电气线路课件

第一节第一节 电气线路种类及特点电气线路种类及特点分类：分类：1、按照敷设方式分、按照敷设方式分 架空线路架空线路 电缆线路电缆线路 穿管线路穿管线路2、按照导体的绝缘分、按照导体的绝缘分 塑料绝缘线塑料绝缘线 橡皮绝缘线橡皮绝缘线 裸线裸线 一、架空线路一、架空线路1、凡是档距超过凡是档距超过25米，米，利用杆、塔敷设的高、低压利用杆、塔敷设的高、低压线路都属于架空线路。架空线路主要由导线线路都属于架空线路。架空线路主要由导线、杆、杆、塔、横担、绝、塔、横担、绝缘子和金具等组成。缘子和金具等组成。2、 架空线路造价低，便于检修。但是，架空线路架空线路造价低，便于检修。但是，架空线路妨碍妨碍交通和建设；交通和建设；易受空气中杂物的污染；而且易受空气中杂物的污染；而且，架空，架空线路可能碰撞或过分接近线路可能碰撞或过分接近树木及其他设施树木及其他设施或物件或物件，导致电击及其他事故，导致电击及其他事故。3、 架空线路导线多采用裸铝纹线和钢芯铝绞线架空线路导线多采用裸铝纹线和钢芯铝绞线。因。因铝线易受酸碱铝线易受酸碱侵蚀，所以，腐蚀性强烈的场所应采用钢线。架空线路的金具，侵蚀，所以，腐蚀性强烈的场所应采用钢线。架空线路的金具，主要用于固定导线和横担，包括线夹、横担支撑、抱箍、垫铁、主要用于固定导线和横担，包括线夹、横担支撑、抱箍、垫铁、连接金具等连接金具等。4、厂区内的低压架空线路宜采用绝缘导线厂区内的低压架空线路宜采用绝缘导线。档距：相邻两基杆塔中心线之间的水平水平距离。耐张段：相邻两基承力杆塔之间的几个档距。孤立档：如果耐张段中只有一个档距。承力杆上绝缘子串有何特点？直线杆上的绝缘子串有何特点？架空线路结构斜斜导线：传输电流，输送电能。避雷线：防雷等。防振锤：防振。绝缘子：绝缘等。线夹：固定导线等。杆塔：支持导线和避雷线等，并保持安全距离。拉线：平衡荷载。拉线盘：固定。基础：支承杆塔，并将杆塔固定在地面上，以保证杆塔不发生上拔、倾斜、倒塌、下沉。发生架空线路组成元件 二、电缆线路二、电缆线路 电缆线路主要由电力电缆、终端封头和中间接头等三部分电缆线路主要由电力电缆、终端封头和中间接头等三部分组成组成； 电缆主要由导电线芯、绝缘层和保护层组成。线芯分铜电缆主要由导电线芯、绝缘层和保护层组成。线芯分铜芯芯和铝和铝芯两种，绝缘层分浸渍纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝芯两种，绝缘层分浸渍纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘、缘、充油充油绝缘等几种。保护层分为内护层和外护层。内护绝缘等几种。保护层分为内护层和外护层。内护层分铅包、铝包、聚氯乙烯护套、交联聚乙烯护套、橡套层分铅包、铝包、聚氯乙烯护套、交联聚乙烯护套、橡套等多种；外护层包括黄麻衬垫、钢铠、防腐层等。粘性浸等多种；外护层包括黄麻衬垫、钢铠、防腐层等。粘性浸渍纸绝缘电缆渍纸绝缘电缆。 电缆终端头和中间接头是整个电缆线路的薄弱环节。电缆终端头和中间接头是整个电缆线路的薄弱环节。 与架空线路相比，电缆线路除不妨碍市容交通外，而且供电与架空线路相比，电缆线路除不妨碍市容交通外，而且供电可靠，不受外界影响，不易发生因雷击、风害、冰雪等自可靠，不受外界影响，不易发生因雷击、风害、冰雪等自然灾害边成的放降。在现代化企业广泛的应用。特别是在然灾害边成的放降。在现代化企业广泛的应用。特别是在有腐蚀性气体和蒸气，易燃、易爆场所应用最为广泛。有腐蚀性气体和蒸气，易燃、易爆场所应用最为广泛。电力电缆线路组成电缆附件：电缆三头等。线路构筑物：支撑电缆和安装电缆附件。电力电缆:电力传输与分配。电缆线路的主要优点 不易受周围环境和污染的影响，送电可靠不易受周围环境和污染的影响，送电可靠性高。性高。 线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。线间绝缘距离小，占地少，无干扰电波。 地下敷设时，不占用地面与空间，安全可地下敷设时，不占用地面与空间，安全可靠，靠，触电可能性小，触电可能性小，不易暴露目标。不易暴露目标。 有利于提高电力系统的功率因数；有利于提高电力系统的功率因数； 运行、维护工作简单方便运行、维护工作简单方便 ； 有利于美化城市，具有保密性。有利于美化城市，具有保密性。 电力电缆的缺点 一次性投资费用大；一次性投资费用大； 线路不易变更；线路不易变更； 线路不易分支；线路不易分支； 故障测寻困难、修复时间长；故障测寻困难、修复时间长； 电缆接头附件的制作工艺要求高、费电缆接头附件的制作工艺要求高、费用用高。高。 线芯（导体）导体屏蔽层（内半导）绝缘层外半导缓冲层铜屏蔽层内护层（纵向阻水缓冲层）外护层(内沥青、外聚氯乙烯)石墨层高压电缆结构示意图绝缘屏蔽层（外半导）外护层（皱纹铝护套）绝缘层线芯（导体）填充物内衬层铠装层外护层低压电力电缆结构示意图三、室内配线三、室内配线 室内配线种类室内配线种类: 母线分硬母线、软母线；母线分硬母线、软母线； 干线分明线、暗线、地下管配线；干线分明线、暗线、地下管配线； 支线有护套线、直敷配线、瓷支线有护套线、直敷配线、瓷(塑料塑料)夹板夹板配配 线、鼓形绝缘子配线、针式绝缘子配线、线、鼓形绝缘子配线、针式绝缘子配线、 钢管配线、胶塑料管配线等多种配线方钢管配线、胶塑料管配线等多种配线方 式。式。第二第二节节 电气电气线路的安全要求线路的安全要求 一、导电能力一、导电能力 导电能力包括发热、电压损失和短路电流等三方面的要求导电能力包括发热、电压损失和短路电流等三方面的要求。 1、发热条件：、发热条件： 发热条件为防止线路过热，保证线路正常工作，导线运行发热条件为防止线路过热，保证线路正常工作，导线运行最高温度不得超过下列限值：橡皮绝缘线最高温度不得超过下列限值：橡皮绝缘线-65,塑料绝缘线塑料绝缘线-70,裸线裸线- 70,铅包或铝包电缆铅包或铝包电缆-80,塑料电缆塑料电缆- 65。 2、电压损失：、电压损失： 电压损失是受电端电压与供电端电压之间的代数差。电压电压损失是受电端电压与供电端电压之间的代数差。电压损失太大，不但用电设备不能正常工作，而且可能导致电损失太大，不但用电设备不能正常工作，而且可能导致电气设备和电气线路发热。电压太高将导致电气设备的铁芯气设备和电气线路发热。电压太高将导致电气设备的铁芯磁通增大和照明线路电流增大；电压太低可能导致接触器磁通增大和照明线路电流增大；电压太低可能导致接触器等吸合不牢，吸引线圈电流增大；对于恒功率输出的电动等吸合不牢，吸引线圈电流增大；对于恒功率输出的电动机，电压太低也将导致电流增大；过分低的电压还可能导机，电压太低也将导致电流增大；过分低的电压还可能导致电动机堵转。以上这些情况都将导致电气设备损坏和电致电动机堵转。以上这些情况都将导致电气设备损坏和电气线路发热气线路发热 二、机械强度： 运行中的导线将受到自重、风力、热应力、电磁力和覆冰重力的作用。因此，必须保证足够的机械强度。按照机械强度的要求，架空线路导线截面积最小值见表1；低压配线截面积最小值见表2。 表1 架空线路导线最小截面(mm2)类别铜铝及铝合金铁单股6106多股61610 3、短路电流： 为了短路时速断保护装置能可靠动作，短路时必须有足够大的短路电流。这也要求导线截面不能太小。另一方面，由于短路电流较大，导线应能承受短路电流的冲击而不被破坏。三、间距：三、间距：（一）、电气线路与建筑物、树木、地面、水面、其他电气线路以及各种工程（一）、电气线路与建筑物、树木、地面、水面、其他电气线路以及各种工程设施之间的安全距离见其他章。架空线路电杆埋设深度不得小于设施之间的安全距离见其他章。架空线路电杆埋设深度不得小于2m，并不，并不得小于杆高的得小于杆高的16。（二）、接户线和进户线的故障比较多见。安装低压接户线应当注意以下各项（二）、接户线和进户线的故障比较多见。安装低压接户线应当注意以下各项间距要求：间距要求： (1)、如下方是交通要道，接户线离地面最小高度不得小于、如下方是交通要道，接户线离地面最小高度不得小于6m；在交通困难的；在交通困难的场合，接户线离地面最小高度不得小于场合，接户线离地面最小高度不得小于35m。 (2)、接户线不宜跨越建筑物，必须跨越时，离建筑物最小高度不得小于、接户线不宜跨越建筑物，必须跨越时，离建筑物最小高度不得小于25m。(3)、接户线离建筑物突出部位的距离不得小于、接户线离建筑物突出部位的距离不得小于015m、离下方阳台的垂直距离、离下方阳台的垂直距离不得小于不得小于25m、离下方窗户的垂直距离不得小于、离下方窗户的垂直距离不得小于03m、离上方窗户或阳、离上方窗户或阳台的垂直距离不得小于台的垂直距离不得小于08m、离窗户或阳台的水平距离也不得小于、离窗户或阳台的水平距离也不得小于08m。(4)、接户线与通讯线路交叉，接户线在上方时，其间垂直距离不得小于、接户线与通讯线路交叉，接户线在上方时，其间垂直距离不得小于06m；接户线在下方时，其间垂直距离不得小于接户线在下方时，其间垂直距离不得小于03m。(5)、接户线与树木之间的最小距离不得小于接户线与树木之间的最小距离不得小于03m。 导线有焊接、压接、缠接等多种连接方导线有焊接、压接、缠接等多种连接方式。导线连接必须紧密。原则上导线连接处式。导线连接必须紧密。原则上导线连接处的机械强度不得低于导线机械强度的的机械强度不得低于导线机械强度的80%80%；绝缘强度不得低于原导线的绝缘强度；接头绝缘强度不得低于原导线的绝缘强度；接头部位电阻不得大于原导线电阻的部位电阻不得大于原导线电阻的1.21.2倍。倍。P215.P215.四、导线连接 五、线路防护五、线路防护 各种线路应对化学性质、热性质、机械性质、环境性质、生各种线路应对化学性质、热性质、机械性质、环境性质、生物性质及其他方面有害因素的危害具有足够的防护能力。物性质及其他方面有害因素的危害具有足够的防护能力。六、过电流保护六、过电流保护 电气线路发生火灾，主要是由于线路的短路、过载或接触电阻电气线路发生火灾，主要是由于线路的短路、过载或接触电阻过大等原因，产生电火花、电弧或引起电线、电缆过热，从而过大等原因，产生电火花、电弧或引起电线、电缆过热，从而造成火灾。造成火灾。 （一）、短路保护（一）、短路保护定义：电气线路中的导线由于各种原因造成相线与相线，相线与定义：电气线路中的导线由于各种原因造成相线与相线，相线与零线（地线）的连接，在回路中引起电流的瞬间骤然增大的现零线（地线）的连接，在回路中引起电流的瞬间骤然增大的现象叫短路。根据欧姆定律，短路时由于电阻突然减小则电流将象叫短路。根据欧姆定律，短路时由于电阻突然减小则电流将突然增大。因此，线路短路时在极短的时间内会发出很大的热突然增大。因此，线路短路时在极短的时间内会发出很大的热量，这个热量不仅能使绝缘层燃烧，而且能使金属熔化，引起量，这个热量不仅能使绝缘层燃烧，而且能使金属熔化，引起邻近的易燃、可燃物质燃烧，从而造成火灾邻近的易燃、可燃物质燃烧，从而造成火灾。短路保护的动作短路保护的动作时间应符合前述电气线路热稳定的要求。时间应符合前述电气线路热稳定的要求。（二）、电气线路发生短路的主要原因有：（二）、电气线路发生短路的主要原因有：1、使用绝缘电线、电缆时，没有按具体环境选用，使绝缘受高温、潮、使用绝缘电线、电缆时，没有按具体环境选用，使绝缘受高温、潮湿或腐蚀等作用，失去了绝缘能力。湿或腐蚀等作用，失去了绝缘能力。2、线路年久失修，绝缘层陈旧老化或受损，使线芯裸露。、线路年久失修，绝缘层陈旧老化或受损，使线芯裸露。3、电源过电压，使电线绝缘被击穿。、电源过电压，使电线绝缘被击穿。4、安装、修理人员接错线路，或带电作业时造成人为碰线短路。、安装、修理人员接错线路，或带电作业时造成人为碰线短路。5、裸电线安装太低，金属物不慎碰在电线上；线路上有金属物件或小、裸电线安装太低，金属物不慎碰在电线上；线路上有金属物件或小动物跌落，发生电线之间的跨接动物跌落，发生电线之间的跨接。6、架空线路电线间距太小，档距过大，电线松弛，有可能发生两线相、架空线路电线间距太小，档距过大，电线松弛，有可能发生两线相碰；架空电线与建筑物、树木距离太近，使电线与建筑物或树木接碰；架空电线与建筑物、树木距离太近，使电线与建筑物或树木接触。触。7、电线机械强度不够，导致电线断落接触大地，或断落在另一根电线、电线机械强度不够，导致电线断落接触大地，或断落在另一根电线上。上。8、不按规定要求私拉乱接，管理不善，维护不当造成短路。、不按规定要求私拉乱接，管理不善，维护不当造成短路。9、高压架空线路的绝缘子耐压程度过低，引起线路的对地、高压架空线路的绝缘子耐压程度过低，引起线路的对地短路短路。（三三）、过载（超负荷）保护、过载（超负荷）保护1、定义：电气线路中允许连续通过而不致于使电线过热的电流量，称、定义：电气线路中允许连续通过而不致于使电线过热的电流量，称为安全载流量或安全电流。如导线流过的电流超过安全电流值，就叫为安全载流量或安全电流。如导线流过的电流超过安全电流值，就叫导线过载。电线过载，一般在不考虑电压降的情况下，以温升为标准。导线过载。电线过载，一般在不考虑电压降的情况下，以温升为标准。一般导线的最高允许工作温度为一般导线的最高允许工作温度为65度。当过载时，导线的温度超过这度。当过载时，导线的温度超过这个温度值，会使绝缘加速老化，甚至损坏，引起短路火灾事故个温度值，会使绝缘加速老化，甚至损坏，引起短路火灾事故。2、发生过载的主要原因有：、发生过载的主要原因有：1）、导线截面积选择不当，实际负载超过了导）、导线截面积选择不当，实际负载超过了导线的安全载流量。线的安全载流量。2）、在线路中接入了过多或功率过大的电气设）、在线路中接入了过多或功率过大的电气设备，超过了配电线路的负载能力备，超过了配电线路的负载能力。 3、防止过载的措施防止过载的措施1）、合理选用导线截面。）、合理选用导线截面。2）、切忌乱拉电线和过多的接入负载。）、切忌乱拉电线和过多的接入负载。3）、定期检查线路负载与设备增减情况。）、定期检查线路负载与设备增减情况。4）、安装相应的保险或自动开关。）、安装相应的保险或自动开关。七七、线路管理线路管理 电气线路应有必要的资料和文件，如施工图、实验记录电气线路应有必要的资料和文件，如施工图、实验记录等。还应建立巡视、清扫、维修等制度。等。还应建立巡视、清扫、维修等制度。 移动式临时线必须采用有保护芯线的橡套软线，长度一移动式临时线必须采用有保护芯线的橡套软线，长度一般不超过般不超过10m。临时架空线的高度和其他间距原则上不。临时架空线的高度和其他间距原则上不得小于正规线路所规定的限值，必要的部位应采取屏护得小于正规线路所规定的限值，必要的部位应采取屏护措施，长度一般不超过措施，长度一般不超过500m.第二节第二节 电气线路常见电气线路常见故障故障巡视检查巡视检查一、架空一、架空线路线路巡视检查巡视检查 1 1、查看、查看线路上有无断落悬挂的树枝、风筝、衣物、金属物等线路上有无断落悬挂的树枝、风筝、衣物、金属物等杂物，防护地带内有无堆放的杂草、木材、易燃易爆物等，杂物，防护地带内有无堆放的杂草、木材、易燃易爆物等，如果发现，应立即予以清除。查明各种异常现象和正在进如果发现，应立即予以清除。查明各种异常现象和正在进行的工程，例如有可能危及线路安全运行的天线、井架、行的工程，例如有可能危及线路安全运行的天线、井架、脚手架、机械施工设备等：在线路附近爆破、打靶及可能脚手架、机械施工设备等：在线路附近爆破、打靶及可能污染腐蚀线路及其设备的工厂污染腐蚀线路及其设备的工厂； 2 2、在、在防护区内土建施工、开渠挖沟、平整土地、植树造林、防护区内土建施工、开渠挖沟、平整土地、植树造林、堆放建筑材料等；与公路、河流、房屋、弱电线线路以及堆放建筑材料等；与公路、河流、房屋、弱电线线路以及其它与电力线路的交叉跨越距离是否符合要求。如有发现，其它与电力线路的交叉跨越距离是否符合要求。如有发现，应采取措施予以清除或及时书面通知有关单位停止建设、应采取措施予以清除或及时书面通知有关单位停止建设、拆除。还应查看线路经过的地方是否存在电力线路与广播、拆除。还应查看线路经过的地方是否存在电力线路与广播、电视、通讯线相互搭挂和交叉跨越情况，是否采取防止强电视、通讯线相互搭挂和交叉跨越情况，是否采取防止强电侵入弱电线路的防范措施，线路下方是否存在线路对树电侵入弱电线路的防范措施，线路下方是否存在线路对树木放电而引起的火烧山隐患。木放电而引起的火烧山隐患。第二节第二节 电气线路常见电气线路常见故障故障巡视检查巡视检查一、架空一、架空线路线路巡视检查巡视检查 3 3、主要查看杆塔有无倾斜、地基下沉、雨水冲刷、裂纹及露主要查看杆塔有无倾斜、地基下沉、雨水冲刷、裂纹及露筋情况筋情况, ,检查标示的路线、名称及杆号是清楚正确。检查标示的路线、名称及杆号是清楚正确。( (混凝土混凝土电杆电杆: :转角杆、直线杆不应大于转角杆、直线杆不应大于1.5%,1.5%,转角杆不应向内角倾斜转角杆不应向内角倾斜, ,终端杆不应向导线侧倾斜终端杆不应向导线侧倾斜, ,向拉线侧倾斜应小于向拉线侧倾斜应小于200mm, 200mm, 混凝混凝土电杆不应有纵向裂纹土电杆不应有纵向裂纹, ,横向裂纹不应超过横向裂纹不应超过1/31/3周长周长, ,且裂纹且裂纹宽度不应大于宽度不应大于0.5mm0.5mm。) )杆塔所处的位置是否合理，是否给交杆塔所处的位置是否合理，是否给交通安全、城市景观造成不便。横担主要查看是否锈蚀、变形、通安全、城市景观造成不便。横担主要查看是否锈蚀、变形、松动或严重歪斜。铁横担、金具锈蚀不应起皮和出现麻点。松动或严重歪斜。铁横担、金具锈蚀不应起皮和出现麻点。 0.5% 4 4、主要查看绝缘子是否脏污、闪络，是否有硬伤或裂纹，铁主要查看绝缘子是否脏污、闪络，是否有硬伤或裂纹，铁脚无弯曲，铁件无严重锈蚀。查看槽型悬式绝缘子的开口脚无弯曲，铁件无严重锈蚀。查看槽型悬式绝缘子的开口销是否脱出或遗失，大点销是否弯曲或脱出；球型悬式绝销是否脱出或遗失，大点销是否弯曲或脱出；球型悬式绝缘子的弹簧销子是否脱出；针式（或柱式、瓷横担）绝缘缘子的弹簧销子是否脱出；针式（或柱式、瓷横担）绝缘子的螺丝帽、弹簧垫是否松动或短缺，其固定铁脚是否弯子的螺丝帽、弹簧垫是否松动或短缺，其固定铁脚是否弯曲或严重偏斜；瓷拉棒有否破损、裂纹及松动歪斜等情况。曲或严重偏斜；瓷拉棒有否破损、裂纹及松动歪斜等情况。第二节第二节 电气线路常见电气线路常见故障故障巡视检查巡视检查一、架空线路巡视检查 5、 查看导线有无断股、松动，弛度是否平衡，三根导线弛度应力是否一致。查看导线接续、跳引线触点、线夹处是否存在变色、发热、松动、腐蚀等现象，各类扎线及固定处缠绕的铝包带有无松开、断掉等现象。巡线时一般用肉眼直接进行观察，若看不清楚，可用望远镜和红外线监测技术对有疑问的地方详细观察，直至得出可靠结论。引流线对邻相及对地（杆塔、金具、拉线等）距离是否符合要求（最大风偏时，10kV对地不小于200mm，线间不小于300mm；低压对地不小于100mm，线间不小于150mm。） 6、 查看接户线与线路的接续情况。接户线的绝缘层应完整，无剥落、开裂等现象；导线不应松弛、破旧，与主线连接处应使用同一种金属导线，每根导线接头不应多于1个，且应用同一型号导线相连接。接户线的支持构架应牢固，无严重锈蚀、腐朽现象，绝缘子无损坏，其线间距离、对地距离及交叉跨越距离应符合技术规程的规定。三相四线制低压接户线，在巡视好相线触点的同时，应特别注意零线触点是否完好。此外，应注意接户线的增减情况。第二节第二节 电气线路常见电气线路常见故障故障巡视检查巡视检查一、架空线路巡视检查7、查看拉线有无松动、锈蚀、断股、张力分配不均等现象，拉线地锚有无松动、缺土及土壤下陷、雨水冲刷等情况，拉线桩、保护桩有无腐蚀损坏等现象，线夹、花蓝螺丝、连接杆、报箍、拉线棒是否存在腐蚀松动等现象。查看穿过引线、导线、接户线的拉线是否装有拉线绝缘子，拉线绝缘子对地距离是否满足要求；拉线所处的位置是否合理，会否给交通安全、城市景观造成不良影响或行人造成不便；水平拉线对通车路面中心的垂直距离是否满足要求；拉线棒应无严重锈蚀、变形、损伤及上拔等现象；拉线基础应牢固，周围土壤有无突起、沉陷、缺土等现象。 8、主要查看放电间隙距离是否正确或烧坏；避雷器有无破损、裂纹、脏污；避雷器的固定是否牢固，有无倾斜、松动等现象；防雷设备引线、接地引下线的连接是否牢固可靠，上下压线有无开焊、脱落，接头有无锈蚀。查看接地引下线是否严重腐蚀、断股、断线或丢失；连接卡子螺丝是否松动或丢失；接地装置是否外露，在埋设接地体范围内有无土石方工程。第二节第二节 电气线路常见电气线路常见故障故障巡视检查巡视检查二、电缆线路巡视检查（1）直埋电缆（2）沟道内的电缆线路（3）电缆终端头和中间接头（4）明敷的电缆：沿线的挂钩或支架是否牢固；电缆外明敷的电缆：沿线的挂钩或支架是否牢固；电缆外皮有无腐蚀或损伤；线路附近是否堆放有易燃、易爆皮有无腐蚀或损伤；线路附近是否堆放有易燃、易爆或强烈腐蚀性物质等。或强烈腐蚀性物质等。