单根线管则省略）；,d ：,为相线根数；,e ：,为相线截面（mm,2,）；,f ：,为N线或PEN线根数（一般为1）；,g：,为N线或PEN线截面（mm,2,）；,h：,为PE线截面（mm,2,，无PE线则省略）；,i,：为线缆敷设方式代号（见表5-7）；,j ：,为线缆敷设部位代号（见表5-7）；,k：,为线缆敷设高度（m）。,上述字母无内容则省略该部分。,2、配电线路的标注标准格式为：a：为线缆编号；上述字母无内容,75,序 号,名 称,英 文 名 称,代 号,1,线 路 敷 设 方 式 的 标 注,1.1,穿焊接钢管敷设,Run in welded steel conduit,SC,1.2,穿电线管敷设,Run in electrical metallic tubing,MT,1.3,穿硬塑料管敷设,Run in rigid PVC conduit,PC,1.4,穿阻燃半硬聚氯乙烯管敷设,Run in flame retardant semiflexible PVC conduit,FPC,1.5,电缆桥架敷设,Installed in cable tray,CT,1.6,金属线槽敷设,Installed in metallic raceway,MR,1.7,塑料线槽敷设,Installed in PVC raceway,PR,1.8,钢索敷设,Supported by messenger wire,M,1.9,穿聚氯乙烯塑料波纹电线管敷设,Run in corrugated PVC conduit,KPC,1.10,穿金属软管敷设,Run in flexible metal conduit,CP,1.11,直接埋设,Direct burying,DB,1.12,电缆沟敷设,Installed in cable trough,TC,1.13,混凝土排管敷设,Installed in concrete encasement,CE,2,导 线 敷 设 部 位 的 标 注,2.1,沿或跨梁（屋架）敷设,Along or across beam,AB,2.2,暗敷在梁内,Concealed inbeam,BC,2.3,沿或跨柱敷设,Along or across column,AC,2.4,暗敷在柱内,Concealed in column,CLC,2.5,沿墙面敷设,On wall surface,WS,2.6,暗敷在墙内,Concealed in wall,WC,2.7,沿天棚或顶板面敷设,Along ceiling or slab surface,CE,2.8,暗敷在屋面或顶板内,Concealed in ceiling or slab,CC,2.9,吊顶内敷设,Recessed in ceiling,SCE,2.10,地板或地面下,In floor ground,F,表5-7 线路敷设方式和导线敷设部位的标注代号,序 号名 称英 文 名 称代,76,三、,工厂电力线路电气安装图的绘制和示例,1、车间动力配电线路的电气安装图（干线系统图）,线路一般用单线图表示。,应对设备和线路进行必要的标注。,图5-34 某机械加工车间的动力配电干线系统图,三、工厂电力线路电气安装图的绘制和示例1、车间动力配电线路的,77,2、低压配电平面布置图的绘制和示例,本平面图中各个配电装置（箱、柜、屏）和用电设备及开关、插座等的平面位置。,配电线路用单线图表示，且按其实际敷设的大体路径或方向绘制。,平面图上的配电装置、电器和线路，应按规定进行标注。当图上的某些线路采用的导线型号规格和敷设方式完全相同时，可统一在图上加注说明，不必在有关线路上一一标注。,平面,大样图,上应标注其主要尺寸，特别是建筑物外墙定位轴线之间的距离（单位mm）应予标注。,2、低压配电平面布置图的绘制和示例 本平面图中各个配电装置（,78,图5-35 某机械加工车间（一角）动力配电平面布置图,图5-35 某机械加工车间（一角）动力配电平面布置图,79,2、工厂室外电力线路平面图示例,图5-36 某工厂室外电力线路平面布置图,2、工厂室外电力线路平面图示例图5-36 某工厂室外电力线,80,