导体选择电缆及架空线路

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,*,*,*,8,导体选择、电缆及架空线路设计,（,35kV,及以下）,8.0.0,内容和依据,A.,高压导体选择：,GB 50060-20083110,kV,高压配电装置设计规范,DL/T 5222-2005,导体和电器选择设计技术规定,(,适用范围：,3500,kV,；考试重点：,335,kV,配电装置导体。,),B.,低压导体选择：,GB 50054-1995,低压配电设计规范,（低压配电装置硬母线的短路稳定校验：参照高压导体。,三相平衡系统中的谐波电流效应：见,GB/T 16895.15-2002,建筑物电气装置 第,5,部分：电气设备的选择和安装 第,523,节：载流量,。）,C.,电缆线路设计：,GB 50217-2007,电力工程电缆设计规范,(,适用范围：,500,kV,及以下；考试重点：,10,kV,及以下。）,D.,架空线路设计：,GB 50061-,2010,66,kV,及以下架空电力线路设计规范,【,注,】,本章的内容覆盖,配电手册,的第九章 电线电缆选择、第十章线路敷设、第五章第四节,短路稳定校验,。,8.1,导体选择,8.1.1,335kV,配电装置导体选择,811.1,选择导体的技术条件,-1,电流（见,801.4);,-2,电晕,(,见,801.5,）；,-3,动稳定或机械强度（见,801.6,）；,-4,热稳定（见,801.6,）；,-5,允许电压降（见,4,章）；,-6,经济电流密度（见,801.7,）。,811.2,选择导体的环境条件,-1,环境温度,屋外裸导体,最热月平均最高温度；,屋内裸导体,通风设计温度（或最热月平均最高温度加,5,）。,335kV,配电装置导体选择（续）,-2,日照,*,计算日照的附加温升时，日照强度取,0.1W/cm,2,，风速取,0.5m/s,。,*按经济电流密度选择的导体，可不计日照的影响。,-3,风速,最大风速取离地面,10m,高、,30,年一遇的,10min,平均最大风速。,-4,污秽,主要影响外绝缘。污秽分级和爬电比距见,7,章或,DL/T5222,附录,C,。,-5,海拔,影响外绝缘和散热。裸导体载流量在不同海拔及环境温度下的综合校正系数见,DL/T5222,附录表,D11,。,【,注,】,*,屋内配电装置可不校验,-2,、,-3,、,-4,款。,*地震烈度见,7,章。,335kV,配电装置导体选择（续）,811.3,导体材料的选择,*载流导体一般选用铝、铝合金或铜材料。,*工作电流较大且位置特别狭窄或对铝有较严重腐蚀的场所，宜选 铜导体。,*,钢母线只用在工作电流小而短路电动力大或不重要的场合。,811.4,按电流选择导体,-1,载流量不得小于最大持续工作电流。,-2,裸导体的载流量,见,DL/T5222,附录,D,，其计算条件如下：,*最高允许温度,70,者：基准环境温度,25,、无风、无日照、辐射散热系数和吸热系数均为,0.5,、不涂漆。,*最高允许温度,80,者：基准环境温度,25,、日照,0.1W/cm,2,、风速,0.5m/s,且与管形导体垂直、海拔,1000m,、,辐射散热系数和吸热系数均为,0.5,、不涂漆。,-3,最高工作温度：普通导体不宜超过,70,（接触面镀锡、搪锡时，可提高到,85,）；钢芯铝线及管形导体可按不超过,80,考虑（计及日照影响）。,335kV,配电装置导体选择（续）,-4,载流量的校正：,*,按海拔和环境温度校正，见,DL/T5222,附录表,D11,；,*,对屋外导体，应计及日照影响，见,DL/T5222,附录,D,（最高允许温度,80,的载流量已计及）；,*采用多导体结构时，应考虑邻近效应和热屏蔽的影响。,811.5,电晕校验,*,110,kV,及以上的裸导体才校验。非本节重点，仅介绍概念。,*,电晕是,带电体尖凸表面的,高场强,使大气分子电离而形成的,放电，将增加电网损耗，引发无线电干扰。,*要求：在,1.1,倍最高工作相电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕，户外晴天无线电干扰电压不宜大于,500,V,。,*电晕临界电压的计算见,DL/T5222,式,7.17,。,*,110kV,导体最小规格（海拔不超过,1000m,、常用相间距离下）：,软导线,LGJ-70,；管形导体,d,20,。,335kV,配电装置导体选择（续）,811.6,短路稳定校验,-1,短路电流的计取，同,7,章。,-2,用熔断器保护时，对短路稳定校验的要求有不同提法。,*,DL/T5222,中规定：,“,仅用熔断器保护的导体和电器可不验算热稳定；除用有限流作用的熔断器保护者外，导体和电器的动稳定仍应验算。,”,（熔断器有限流作用时，可不验算动稳定。）,*原,GB 50060-1992,的提法：,“,用高压限流熔断器保护的导体和电器，可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。,”,现,GB50060-2009,已改为与,DL/T5222,一致。,-3,短路电流的电磁效应和导体的动稳定校验，见,配电手册,第五章,P207209,。,硬导体的最大允许应力有不同的数据：,DL/T5222,的表,7.3.3,（硬铜为,170MPa,，铝合金按牌号）,；,指导书,的表,8-1-2,（硬铝,/,硬铜为,70/140,MPa,）,；,配电手册,的,P208,和,P213,表,5-10,（,硬铝,/,硬铜为,120/170MPa,）。,（答题建议：案例题不要引用,指导书,。如题目给出数据时，应直接引用。计算题未给数据时，可引用,配电手册,的公式和数据。）,335kV,配电装置导体选择（续）,-4,短路电流的热效应和导体的热稳定校验，见,配电手册,第五章,P210212,。（,DL/T5222,也列有计算式,7.1.8,。）,导体的最高允许温度：硬铝及铝镁（锰）合金取,200,；硬铜取,300,。热稳定系数,C,可查表。,811.7,按经济电流密度选择导体,*较长导体的截面宜,按经济电流密度选择，配电装置的汇流母线除外。,*,经济电流密度可参照,DL/T5222,附录,E,选取。,*导体规格可取计算截面的,相邻下一档,。,811.8,常用导体的选型,*,20kV,及以下回路的硬导体：正常工作电流,4000A,及以下者宜选用矩形导体；,40008000A,者宜选用槽形导体；,8000A,以上者宜选用圆管形导体。,*,110kV,及以上配电装置的硬导体，宜用铝合金圆管形导体。,*,220kV,及以下软导线，宜选用钢芯铝绞线。,335kV,配电装置导体选择（续）,811.9,导体的连接,*,硬导体间的连接应尽量采用焊接，需要断开的接头及导体与电器的连接处，应采用螺栓连接。,*,不同金属的,螺栓连接接头，在屋外或特殊潮湿的屋内，应有特殊的结构和防腐蚀措施。,*,矩形导体接头的搭接长度不应小于其宽度。,*硬,导体与电器的连接处，可能发生不同沉陷和振动的场所，应装设伸缩接头或采取防振措施。,*,消除温度变化应力的,伸缩接头，矩形硬铝母线的直线段每隔,20m,左右装一个，滑动支持式铝管母线每隔,3040m,装一个。,*,伸缩接头截面不应小于其所连接导体截面的,1.2,倍，或为定型产品。,*,软导体的金具应选用合适的标准产品。,811.10,减少钢构发热,*,工作电流大于,1500A,的裸导体的支持钢构和夹板的零件，不应构成闭合磁路。,*,工作电流大于,4000A,的裸导体的邻近钢构，应避免构成闭合磁路或装设短路环。,8.1.2,低压配电系统导体的选择,812.1,导体类型的选择,*,按敷设方式和环境条件选择。,*,绝缘导体应符合工作电压的要求。,812.2,导体截面的选择,*,按载流量选择（温度校正系数、不同冷却条件按最差,5m,。）,*,按过负载保护选择,*,按电压损失选择,*,按机械强度选择,*,动、热稳定校验,*接地故障保护校验（,TN,系统采用自动切断电源法时）,812.3,中性线截面选择和谐波电流校正系数,812.4,保护线截面选择,（本节由任老师主讲。）,8.2,电缆线路设计,8.2.1,常用电缆的型号和用途（略）,8.2.2,电缆型式的选择,822.1,导体材质选择,-1,控制电缆应选用铜导体,-2,下列情况的电力电缆应选用铜导体,*,需保持高可靠性连接的回路，如电机励磁、重要电源、移动设备；,*,严酷的工作环境，如振动剧烈、有爆炸危险、对铝有腐蚀；,*,耐火电缆；,*,紧靠高温设备；,*,安全性要求高的公共设施；,*,工作电流较大，需增多电缆根数时；,*,产品仅有铜导体时。,-3,除上述情况外，电缆材质可选用铜或铝导体。,（补充：还有宜选用铝导体的情况，氨气环境、中频线路等。）,电缆型式的选择（续）,822.2,电缆芯数选择,-1 1kV,及以下交流系统,*,电缆芯数取决于带电（载流）导体系统型式和是否用电缆芯作,PE,线。,采用电缆芯作,PE,线时，电缆芯数为带电导体数加,1,。,*,GB50217,的,3.2.1,和,3.2.2,条有错误：不采用,IEC,术语导致概念不清。三相回路也有不引中性线的情况（如电动机回路、,IT,系统）。,“,受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时,”,，是指,TT,系统，还是分开接地的,TN,系统？但都要有,PE,线。建筑物内外不同，,PE,线与,N,线分合各异。单相回路的,PE,线与,N,线不宜合用。,-2 335kV,三相回路,*,工作电流较大或水下敷设时，可选用单芯电缆。,*,除上述情况外，应选用三芯电缆（统包型、绞合构造型）。,-3 110 kV,三相回路可选用三根单芯电缆。,-4,宜选用单芯电缆的补充：减少中间接头（特殊较长距离）、减小弯曲半径（桥架内敷设）、矿物绝缘电缆。,上述要求对低压电缆也适用（包括工作电流大等）。,电缆型式的选择（续）,822.3,电缆绝缘水平,-1 GB50217,的规定：,*,电缆导体的相间额定电压不得低于回路的工作线电压。,*,电缆,导体与,绝缘屏蔽或金属层之间额定电压：中性点直接接地或经低电阻接地的系统，不超过,1min,切除故障时，不应低于,100%,工作相电压；其他系统不宜低于,133%,工作相电压；单相接地故障可能持续,8h,以上或安全性要求较高时，宜采用,173%,工作相电压。,*,电缆的耐压水平应满足系统绝缘配合的要求。,*,控制电缆宜选用,450/750V,。,-2 IEC,标准中缆芯对地（屏蔽层或金属护套）的额定电压,U,0,分为两类：,中性点有效接地系统，单相接地故障持续时间不超过,1min,者，应选用 第,类,U,0,，,0.6/1,（,0.45/0.75,）、,1.8/3,、,3/6,、,6/10,、,21/35kV,；,中性点非有效接地系统，单相接地故障持续时间,1min2h,者，应选用第,类,U,0,，,3/3,、,6/6,、,8.7/10,、,26/35kV,。,IEC,标准还给出了缆芯对地的雷电冲击耐受电压峰值。,（详见,配电手册,P481482,。）,电缆型式的选择（续,）,822.4,常用电缆绝缘类型的选择,（关键词：聚氯乙烯）,-1,低压电缆宜选用聚氯乙烯或交联聚乙烯型挤塑绝缘。,-2,中压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘。,-3,移动式设备或有较高柔软性要求时，应选用橡皮绝缘电缆。,-4,放射线作用场所，应按绝缘类型的要求，选用交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘电缆。,-5 60,以上高温场所，应分别选用选用耐热聚氯乙烯、交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘电缆；,100,以上高温环境，宜选用矿物绝缘电缆。,-6 -15,以下低温环境，应分别选用交联聚乙烯、聚乙烯、耐寒橡皮绝缘电缆。,-7,人员密集的公共设施、有低毒阻燃性防火要求的场所，可选用交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等不含卤素的绝缘电缆。,-8,除上述,-5,、,-6,、,-7,条不宜选用聚氯乙烯绝缘电缆外，,6kV以下,回路可选用聚氯乙烯绝缘电缆。,-9,对,6kV,重要回路或,6kV,以上的交联聚乙烯电缆，应选用