工厂供配电技术(第四章)

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4章第,77,页,第4章 工厂电力网路,工厂供配电技术,Friday, September 13, 2024,EXIT,第4章工厂电力网路,内容提要：,工厂电力网路讲的是工厂电力线路的问题。本章首先介绍工厂内部高、低压电力线路的接线方式，其次分别讲述了工厂架空线路和电缆线路的构成、特点、运行管理及故障分析处理，还介绍了车间内配电线路的结构、敷设方式及运行维护，并概述线路突然停电时的处理方法，最后讲述供电线路导线、电缆型号和截面的选择计算。,第4章工厂电力网路,4.1 工,厂,电力,网路的,基本接线方式,4.2 工,厂架空,线路,4.3 工,厂,电缆线路,4.4 车间,内配电,线路,4.5,线路运行时突然停电的处理,4.6,供电,线路导线和电缆的选择,小 结,退 出,41工厂电力网路的基本接线方式,4 . 1 . 1 高压,配电,线路的接线方式,4 . 1 . 2 低压,配电,线路的接线方式,4.1,工厂电力网路的基本接线方式,4.1.1 高压配电线路的接线方式,高、低压电力线路的基本接线方式有三种类型：放射式、树干式及环式。,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，如图,4.1,（,a,）,所示。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。,4.1,工厂电力网路的基本接线方式,4.1.1 高压配电线路的接线方式,1放射式,图,4.1,高压放射式接线,4.1,工厂电力网路的基本接线方式,4.1.1 高压配电线路的接线方式,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3 000,kVA,。,（,a）,无备用的单回路树干式 （,b）,两端电源的单回路树干式,图4.2 高压树干式接线,4.1,工厂电力网路的基本接线方式,4.1.1 高压配电线路的接线方式,3,环式,高压环式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。,图,4.3,高压环式接线,放射式,树干式,环式,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，负荷性质重要，车间内负荷排列不整齐及车间为有爆炸危险的厂房等情况。,引出的配电干线较少，采用的开关设备较少，干线出现故障就会使所连接的用电设备均受到影响，供电可靠性较差。,供电可靠性高，一般线路故障或检修只是引起短时停电或不停电，经切换操作后就可恢复供电。保护装置整定配合比较复杂，所以低压环形供电多采用开环运行。,4.1,工厂电力网路的基本接线方式,4.1.2 低压配电线路的接线方式,42工厂架空线路,4 . 2 . 1 工厂架空线路的结构,4 . 2 . 2 工厂架空线路的运行管理和检修,4 . 2 . 3 低压架空绝缘线路,工厂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,4.7,所示。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,图4.7 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,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,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,1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。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,2,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35,kV,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。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,3,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,1.2,m,，,分支杆或转角杆横担间垂直距离不小于,1,m,。,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,0.6,m,，,分支杆或转角杆横担间垂直距离不小于,0.3,m,。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,挡距（,m）,40,及以下,50,60,70,线间距离（,m）,0.3,0.4,0.45,0.5,表4.1,低压线路不同挡距时的最小线间距离,4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,，其形式如图,4.8,所示。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,图,4.8,常见的几种绝缘子,4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。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,5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。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,图,4.9,常用的金具,5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。,4.2,工厂架空线路,4.2.1 工厂架空线路的结构,1线路巡视,（,1,）定期巡视,（,2,）特殊巡视,（,3,）夜间巡视,（,4,）故障巡视,（5）登杆塔巡查,4.2,工厂架空线路,4.2.2 工厂架空线路的运行管理和检修,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。应根据事故特点，掌握季节和环境变化，采取以下的预防措施：,4.2,工厂架空线路,4.2.2 工厂架空线路的运行管理和检修,（,1,）防污,（,2,）防雷,（,3,）防暑监视,（,4,）防寒防冻,（,5,）防风,（6）防汛,3线路检修,低压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。为确保线路长期安全运行，必须坚持经常性的巡视和检查，以便及时消除设备隐患。,（,1,）,电杆,电杆的检修主要是加固电杆基础，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。,（,2,）,导线,检修导线主要是调整导线的弧垂，修补或更换损伤的导线，调整交叉跨越距离。,（3）,绝缘子,绝缘子要清扫，并及时更换劣质或损坏的绝缘子、金具或横担。,4.2,工厂架空线路,4.2.2 工厂架空线路的运行管理和检修,绝缘线具有耐候性能，估计能够使用20年，其载流量略大于裸导线，在截面为16240,mm,的范围内，同截面的绝缘铝芯线比铝绞线的载流量大约大1.051.15倍。绝缘层的耐磨性能很好。,绝缘线可以吊在钢索上成束架设，也可以采用传统的裸导线方式架设，甚至可以将绝缘线紧密接触平行架设。,我国已生产10,kV,架空绝缘线，并且在供电部门使用，效果良好。10,kV,绝缘线主要采用交联聚乙烯绝缘，有两种型号：一种是铜芯交联聚乙烯绝缘线，一种是铝芯交联聚乙烯绝缘线。我国生产的低压塑料绝缘线有以下几种：,JV,型（铜芯聚氯乙烯绝缘线）、,JLV,型（铝芯聚氯乙烯绝缘线）、,JY,型（铜芯聚乙烯绝缘线）、,JLY,型（铝芯聚乙烯绝缘线）、,JYJ,型（铜芯交联聚乙烯绝缘线）、,JLYJ,型（铝芯交联聚乙烯绝缘线）等。,4.2,工厂架空线路,4.2.3 低压架空绝缘线路,43工厂电缆线路,4 . 3 . 1 电缆的结构、型号及敷设,4 . 3 . 2 电缆线路的运行维护,4 . 3 . 3 电缆故障的确定,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,1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。,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,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。,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,2电力电缆的基本结构,电缆由线芯、绝缘层和保护层三部分组成。,线芯导体要有好的导电性，以减少输电时线路上能量的损失。,图4.10 电缆的剖面图,1,铅皮；2,缠带绝缘； 3,芯线绝缘；,4,填充物；5,导体,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,2电力电缆的基本结构,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。,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。,电缆头,指的是两条电缆的中间接头和电缆终端的封端头。电缆头是电缆线路的薄弱环节，在施工和运行中要由专业人员进行操作。,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,3电缆的型号,电缆型号中的字母排列一般按照下列次序：,绝缘种类线芯材料内护层其他结构特点外护层,双钢带铠装,ZLQP21,纸绝缘,铝芯线,铅包内护层,滴干式（无油）,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,3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,02,聚氯乙烯套,V,聚氯乙烯绝缘,V,03,聚乙烯套,1,11,YJ,交联聚乙烯绝缘,YJ,20,裸钢带铠装,20,120,X,橡皮绝缘,X,（21,）,钢带铠装纤维外被,2,12,导体,L,铝芯,L,22,钢带铠装聚氯乙烯套,22,29,T,铜芯（一般不注）,T,23,钢带铠装聚乙烯套,内,护,套,Q,铅包,Q,30,裸细钢丝铠装,30,130,L,铝包,L,（31,）,细圆钢丝铠装纤维外被,3,13,V,聚氯乙烯护套,V,32,细圆钢丝铠装聚氯乙烯套,23,39,特征,P,滴干式,P,33,细圆钢丝铠装聚乙烯套,D,不滴流式,D,（40,）,裸粗圆钢丝铠装,50,150,F,分相铅包式,F,41,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,电力电缆全型号表示示例,表4.2,电力电缆型号中各符号的含义,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,4电缆的敷设,（,1,）直接埋地，如图,4.11,所示（单位：,mm,）。,图,4.11,电缆直接埋地,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,4电缆的敷设,（,2,）敷设在混凝土管中，如图,4.12,所示（单位：,mm,）。,图,4.12,电缆敷设在混凝土管中,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,4电缆的敷设,（,3,）敷设在电缆沟中，如图,4.13,所示（单位：,mm,）。,图,4.13,电缆敷设在电缆沟中,1,盖板；,2,电缆支架；,3,预埋铁件,4.3,工厂电缆线路,4.3.1 电缆的结构、型号及敷设,4电缆的敷设,对于车间内线路的敷设，可采用沿墙架设、沿梁架设或电缆穿管埋地敷设等方式。,图,4.14,组合式汇线桥架空间布置示意图,4.3,工厂电缆线路,4.3.2 电缆线路的运行维护,4电缆的敷设,保证电缆正常运行要注意以下几个方面：,（,1,）塑料电缆不允许浸水。,（,2,）要经常测量电缆的负荷电流，防止电缆过负荷运行。,（,3,）防止受外力损坏。,（,4,）防止电缆头套管出现污闪。,4.3,工厂电缆线路,4.3.2 电缆线路的运行维护,4电缆的敷设,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,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,3,电缆过载运行，温度太高， 产生很大油压,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,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，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,不应过载运行,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,2,人为的接地未拆除,3,负载大，温度高，造成绝缘老化,4,套管脏污和裂纹受潮（或漏雨进水）而放电,1,动土时防止损坏绝缘,2,加强责任心，竣工后细心检查,3,按允许的负载和温度运行,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,2,相间绝缘老化和机械力损伤,3,电缆头太松（如铜卡子接得不紧）而造成过热和接地崩烧,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,1,加强责任心，认真检查,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,加强维护、检修工作,4,合理选择电缆,表4.3,电力电缆线路常见故障和预防方法,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,1确定故障性质,（,1,）,接地故障,，又分为高、低阻接地。,（,2,）,短路故障,，有两芯或三芯短路。,（,3,）,断线故障,，电缆一芯或数芯形成完全或不完全断线。,（,4,）,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。,（,5,）,综合性故障,，即同时具有两种或两种以上性质的故障。,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,1确定故障性质,鉴定故障性质的试验应包括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。测试仪表用,兆欧表,。若电缆在运行中或试验中已发生故障而兆欧表却不能检测出时，可采用,高压直流法,来测试。,确定故障性质可利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。如果各相绝缘电阻都很高，还可用直流电桥法测量电缆的直流电阻来判断电缆是否发生断线故障。,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,1确定故障性质,测 量 顺 序,电缆绝缘电阻（,M,）,相-,地,相-,相,A,B,C,A-B,B-C,C-A,在首端测量,在末端测量,0,0,0,末端短接接地，在首端测量,0,表4.4 图4.15,所示故障电缆的绝缘电阻测量结果,故障现象,测量结果,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,2故障点距离的测量,故障点的确定可以采用,直流电桥法,进行距离粗测，利用,声测法,进行故障定点。,直流电桥法是利用电缆沿线均匀，其长度与阻值成正比的特点，将电缆短路接地，故障点两侧引入电桥，根据测得的比值和电缆全长，计算出测量端到故障点的距离。,故障定点通常采用音频感应法或电容放电声测法。,图4.16 电容放电声测法探测电缆故障点,1,高压整流设备；2,保护电阻；3,电容器；4,放电球间隙,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,3,用兆欧表测量电缆绝缘电阻,测量时，,1,kV,以下电压等级的电缆可用,500,V,的兆欧表，,1,kV,及以上电压等级的电缆应使用,1 500,V,或,2 500,V,兆欧表。运行中的电缆要充分放电，拆除一切对外连线，并用清洁干燥的布擦净电缆头，然后将非被试相线芯与铅皮一同接地，逐相测量。,油浸纸绝缘电缆每根芯线对外皮的绝缘电阻（,20,时每公里的数值）在额定电压为,1,3,kV,的应不小于,50,M,，,额定电压为,6,kV,及以上的应不小于,100,M,。,图,4.17,用兆欧表测量电缆的绝缘电阻,1,电缆外皮；,2,绝缘层；,3,电缆芯线；,4,兆欧表；,E,接地端子；,L,线路端子；,P,保护端子,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（,1,）,测定相序,。测定三相线路的相序，可采用电容式或电感式指示灯相序表。,图,4.18,（,a,）,为,电容式,指示灯相序表的原理接线。,图,4.18,（,b,）,为,电感式,指示灯相序表的原理接线，,图,4.18,指示灯相序表的原理接线,U,相电容,C,的容抗与,B,、,C,两相灯泡的阻值相等。此相序表接上待测三相线路电源后，灯亮的相为,B,相，灯暗的相为,C,相,U,相电感,L,的感抗与,B,、,C,两相灯泡的阻值相等。此相序表接上待测三相线路电源后，灯暗的相为,B,相，灯亮的相为,C,相。,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（,2,）核对同一电源线路前后的相位。,核对相位最常用的方法为,兆欧表法,和,指示灯法,。,图,4.19,核对线路两端相位的接线,图,4.19,（,a,）,为用兆欧表核对线路两端相位的接线。线路首端接兆欧表，其,L,端接线路，,E,端接地。线路末端逐相接地。如果兆欧表指示为零，则说明末端接地的相线与首端测量的相线属同一相。如此三相轮流测量，即可确定线路首端和末端各自对应的相。,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（,2,）核对同一电源线路前后的相位。,核对相位最常用的方法为,兆欧表法,和,指示灯法,。,图,4.19,核对线路两端相位的接线,图,4.19,（,b,）,为用指示灯核对线路两端相位的接线。线路首端接指示灯，末端逐相接地。如果指示灯通上电源时灯亮，则说明末端接地的相线与首端接指示灯的相线属同一相。如此三相轮流测量，亦可确定线路首端和末端各自对应的相。,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（,3,）核定两路并列电源的相位。,采用,电压表或灯泡,核相。如图,4.20,所示。,进行核相时，首先将电压表的一支笔或灯泡的一端搭接于电源的一相不动，而将另一端分别搭接到电源的三相上。当电压表（或指示灯）接于不同电源的两个相线时，如电压表的指示值接近于零（或指示灯不亮）时，表明这两个相是属于同相位的，否则即不同相。,图,4.20,低压系统核相图,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（,3,）核定两路并列电源的相位。,采用核相杆核相。,电源电压在,3,10,kV,的两电源上进行核相时，可用核相杆来进行。将一个高压验电器中的霓虹灯去掉，换装入一个约,2.5,M,的电阻，再用带有相应绝缘等级的导线连接两个验电器上的接地端子即可。,图4.21用两个高压验电器构成的核相杆,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（,3,）核定两路并列电源的相位。, 通过电压互感器核相。,核相前，需要先对接于两个电源上的电压互感器核相。电压互感器核相后，切断母联开关，合上另一电源，把电压互感器分别接在两个电源上，然后再用电压表或灯泡进行核相，如图,4.22,所示。,如果电压互感器相对应的两相之间电压为零时即可认为两个电源同相位了，否则，必须更改其中一个电源的引入接线，直到同相位为止，才算完成核相工作。,图4.22 用电压互感器核相示意图,4.3,工厂电缆线路,4.3.3 电缆故障的确定,4三相线路的核相,（4）核相时的,注意事项,：, 核相工作必须执行工作票、操作票等安全制度。, 核相工作应由三人以上进行，工作过程中应始终有专人监护。, 核相前必须检查所用的核相器具，其绝缘线应良好，指示应正确有效。核相杆使用前还应摇测工具绝缘电阻是否合格，然后开始核相。, 核相前先检查两个电源的三相电压是否平衡，如果严重不平衡，则不进行核相。, 核相人员均应使用辅助安全用具，并保持与带电体的安全距离。, 中性点不接地系统的两个电源，如发生一相接地时，则应停止核相工作。,核相工作必须作好记录，不得凭记忆判断。在两个电源的各相调整到相互对应的排列后，再作一次最后核定，才算全部完成。,44车间内配电线路,4 . 4 . 1 车间线路的结构和敷设,4 . 4 . 2 车间动力电气平面布线图,4 . 4 . 3 车间内照明供电方式,4 . 4 . 4,车间配电线路的运行维护,4.4,车间内配电线路,4.4.1 车间线路的结构和敷设,1车间电力线路敷设的安全要求,（1）离地面3.5,m,以下的电力线路应采用绝缘导线，离地面3.5,m,以上的允许采用裸导线。,（,2,）离地面,2,m,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表,4.5,中所列数值。,导线用途或敷设方式,线芯最小截面,（,mm,2,）,铜芯,铝芯,照明用灯头引下线,1.0,2.5,敷设在绝缘支持件上的绝缘导线，其支持点间距,L,室内,L,2m,1.0,2.5,室外,L,2m,1.5,2.5,2m,L,6m,2.5,4,6m,L,16m,4,6,16m,L,25m,6,10,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,1.0,2.5,PE,线和,PEN,线,有机械保护时,2.5,2.5,无机械保护时,4,（干线,10,）,4,（干线,16,）,表4.5,绝缘导线线芯的最小截面面积,4.4,车间内配电线路,4.4.1 车间线路的结构和敷设,1车间电力线路敷设的安全要求,（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15,A。,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30,A,时，应用380/220,V,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。,4.4,车间内配电线路,4.4.1 车间线路的结构和敷设,2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。,4.4,车间内配电线路,4.4.1 车间线路的结构和敷设,3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。,4.4,车间内配电线路,4.4.1 车间线路的结构和敷设,4车间电力线路常用的敷设方式,图4.23 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）,4.4,车间内配电线路,4.4.2 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,mm,2,）,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,额定电流（单位为,A）,i,整定电流（单位为,A）,d,导线型号,e,导线根数,f,导线截面（单位为,mm,2,）,g,导线敷设方式,表,4.6,电力设备的标注方法,4.4,车间内配电线路,4.4.2 车间动力电气平面布线图,表,4.7,电力线路敷设方式的文字代号,敷设方式,代号,敷设方式,代号,明敷,暗敷,用钢索敷设,用瓷瓶或瓷珠敷设,瓷夹板或瓷卡敷设,M,A,S,CP,CJ,用卡钉敷设,用槽板敷设,穿焊接钢管敷设,穿电线管敷设,穿塑料管敷设,QD,CB,G,DG,VG,敷设部位,代号,敷设部位,代号,沿梁下弦,沿柱,沿墙,L,Z,Q,沿天花板（顶棚）,沿地板,P,D,表,4.8,电力线路敷设部位的文字代号,4.4,车间内配电线路,4.4.2 车间动力电气平面布线图,图4.24 某机械加工车间（局部）动力电气平面布线图,4.4,车间内配电线路,4.4.3 车间内照明供电方式,为了提高事故照明供电的可靠性，可采用事故照明与邻近变电所低压母线相连等方式取得备用电源。,对于特别重要的工作场所，应采用独立电源对事故照明供电。,图,4.25,由一台变压器供电的事故照明系统,图,4.26,由两台变压器交叉供电的事故照明系统,4.4,车间内配电线路,4.4.4 车间配电线路的运行维护,对车间配电线路，一般要求每周巡视检查一次，主要注意下列问题：,（1）用钳表检查线路的负荷情况有无过载；,（2）检查配电箱、分线盒、开关、熔断器、母线槽及接地、接零等装置的运行情况，接线有无松脱、放电，螺栓是否紧固，母线接头有无氧化和腐蚀现象。,（3）检查线路上和线路周围有无影响线路安全运行的异常情况。,（4）对敷设在潮湿、有腐蚀性物质的场所的线路和设备，要作定期的绝缘检查，绝缘电阻一般不低于0.5,M。,4.5,线路运行时突然停电的处理,（1）当进线没有电压时，说明是电力系统方面暂时停电。这时总开关不必拉开，但出线开关应该全部拉开，以免突然来电时，用电设备同时启动，造成过负荷和电压骤降，影响供电系统的正常运行。,（2）当两条进线中的一条进线停电时，应立即进行切换操作，将负荷（特别是其中重要的负荷）转移给另一条进线供电。,（3）厂内配电线路发生故障使开关跳闸时，可试合一次（如果开关的断流容量允许），争取尽快恢复供电。由于多数故障属暂时性的，试合可能成功。如果试合失败，开关再次跳闸，说明线路上故障尚未消除，这时应该对线路进行停电检修。,（,4,）车间线路在使用中发生故障时，首先向用电人员了解故障情况，找出原因。故障检查时，先查看用电设备是否损坏及熔断器中的保险丝是否烧断。然后逐级检查线路,。,4.5,线路运行时突然停电的处理,保险丝未烧断，,一般是,断电,故障。用试电笔测试电源端，氖泡不亮表示电源无电，说明是上一级的线路或开关出了故障，应检查上一级线路或开关；也可能是电源中断供电，此时等待供电恢复。用试电笔测试电源端，氖泡发亮表示电源有电，说明是本熔断器以下的故障。如果用电设备未损坏（例如灯丝完好未断），这就可能是导线接头松脱，导线与用电设备的连接处松脱，导线线芯被碰断或拉断等，应逐级检查，寻找故障点。,保险丝已烧断,，一般是,短路,故障。多数故障可能是用电设备损坏，发生碰线或接地等事故（例如灯座内短路），应先对用电设备进行检查，发现用电设备的故障并修复后，便可继续供电使用。经检查用电设备如无短路点，那就是线路本身有短路点，这时应逐段检查导线有无因绝缘层老化和碰伤而发生相间短路或接地短路，然后采取措施恢复绝缘或更换导线。,46供电线路导线和电缆的选择,4 . 6 . 1 导线和电缆型号的选择,4 . 6 . 2 导线和电缆截面的选择,4.6,供电线路导线和电缆的选择,导线、电缆选择的内容包括两个方面：一是选,型号,，二是选,截面,。,4.6.1 导线和电缆型号的选择,1,工厂常用架空线路裸导线型号及选择,工厂户外架空线路一般采用裸导线，其常用型号适用范围如下：,（1）,铝绞线（,LJ）,。,户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，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，多用在10,kV,及以下线路上，其杆距不超过100125,m。,（2）,钢芯铝绞线（,LGJ）,。,此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。由于交流电的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所以钢芯铝绞线的截面面积是指铝线部分的面积。在机械强度要求较高的场所和35,kV,及以上的架空线路上多被采用。,（,3,）,铜绞线（,TJ,）,。,铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大，选用要根据实际需要而定。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,导线、电缆选择的内容包括两个方面：一是选,型号,，二是选,截面,。,4.6.1 导线和电缆型号的选择,2,工厂常用电力电缆型号及选择,工厂供电系统中常用电力电缆型号及适用范围如下：,（1）油浸纸绝缘铝包或铅包电力电缆（如铝包铝芯,ZLL,型，铝包铅芯,ZL,型）。它具有耐压强度高，耐热能力好，使用年限长等优点，使用最普遍。这种电缆在工作时，其内部浸渍的油会流动，因此不宜用在有较大高度差的场所。如610,kV,电缆水平高度差不应大于15,m，,以免低端电缆头胀裂漏油。,（,2,）塑料绝缘电力电缆。这种电缆重量轻、耐腐蚀，可以敷设在有较大高度差，甚至是垂直、倾斜的环境中，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋向。目前生产的有两种：一种是聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的全塑电力电缆（,VLV,和,VV,型），已生产至,10,kV,电压等级。另一种是交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆（,YJLV,和,YJV,型），已生产至,35,kV,电压等级。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,导线、电缆选择的内容包括两个方面：一是选,型号,，二是选,截面,。,4.6.1 导线和电缆型号的选择,3工厂常用绝缘导线型号及选择,工厂车间内采用的配电线路及从电杆上引进户内的线路多为,绝缘导线,。配电干线也可采用裸导线和电缆。绝缘导线的线芯材料有铝芯和铜芯两种。塑料绝缘导线的绝缘性能好，价格较低，又可节约大量橡胶和棉纱，在室内敷设可取代橡皮绝缘线。由于塑料在低温时要变硬变脆，高温时易软化，因此塑料绝缘导线不宜在户外使用。,车间内常用的塑料绝缘导线型号有：,BLV,塑料绝缘铝芯线，,BV,塑料绝缘铜芯线，,BLVV,（,BVV,）,塑料绝缘塑料护套铝（铜）芯线。,BVR,塑料绝缘铜芯软线。常用橡皮绝缘导线型号有：,BLX,（,BX,）,棉纱编织橡皮绝缘铝（铜）芯线，,BBLX,（,BBX,）,玻璃丝编织橡皮绝缘铝（铜）芯线，,BLXG,（,BXG,）,棉纱编织、浸渍、橡皮绝缘铝（铜）芯线（有坚固保护层，适用面宽），,BXR,棉纱编织橡皮绝缘软铜线等。上述导线中，软线宜用于仪表、开关等活动部件，其他导线除注明外，一般均可用于户内干燥、潮湿场所固定敷设。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,从满足正常发热条件看，要求通过导线或电缆的电流不应大于它的允许载流量,从满足机械强度条件看，要求架空导线的截面不应小于它的最小截面,从保证电压质量看，线路电压损失不应大于正常运行时允许的电压损耗,满足经济要求,对于,35,kV,及,110,kV,高压供电线路,，其截面主要按照,经济电流密度,来选择，但应按允许载流量来校验。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗的校验。车间内,动力线路,一般按照,允许载流量,来选择截面。,照明线路,一般按照,电压损耗,来选择。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,1按经济电流密度选择导线、电缆截面,截面选得越大，电能损耗就越小，但线路投资及维修管理费用就越高；截面选得小，线路投资及维修管理费用虽然低，但电能损耗则增加。综合考虑这两方面的因素，定出总的经济效益为最好的截面，称为经济截面。对应于经济截面的电流密度称为经济电流密度。,A,ec,=,I,max,/,j,ec,（,4-1,）,式中,A,ec,导线的经济截面；,I,max,线路最大长期工作电流；,j,ec,经济电流密度。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,2按允许载流量选择导线、电缆截面,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或正常运行方式下的最大负荷电流,I,max,应当小于它的允许载流量，,I,al,I,max,（,4-2,）,式中,I,al,导线允许载流量；,I,m,ax,线路最大长期工作电流，即最大负荷电流。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,2按允许载流量选择导线、电缆截面,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。,（,4-3,）,T,al,导体正常工作时的最高允许温度；,T,0,导体允许载流量所采用的环境温度；,T,0,导体敷设地点实际的环境温度。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,2按允许载流量选择导线、电缆截面,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。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,2按允许载流量选择导线、电缆截面,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。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,2按允许载流量选择导线、电缆截面,室内明敷的绝缘导线，其最小截面不得小于4,mm,2,。,低压架空导线，其最小截面不得小于16,mm,2,。,保护线截面一般不得小于相线截面的一半，但当相线截面小于,16,mm,2,时，保护线截面应与相线截面相等。,保护中性线的截面选择应同时满足中性线和保护线选择的条件。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,3按机械强度校验导线截面,架空裸导线和不同敷设方式的绝缘导线的截面不应小于其最小允许截面的要求，可查表进行校验。规程规定110,kV,架空线路不得采用单股线。电缆不必校验机械强度。,导线种类,最小允许截面（,mm,2,）,备注,35,kV,3,10,kV,低压,铝及铝合金线,35,35,16*,*与铁路交叉跨越时应为35,mm,2,钢芯铝绞线,35,25,16,表,4.14,架空裸导线的最小截面,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,4按电压损耗选择导线和电缆截面,为了保证用电设备端子处电压偏移不超过其允许值，设计线路时，高压配电线路的电压损耗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端子处的低压配电线路的电压损耗，一般也不超过线路额定电压的,5%,（以满足用电设备要求为限）。如果线路电压损耗超过了允许值，应适当加大导线截面，使之小于允许电压损耗。,对于输电距离较长或负荷电流较大的线路，必须按允许电压损耗来选择或校验导线的截面:,（,4-4,）,式中 线路实际的电压损耗；,P,、,Q,干线上总的有功负荷和无功负荷；,l,线路的长度；,R,0,、,X,0,线路单位长度的电阻和电抗；,U,N,线路的额定电压。,4.6,供电线路导线和电缆的选择,4.6.2 导线和电缆截面的选择,4按电压损耗选择导线和电缆截面,对于架空线路可先取 ，对于电缆线路可先取 ，因此可由上式求出,R,0,：,R,0,（,4-5,）,于是，可导出满足电压损耗要求的导线截面,A,：,A,（,4-6,）,式中,导线材料的电阻率。,根据上式所得,A,值选出导线标称截面后，再根据线路布置情况得出实际和代入式（4-4）再进行校验。,例,4.1,设有一回10,kV,的,LJ,型架空线路向两个负荷点供电，线路长度和负荷情况如图4.27所示。已知架空线线间距为1,m，,空气中最高温度为37，允许电压损耗 ，试选择导线截面。,解：,设线路,AB,段和,BC,段选取同一截面,LJ,型铝绞线，先取 ，则对,AB,段（,l,1,段）来说，,P,1,=,p,1,+,p,2,，,Q,1,=,q,1,+,q,2,；,对,BC,段（,l,2,段）来说，,P,2,=,p,2,，,Q,2,=,q,2,。因此由式（4-4）可得,图,4.27,例,4.1,图,5,代入数据可得,A,例,4.1,设有一回10,kV,的,LJ,型架空线路向两个负荷点供电，线路长度和负荷情况如图4.27所示。已知架空线线间距为1,m，,空气中最高温度为37，允许电压损耗 ，试选择导线截面。,解：,图,4.27,例,4.1,图,选取,LJ-70,铝绞线，查表4.10可得： ，,，将参数代入式（4-4）可得,5,可见，,LJ-70,型导线满足电压损失要求，下面按发热条件进行校验。,导线最大负荷电流为,AB,段承载电流，其值为,查表4.10，得,LJ-70,型导线在25条件下的载流量为265,A，,乘以40时的修正系数0.82，可得载流量为217.3,A，,大于导线最大负荷电流，满足发热条件。,工厂高、低压电力线路的基本接线方式：,放射式,、,树干式,及,环式,。,放射式接线简捷，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化，但开关设备用得多，投资高，,线路故障时，停电范围大；,树干式接线方式高压开关设备用得少，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；,环式供电方式接线运行灵活，供电可靠性高。,工厂户外的电力线路多采用,架空线路,。这种供电线路投资费用低，施工容易，故障易查找，便,于检修，但可靠性差，受外界环境的影响大，需要足够的线路走廊，有碍观瞻。,电力电缆,受外界因素影响小，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。,车间配电线路,的敷设方式有明配线和暗配线两种，所使用的导线多为绝缘线和电缆，也可用母,排或裸导线。,塑料绝缘导线绝缘性能良好，且价格较低，用于户内明敷或穿管敷设，但不宜在户外使用。,导线、电缆的选择包括,型号,和,截面,两个方面。对于,35,kV,及,110,kV,高压供电线路，其截面主要按照,经济电流密度来选择，但应按允许载流量来校验。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损,耗的校验。车间内动力线路一般按照允许载流量来选择截面。照明线路一般按照电压损耗来选择。,小 结,