第5章 工厂电力线路
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工厂供电第五章工厂电力线路
按允许载流量选择截面时须注意以下几点： 1.允许载流量与环境温度有关。若实际环境温 度与规定的环境温度不一致时，允许载流量须乘上 温度修正系数Kθ以求出实际的允许载流量。
Ial′=KθIal
2.电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时 差，故允许载流量将降低，要用电缆并列校正 系数KP进行校正。
3.电缆在土壤中敷设时，因土壤热阻系数不同， 散热条件也不同，其允许载流量也应乘上土壤 热阻系数KS校正。
(2)在实现自动化方面，适应性更差。
提高可靠性，可采用双干式供电或两端供电的方式。
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（三）环式接线 环式接线，实质上是两端供电的树干式接
线。 为了避免环式线路上发生故障时影响整
个电网，也为了便于实现线路的选择性，因 此多数环式线路采取“开口”运行方式，即 环式线路有一处开关是断开的。
三、低压线路的接线方式 放射式、树干式和环式等基本接
择截面时按其中的最大值选。
例1 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV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15℃。 该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.8，效
率为0.85，试按允许载流量选择导线截面。 解
1.计算电流
2.相线截面的选择 三相四线制线路，查附录表，4根单芯线穿钢管敷设的每 相芯线截面为35mm2的BLV型导线，在环境温度为25℃时的
查表可知，其jec=0.9A
Aec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2
选标准截面70mm2，即型号为LGJ–70的铝绞线。
2.校验发热条件
查附录表可知，LGJ–70在室外温度为25℃时的允许载流量为
Ial=275A>Ic=71.பைடு நூலகம்A，所以满足发热条件。
Ial′=KθIal
2.电缆多根并列时，其散热条件较单根敷设时 差，故允许载流量将降低，要用电缆并列校正 系数KP进行校正。
3.电缆在土壤中敷设时，因土壤热阻系数不同， 散热条件也不同，其允许载流量也应乘上土壤 热阻系数KS校正。
(2)在实现自动化方面，适应性更差。
提高可靠性，可采用双干式供电或两端供电的方式。
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（三）环式接线 环式接线，实质上是两端供电的树干式接
线。 为了避免环式线路上发生故障时影响整
个电网，也为了便于实现线路的选择性，因 此多数环式线路采取“开口”运行方式，即 环式线路有一处开关是断开的。
三、低压线路的接线方式 放射式、树干式和环式等基本接
择截面时按其中的最大值选。
例1 有一条220/380V的三相四线制线路，采用BLV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15℃。 该线路供电给一台40kW的电动机，其功率因数为0.8，效
率为0.85，试按允许载流量选择导线截面。 解
1.计算电流
2.相线截面的选择 三相四线制线路，查附录表，4根单芯线穿钢管敷设的每 相芯线截面为35mm2的BLV型导线，在环境温度为25℃时的
查表可知，其jec=0.9A
Aec=Ic/jec=71.6/0.9=79.6mm2
选标准截面70mm2，即型号为LGJ–70的铝绞线。
2.校验发热条件
查附录表可知，LGJ–70在室外温度为25℃时的允许载流量为
Ial=275A>Ic=71.பைடு நூலகம்A，所以满足发热条件。
工厂供电课件第五章
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- 半导管 6半导层 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
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
（二）电缆的敷设 1.电缆敷设路径的选择 选择电缆敷设路径时，应考虑以下原则：1）避免电缆遭受 机械性外力、过热和腐蚀等的危害；2）在满足安全要求条件下 应使电缆较短；3）便于敷设和维护；4）应避开将要挖掘施工 的地段。 2.电缆的敷设方式 工厂中常见的电缆敷设方式有直接埋地敷设（图5-23）、 利用电缆沟（图5-24）和电缆桥架（图5-25）等几种。而在发 电厂、某些大型工厂和现代化城市 中，则还有的采用电缆排管 （图5-26）和电缆隧道（图5-27）等敷设方式。 3.电缆敷设的一般要求
二、电缆线路的结构和敷设
（一）电缆和电缆头 1.电缆 电缆是一种特殊结构的导线，在其几根绞绕的（或单根） 绝缘导电芯线外面，统包有绝缘层和保护层。
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
（1）油浸纸绝缘电力电缆。如图5-18所示。
（2）塑料绝缘电力电缆 它有聚氯乙烯绝缘及护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯 护套电缆两种类型。
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
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
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
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
2.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是10kV交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头剥切尺寸和 安装示意图。
5工厂电力线路
工厂电力线路
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5.2.2 架空线路的敷设
架空线路路径的选择，考虑原则： 1、路径要短，尽量减少转角，减少与其他设施交叉； 2、尽量避开河洼，雨水冲刷地带、不良地质地区及易 燃、易爆危险场所； 3、不应引起机耕、交通和人行困难； 4、不宜跨越房屋，与建筑物保持一定安全距离； 5、与工厂和城镇总体规划协调配合，考虑今后发展。
低压环形线路也多采用“开口”运 行。
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5.2 工厂电力线路的结构和敷设
工厂电力线路
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5.2.1 架空线路的结构
架空线路组成：导线、电杆、绝缘子和线路金具。
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5.2.1 架空线路的结构
• 优点：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； • 缺点：直接受大气影响，易受雷击和污秽空气的危害，占 用地面和空间，有碍交通和观瞻。
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5.2.1 架空线路的结构
架空线路一般采用裸导线，按结构分：单股线和多股绞线。 绞线分：铜绞线、铝绞线（LY）、钢芯铝绞线（LGJ）。 架空线路一般情况下采用铝绞线（LY），在机械强度要 求较高和35KV及以上的架空线路上，多采用钢芯铝绞线 （LGJ）。 在工厂和城市10KV及以下架空线路，可采用绝缘导线。
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（二）树干式接线
与放射式接线相比，优点有： 多数情况下，能减少线路的有 色金属消耗量；采用的高压开 关数少，投资较省；
缺点有：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。
工厂供电(刘介才第五版)第5章
电压损失——线路始末两端电压的数值差。U U1 U2
（一）线路末端接有一集中负荷的三相线路⊿U的计算
解：
1、相线截面Aφ的选择
查附录表19-1：环境温度为30℃时，明敷的BLX-500型截面为 50mm2
的铝芯橡皮线Ial=163A＞I30=150A，满足发热条件。则选得相线截 面为：Aφ=50mm2 校验机械强度：查附录表15，假设为室外明敷且15m＜L≤25m，
查得：Amin=10mm2。 则 Aφ＞Amin，满足机械强度要求。
15
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第 五 章 工厂电力线路
三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面
目的：使年运行费用低，有色金属消耗量小来进行选择。
年运行费：包括线路折旧费、维修管理费、电能损耗费。
线路折旧费=线路投资/折旧年限 图5-28：
年运行费与 导线截面的关系。
曲线1:(线路折旧费+线路维修管理费)
与导线截面的关系；
（一）按正常发热条件选择三相系统相线截面应满足： K Ial I30
式中：Ial——导线在一定环境温度下的允许载流量；
见附录表16对对-19变电。压容器器高的压引侧入导线线：：
I30——线路的计算电流。 Kθ——温度校正系数。K
al 0 al 0
I30= I1NT I30=1.35
INC
θ0——导线允许载流量采用的温度，一般为25℃。
型号：TJ、 LJ 、LGJ、LYJ、BLX（BX）BLV（BV）、 p18 BLXF（BXF）、VLV（VV）、YJLV（YJV） 铜芯塑料绝缘线
TJ——铜绞线； LJ——铝绞线； LGJ——钢芯铝绞线；图
LYJ——架空绝缘电缆，铝芯绝缘导线，交联聚乙烯绝缘。
（一）线路末端接有一集中负荷的三相线路⊿U的计算
解：
1、相线截面Aφ的选择
查附录表19-1：环境温度为30℃时，明敷的BLX-500型截面为 50mm2
的铝芯橡皮线Ial=163A＞I30=150A，满足发热条件。则选得相线截 面为：Aφ=50mm2 校验机械强度：查附录表15，假设为室外明敷且15m＜L≤25m，
查得：Amin=10mm2。 则 Aφ＞Amin，满足机械强度要求。
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第 五 章 工厂电力线路
三、按经济电流密度选择导线和电缆的截面
目的：使年运行费用低，有色金属消耗量小来进行选择。
年运行费：包括线路折旧费、维修管理费、电能损耗费。
线路折旧费=线路投资/折旧年限 图5-28：
年运行费与 导线截面的关系。
曲线1:(线路折旧费+线路维修管理费)
与导线截面的关系；
（一）按正常发热条件选择三相系统相线截面应满足： K Ial I30
式中：Ial——导线在一定环境温度下的允许载流量；
见附录表16对对-19变电。压容器器高的压引侧入导线线：：
I30——线路的计算电流。 Kθ——温度校正系数。K
al 0 al 0
I30= I1NT I30=1.35
INC
θ0——导线允许载流量采用的温度，一般为25℃。
型号：TJ、 LJ 、LGJ、LYJ、BLX（BX）BLV（BV）、 p18 BLXF（BXF）、VLV（VV）、YJLV（YJV） 铜芯塑料绝缘线
TJ——铜绞线； LJ——铝绞线； LGJ——钢芯铝绞线；图
LYJ——架空绝缘电缆，铝芯绝缘导线，交联聚乙烯绝缘。
第5章 工厂电力线路5
70 0.5
低压线路不同挡距时的最小线间距离表
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。
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
第五章 工厂电力线路
第一节 工厂电力线路及接线方式
一、电力线路的任务和类别 1、任务：输送和分配电能 2、分类： 低压：1000V及以下 高压：1000V以上 超高压：220KV及以上
二、高压线路接线方式
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。 高压放射式线路→ 特点：高压开关设备较多，投资较大。 可靠性高
第二节 工厂电力线路的结构的敷设
第5章 工厂电力线路
对供配电系统而言，高压环形结线是树干式结 线的改进，如图5-3所示，两路树干式结线联接 起来就构成了环形结线。
环式结线一般用于中压系统或高压系统，可用 于对二、三级负荷供电。如图所示，电源可为多 个或一个。
这种结线运行灵活，供电可靠性高。由于闭环运 行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环形线 路上发生故障时影响整个电网，因此大多数环形 线路采用“开环”运行方式，即环形线路中有一 处开关是断开的。在现代化城市配电网中这种结 线应用较广。
适于负荷容量较小 ，不重要的用电负荷。 一般用于向三级负荷供电 。
2. 双回路树干式结线
对于要求高可靠性的用户，采用双回路干线，使线路 互为备用，同时可将双回路引自不同的电源，如图所示， 实现电源和线路的两种备用，达到向一、二级负荷供电 的目的。这种结构在中、低压系统中均广泛应用。
四、环式结线
低压放射 式结线
低压树干式结线
低压链式结线
适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距 较近场所。相连的用电设备一般不宜多于5台，总 容量不宜超过10kw.
低压环形结线
·
·
·
·
·
·
·
·
·
···
低压配电屏
放射式配电系统
···
低压配电屏
树干式配电系统
低压配电方案
···
低压配电屏
混合式配电系统ຫໍສະໝຸດ 运行经验证明，供配电系统的结线不宜太复 杂，层次不宜过多，否则会造成浪费和提高 故障率。GB50052–95《供配电系统设计规范》 中规定：供配电系统应简单可靠，同一电压 供电系统的变配电级数不宜多于两级。
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5. 2 电力线路的结构与敷设
一、 架空线路
架空线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线路。
环式结线一般用于中压系统或高压系统，可用 于对二、三级负荷供电。如图所示，电源可为多 个或一个。
这种结线运行灵活，供电可靠性高。由于闭环运 行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环形线 路上发生故障时影响整个电网，因此大多数环形 线路采用“开环”运行方式，即环形线路中有一 处开关是断开的。在现代化城市配电网中这种结 线应用较广。
适于负荷容量较小 ，不重要的用电负荷。 一般用于向三级负荷供电 。
2. 双回路树干式结线
对于要求高可靠性的用户，采用双回路干线，使线路 互为备用，同时可将双回路引自不同的电源，如图所示， 实现电源和线路的两种备用，达到向一、二级负荷供电 的目的。这种结构在中、低压系统中均广泛应用。
四、环式结线
低压放射 式结线
低压树干式结线
低压链式结线
适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距 较近场所。相连的用电设备一般不宜多于5台，总 容量不宜超过10kw.
低压环形结线
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低压配电屏
放射式配电系统
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低压配电屏
树干式配电系统
低压配电方案
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低压配电屏
混合式配电系统ຫໍສະໝຸດ 运行经验证明，供配电系统的结线不宜太复 杂，层次不宜过多，否则会造成浪费和提高 故障率。GB50052–95《供配电系统设计规范》 中规定：供配电系统应简单可靠，同一电压 供电系统的变配电级数不宜多于两级。
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5. 2 电力线路的结构与敷设
一、 架空线路
架空线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线路。
第5章 工厂的电力线路
A 10kV 3km B 2km C
1000kW+j500kvar
800kW+j300kvar
=
解： （1）先按电压损失条件选择导线截面 设线路AB段和 段选取同一截面LJ型铝绞线 初取x 段和BC段选取同一截面 型铝绞线， 设线路 段和 段选取同一截面 型铝绞线 ， 初取 0 ＝0.35Ω/km，则有 ， 1 ∆UAC% = r p L + p2 L2 ) + x0 ( q1 L1 + q2 L2 ) 2 0( 1 1 10U N r0 (1000kW×3km+800kW×5km) + 0.35Ω km×( 500kvar ×3km+ 300kvar ×5km) ≤5
10×(10kV)2
（二） 电力电缆
电缆， 电缆，它的导电 部分和绝缘部分都在一 个整体中，所以电缆线 个整体中， 路的结构问题实际上就 是电缆的敷设方法。 是电缆的敷设方法。电 缆户外敷设有三种类型： 缆户外敷设有三种类型： 1)直接埋地 直接埋地 2)敷设在混凝土管中 敷设在混凝土管中 3)敷设在电缆沟中 敷设在电缆沟中
图1 放射式接线图 a)单回路放射式 b)双回路放射式 c)带有公共备用线路的放射式
2．树干式 ．
树干式的优点是变配电 树干式的优点是变配电 优点 所的馈出线回路数少、 所的馈出线回路数少、 投资小、结构简单， 投资小、结构简单，其 缺点是可靠性差 是可靠性差、 缺点是可靠性差、线路 故障影响范围大。 故障影响范围大。为减 小干线故障时的停电范 围，每条线路连接的变 压器台数不宜超过5 压器台数不宜超过5台， 总容量不超过3000kVA 3000kVA。 总容量不超过3000kVA。
允许载流量与环境温度有关。 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。 温度修正系数求出相应的允许载流量。
1000kW+j500kvar
800kW+j300kvar
=
解： （1）先按电压损失条件选择导线截面 设线路AB段和 段选取同一截面LJ型铝绞线 初取x 段和BC段选取同一截面 型铝绞线， 设线路 段和 段选取同一截面 型铝绞线 ， 初取 0 ＝0.35Ω/km，则有 ， 1 ∆UAC% = r p L + p2 L2 ) + x0 ( q1 L1 + q2 L2 ) 2 0( 1 1 10U N r0 (1000kW×3km+800kW×5km) + 0.35Ω km×( 500kvar ×3km+ 300kvar ×5km) ≤5
10×(10kV)2
（二） 电力电缆
电缆， 电缆，它的导电 部分和绝缘部分都在一 个整体中，所以电缆线 个整体中， 路的结构问题实际上就 是电缆的敷设方法。 是电缆的敷设方法。电 缆户外敷设有三种类型： 缆户外敷设有三种类型： 1)直接埋地 直接埋地 2)敷设在混凝土管中 敷设在混凝土管中 3)敷设在电缆沟中 敷设在电缆沟中
图1 放射式接线图 a)单回路放射式 b)双回路放射式 c)带有公共备用线路的放射式
2．树干式 ．
树干式的优点是变配电 树干式的优点是变配电 优点 所的馈出线回路数少、 所的馈出线回路数少、 投资小、结构简单， 投资小、结构简单，其 缺点是可靠性差 是可靠性差、 缺点是可靠性差、线路 故障影响范围大。 故障影响范围大。为减 小干线故障时的停电范 围，每条线路连接的变 压器台数不宜超过5 压器台数不宜超过5台， 总容量不超过3000kVA 3000kVA。 总容量不超过3000kVA。
允许载流量与环境温度有关。 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。 温度修正系数求出相应的允许载流量。
5 工厂电力线路
1、架空线路的导线 裸导线：单股、多股,如钢芯铝绞线 2、电杆、横担和拉线 3、线路绝缘和金具
4、架空线的敷设
敷设要求、路径选择 架空线路的结构
1低压导线，2针式绝缘子，3横担，4低压电杆， 5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
导线在电杆上的排列方式
架空线的档距、弧垂、及其它距离
(5-21)
例5-4 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：由例5-3知， P30 2500kW ,cos 0.7
tan 1, Q30 2500k var
又利用 A 50mm （LGJ截面）和 aav 1.26 1.6m 2m 查附录表6， R0 0.68 / km, X 0 0.39 / km 。
当
16 mm ＜A 35mm
2 2
时: APE A
时：
APE 16mm 2
当
A＞35mm 2
时：
APE 0.5 A
4、保护中性线(PEN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PEN线截面选择应 同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。
例5-1 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
2
故线路的电压损耗为
U ( pR qX ) 2500kW (5 0.68) 2500k var (5 0.39) 382V UN 35kV
线路的电压损耗百分值为
U % 100 382V 1.09% U al % 5% 35000V
4、架空线的敷设
敷设要求、路径选择 架空线路的结构
1低压导线，2针式绝缘子，3横担，4低压电杆， 5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
导线在电杆上的排列方式
架空线的档距、弧垂、及其它距离
(5-21)
例5-4 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：由例5-3知， P30 2500kW ,cos 0.7
tan 1, Q30 2500k var
又利用 A 50mm （LGJ截面）和 aav 1.26 1.6m 2m 查附录表6， R0 0.68 / km, X 0 0.39 / km 。
当
16 mm ＜A 35mm
2 2
时: APE A
时：
APE 16mm 2
当
A＞35mm 2
时：
APE 0.5 A
4、保护中性线(PEN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PEN线截面选择应 同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。
例5-1 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
2
故线路的电压损耗为
U ( pR qX ) 2500kW (5 0.68) 2500k var (5 0.39) 382V UN 35kV
线路的电压损耗百分值为
U % 100 382V 1.09% U al % 5% 35000V
工厂电力线路培训课程(PPT 36页)
对熔断器保护： INFEKOL Ial
对自动开关保护：IOPKOLIal Kol 的取值方法见课本p199、p206。
（二）低压中性线和保护线截面的选变 为择压Ｙ器，中接y性n线0线方式
变压器接线方式 相线为D,yn11
1、中性线（N线）的选择—不应小于三相系统的最大不平衡电流。
1）一般三相四线制的中性线截面：A0≥0.5Aφ 或 A0＝Aφ 2）两相三线及单相线路的中性线截面：A0=Aφ 3）三次谐波突出的三相四线制的中性线截面： A0≥Aφ
一、电力线路的任务和类别
任务： 输送电能
类别：
按电压分：
高压线路：1KV及以上的线路 低压线路：1KV以下的线路
按结构分：架空线路、电缆线路；
按布置形式分：开式电力网，闭式电力网
按接线方式分：放射式、树干式、环形接线
二、高压线路的接线方式 工厂高压电力线路与地方电力网相似。
特点为： 供电范围小，配电距离短，输送容量小。 高低压电力线路常用的有放射式、树干式、环形接线。
（三）环行接线 两路链串型树干式的线路联络起来形成环型接线。
优点：运行灵活，供电可靠性高。 缺点：闭环运行时，继电保护整定困难，有色金属消耗量大。
在实际运行中，常采用混合式。
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第 五 章 工厂电力线路
三、低压线路的接线方式 从车间变电所或配电箱到用电设备的线路属于低压配电线路。
1、放射式
1）2）的供电可靠性不高，适于三级负荷或次要的二级负荷。
3）、4）、5）的供电可靠性较高，适于一、二级负荷。
缺点：开关柜数量多，导线多，投资较大。
3
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第 五 章 工厂电力线路
5工厂电力线路
油浸纸绝缘电缆
2017/4/17
交联聚乙烯绝 缘电缆
供配电系统
第五章
电缆的敷设
电缆常用的敷设方式：
（1）直接埋地敷设
（2）电缆沟敷设 （3）电缆排管敷设
（4）沿墙敷设
（5）电缆桥架敷设
2017/4/17
供配电系统
第五章
电缆的敷设（直接埋地）
施工简单，电缆散热性
能好；
维护检修困难，易受机 械损伤、化学腐蚀等； 用于埋设根数不多（少 于6根）的地方
2017/4/17
供配电系统
第五章
导线在电杆上的布置方式
三相四线制低压架空线路的导线，一般都采用水平排 列，如图5-16a所示。由于中性线（PEN线）电位在三相均 衡时为零，而且其截面一般较小，机械强度较差，所以中 性线一般架设在靠近电杆的位置。 三相三线制架空线路的导线，可三角形排列，如图516b、c所示；也可水平排列，如图5-16f 所示。 多回路导线同杆架设时，可三角形与水平混合排列，如 图5-16d所示，也可全部垂直排列，如图5-16e所示。 电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在 上边，电压较低的线路则架设在下边。
2017/4/17
供配电系统
第五章
电缆敷设时应注意的事项
直埋电缆深不应小于0.7m，四周用细纱埋设，与地下 构筑物距离不小于0.3m 埋设时要比较松弛，电缆长度比实际线路长5%-10%并 作波浪形埋设 对非铠装电缆在下列地点应穿管保护：电缆引入或引 出建筑物或穿过楼板处；当电缆与道路交叉时；从电缆沟 引出到电杆或墙外面敷设的电缆距地面高2m或埋入地下 0.25m深度的一段 电缆与热力管道交叉时应有隔热层保护 电缆金属外皮及金属电缆支架应可靠接地
2017/4/17
交联聚乙烯绝 缘电缆
供配电系统
第五章
电缆的敷设
电缆常用的敷设方式：
（1）直接埋地敷设
（2）电缆沟敷设 （3）电缆排管敷设
（4）沿墙敷设
（5）电缆桥架敷设
2017/4/17
供配电系统
第五章
电缆的敷设（直接埋地）
施工简单，电缆散热性
能好；
维护检修困难，易受机 械损伤、化学腐蚀等； 用于埋设根数不多（少 于6根）的地方
2017/4/17
供配电系统
第五章
导线在电杆上的布置方式
三相四线制低压架空线路的导线，一般都采用水平排 列，如图5-16a所示。由于中性线（PEN线）电位在三相均 衡时为零，而且其截面一般较小，机械强度较差，所以中 性线一般架设在靠近电杆的位置。 三相三线制架空线路的导线，可三角形排列，如图516b、c所示；也可水平排列，如图5-16f 所示。 多回路导线同杆架设时，可三角形与水平混合排列，如 图5-16d所示，也可全部垂直排列，如图5-16e所示。 电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应架设在 上边，电压较低的线路则架设在下边。
2017/4/17
供配电系统
第五章
电缆敷设时应注意的事项
直埋电缆深不应小于0.7m，四周用细纱埋设，与地下 构筑物距离不小于0.3m 埋设时要比较松弛，电缆长度比实际线路长5%-10%并 作波浪形埋设 对非铠装电缆在下列地点应穿管保护：电缆引入或引 出建筑物或穿过楼板处；当电缆与道路交叉时；从电缆沟 引出到电杆或墙外面敷设的电缆距地面高2m或埋入地下 0.25m深度的一段 电缆与热力管道交叉时应有隔热层保护 电缆金属外皮及金属电缆支架应可靠接地
第五章 工厂电力线路
有架空线路
按其结构型式分
电缆线路
车间（室内）线路
5.1.2 高压线路的接线方式
工厂供电第五章
高压线路的基本接线方式
放射式 树干式 环形式
一 高压放射式接线
每个车间变电所的高 压进线相互独立
如右图所示，在电源进线处设置高压配电所，经高 压配电线路连接到各个车间变电所，经车间变电所 进行降压分配。
优点：线路之间互不影响； 供电可靠性较强； 便于装设自动装置； 保护装置较简单。
钢
价廉，但其导电性差（电导率为7.52MS/m），功率损耗大， 对交流电流还有磁滞涡流损耗，易锈蚀，因此钢导线在架空
线路上一般只作避雷线使用。
架空线路一般采用裸导线。 单股线
裸导线按其结构分
铜绞线
工工厂厂供供电电第第五五章章
多股绞线 铝绞线 架空线路一般情况下采用铝绞线
采用多股绞线
钢芯铝绞线
机械强度要求较高和35kV及 以上的架空线路上，则多采 用钢芯铝绞线
注：弧垂不宜
过大，也不宜过 小。弧垂过大， 则在导线摆动时 容易引起相间短 路，而且造成导 线对地或对其他 物体的安全距离 不够；弧垂过小， 则将使导线内应 力增大，在天冷 时可能使导线收 缩绷断。
图5-17 架空线பைடு நூலகம்的档距和弧垂 a) 平地上 b) 坡地上
工厂供电第五章
5.2.2 电缆线路的结构和敷设
5.1.3 低压线路接线方式
一 低压放射式接线
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。
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。
工厂供电第五章 图5-5 低压放射式接线
按其结构型式分
电缆线路
车间（室内）线路
5.1.2 高压线路的接线方式
工厂供电第五章
高压线路的基本接线方式
放射式 树干式 环形式
一 高压放射式接线
每个车间变电所的高 压进线相互独立
如右图所示，在电源进线处设置高压配电所，经高 压配电线路连接到各个车间变电所，经车间变电所 进行降压分配。
优点：线路之间互不影响； 供电可靠性较强； 便于装设自动装置； 保护装置较简单。
钢
价廉，但其导电性差（电导率为7.52MS/m），功率损耗大， 对交流电流还有磁滞涡流损耗，易锈蚀，因此钢导线在架空
线路上一般只作避雷线使用。
架空线路一般采用裸导线。 单股线
裸导线按其结构分
铜绞线
工工厂厂供供电电第第五五章章
多股绞线 铝绞线 架空线路一般情况下采用铝绞线
采用多股绞线
钢芯铝绞线
机械强度要求较高和35kV及 以上的架空线路上，则多采 用钢芯铝绞线
注：弧垂不宜
过大，也不宜过 小。弧垂过大， 则在导线摆动时 容易引起相间短 路，而且造成导 线对地或对其他 物体的安全距离 不够；弧垂过小， 则将使导线内应 力增大，在天冷 时可能使导线收 缩绷断。
图5-17 架空线பைடு நூலகம்的档距和弧垂 a) 平地上 b) 坡地上
工厂供电第五章
5.2.2 电缆线路的结构和敷设
5.1.3 低压线路接线方式
一 低压放射式接线
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。
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。
工厂供电第五章 图5-5 低压放射式接线
工厂电力线路PPT课件
（1）如图5-4所示
（2）特点 ① 这种结线方式的各低压配电
出线互不影响，供电可靠性较高。 ② 所用配电设备及导线材料较
多，且运行不够灵活。
（3）应用 多用于用电设备容量大、
负荷集中或性质重要的负荷，以及
需要集中连锁起动、停车的用电设
备和有爆炸危险的场所。对于特别
重要的负荷，可采用由不同母线段
或不同电源供电的双回路放射式结
b) 低压“变压器－干线组”
的树干式结线
.
15
（3）链式结线 是变形的树干式结线。
1）如图5-6所示
2）应用 适用于用电设备彼此距离近、容量都较小的情况。链式连接的用 电设备台数不能超过5台、配电箱不超过3台，且总容量不宜超过10KW。
3.高压环形结线
高压环形结线实际上是两端供电的树 干式结线。
（1）如图5-3所示
（2）特点 运行灵活，线路检修时可 切换电源；故障时可切除故障线段， 缩短停电时间，供电可靠性高。
（3）应用 可供二、三级负荷，在现
代化城市电网中应用较广泛。
（4）“开环”运行理由 由于闭环运
行时继电保护整定较复杂，同时也为
二、高压线路的接线方式
放射式、树干式、环形
高压放射式线路→
.
3
1.高压放射式结线
电能在高压母线汇集后向各高压配电线路输送，每个高压配电回路直接向一个
用户供电，沿线不分接其他负荷。
（1）高压单回路放射式结线
1）如图5-1a所示
2）特点 ① 结线清晰，操作维护方便，各供电线路互不 影响，供电可靠性较高，还便于装设自动装置， 保护装置也较简单； ② 高压开关设备用的较多，投资高，某一线路 发生故障或需检修时，该线路供电的全部负荷 都要停电。
（2）特点 ① 这种结线方式的各低压配电
出线互不影响，供电可靠性较高。 ② 所用配电设备及导线材料较
多，且运行不够灵活。
（3）应用 多用于用电设备容量大、
负荷集中或性质重要的负荷，以及
需要集中连锁起动、停车的用电设
备和有爆炸危险的场所。对于特别
重要的负荷，可采用由不同母线段
或不同电源供电的双回路放射式结
b) 低压“变压器－干线组”
的树干式结线
.
15
（3）链式结线 是变形的树干式结线。
1）如图5-6所示
2）应用 适用于用电设备彼此距离近、容量都较小的情况。链式连接的用 电设备台数不能超过5台、配电箱不超过3台，且总容量不宜超过10KW。
3.高压环形结线
高压环形结线实际上是两端供电的树 干式结线。
（1）如图5-3所示
（2）特点 运行灵活，线路检修时可 切换电源；故障时可切除故障线段， 缩短停电时间，供电可靠性高。
（3）应用 可供二、三级负荷，在现
代化城市电网中应用较广泛。
（4）“开环”运行理由 由于闭环运
行时继电保护整定较复杂，同时也为
二、高压线路的接线方式
放射式、树干式、环形
高压放射式线路→
.
3
1.高压放射式结线
电能在高压母线汇集后向各高压配电线路输送，每个高压配电回路直接向一个
用户供电，沿线不分接其他负荷。
（1）高压单回路放射式结线
1）如图5-1a所示
2）特点 ① 结线清晰，操作维护方便，各供电线路互不 影响，供电可靠性较高，还便于装设自动装置， 保护装置也较简单； ② 高压开关设备用的较多，投资高，某一线路 发生故障或需检修时，该线路供电的全部负荷 都要停电。
工厂供电与电气控制技术第五章工厂电力线路
2020/10/5
1 2
3 ≥100 ≥50
电缆直接埋地敷设 1- 保护盖板 2- 砂 3- 电力电缆
100 100ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
2020/10/5
2020/10/5
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
二、 按发热条件选择导线和电缆的截面
电流通过导体(包括电缆、母线)时，要产生电能损耗， 使导体发热。裸导线如果温度过高，可导致断线。绝缘导 线和电缆温度过高会加速老化甚至烧毁。（附录7）
导体的允许载流量：指在规定的环境温度条件下，导体能够 连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流Ial。
在有关手册或书中附录表中查得的导体载流量是对应于周围
2020/10/5
在三相四线制系统中，保护中性线兼有中性线和保护线的作 用，截面取其中较大者作为保护中性线的截面SPEN。
►三保、护按中经性济线(电PE流N密线)度截选面选择择导线和电缆截面
按经济电流密度计算经济截面的公式为：
S ec
I 30 J ec
Jec为经济电流密度，可查有关手册。
经济电流密度：指根据经济截面推导出来的电流密度。
2020/10/5
第三节 导线和电缆截面的选择
一、导线和电缆截面选择必须满足的条件 ► 发热条件 导线和电缆在通过计算电流时产生的发热高温，不 应超过其正常运行时的最高允许温度（可查有关手册）。 ► 电压损耗 导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗, 不 应超过正常运行时允许的电压损耗值。对于工厂内较短的高压 线路,可不进行电压损耗校验。 ► 经济电流密度 高压线路及特大电流的低压线路， 一般应按规 定的经济电流密度选择导线和电缆的截面，以使线路的年运行 费用接近于最小，节约电能和有色金属。但对工厂内很短的 10kv及以下的高压线路和母线，可不按经济电流密度选择。 ► 机械强度 导线的截面应不小于最小允许截面（可查有关手册 或附录表）。由于电缆的机械强度很好，因此电缆不校验机械 强度。 2020/10/5
63第五章 工厂电力线路PPT课件
07.11.2020
工厂供电
3
博学明德 经世致用
• University of Science
勤奋向上 求实创新
a②nd两Te路c高hn压olo进g线y ，经分段母线、双回
线 路Li交ao叉nin供g电 ， 如 教 材 P2 图 1-1 或 P131 图 4-68 的 2 号 STS。
放射式线路又可以分为：
博学明德 经世致用
• University of Science
勤奋向上 求实创新
and Te第chn五olo章gy 工厂电力线路
Liaoning
1．了解：工厂电力线路的任务和类别；低
压线路的接线方式；裸导线涂色；导线和
教学目的
电缆选择的一般规定。 2．理解并掌握：高压线路的接线方式；集
肤效应；导线和电缆的选择计算条件、经
与放射式比较，优点：
有色金属↓，开关↓， 投资↓。缺点：可靠 性低，高压干线故障
或检修时→所有STS 都停电，且不利于自动化。
提高可靠性措施：
①双干线供电，教材P162图5-3a； ②双端供电，教材P162图5-3b。
07.11.2020
工厂供电
5
博学明德 经世致用
• University of Science
勤奋向上 求实创新
a二nd、Te高ch压no线log路y 的接线方式
（Lia一on）in放g 射式线路（radio type）
教材P161图5-1。各线路间互不 影响，便于自动化，高压开关多，
每个QF必须装一个高压开关柜，投 资↑。发生故障或检修时该线路 所供电的负荷都要停电。
提高可靠性措施：①各STS 的高或低压侧敷设联络线；
• University of Science
5章 工厂电力线路
2020/4/13
工厂供电
19
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
架空线路一般采用裸导线。裸导线按其结构分 有单股线和多股绞线。工厂供电系统中一般采用 多股绞线。多股绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯 铝绞线。
机械强度要求较高和35kV及以上的架空线路上， 则多采用钢芯铝绞线。钢芯铝线型号中表示的截 面积就是其导电的铝线部分的截面积。
2020/4/13
工厂供电
18
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
导线材质有铜、铝和钢。 ➢ 铜 机械强度也相当高(抗拉强度约为380MPa)，
导电性最好 (电导率为53MS/m)， 铜是贵重金属，应尽量节约。 ➢ 铝 机械强度较差(抗拉强度约为160Mpa), 导电性较好(电导率为32MS/m)， 且具有质轻、价廉的优点。 ➢ 钢 机械强度很高 (多股钢绞线的抗拉强度达1200MPa) 价廉，导电性差 (电导率为7.52MS/m)， 功率损耗大 (对交流电流还有铁磁损耗)， 并且容易锈蚀，在工厂的架空线路上一般不用。
缺点：具有成本高，投资大、维修不便。
优点：具有运行可靠、不易受外界影响、不需架设电杆、 不占地面、不碍观瞻等。
（一）电缆和电缆头
电缆是一种特殊的导线，在它几根 (或单根)绞绕的绝 缘导电芯线外面，统包有绝缘层和保护层。
保护层又分内护层和外护层，内护层用以直接保护绝缘
层，外护层用以防止内护层免受机械损伤和腐蚀。外护
3、拉线
拉线是为了平衡电杆各方面的作用力，并抵抗风压以 防止电杆倾倒用的。如终端杆、转角杆、分段杆等往往 都装有拉线。如图5-11。
2020/4/13
工厂供电
22
第二节 工厂电力线路的结构和敷设
（三）线路绝缘子和金具
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3. 带公共备用线的放射式结线
当二级负荷比较分散时，也可采用带公共备用 线的放射式接线，以节省投资，如下图所示。此 种网络结构一般在中压系统中应用。
三、树干式线路
1. 单回路树干式网络结构
如下图所示，树干式网络结构就是由电源端向负荷端 配出干线，在干线的沿线引出数条分支线向用户供电。
★优点：出线少，开关设备和导线耗用少，投资 省。 ★缺点：可靠性低，干线故障或检修将引起干线 上的全部用户停电。 ★干线上连接的变压器不得超过5台，总容量不 应大于3000kVA。 ★不易实现保护的自动化。
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图54..7 2 电力线路的结构与敷设
架空线路的
基本一结、构架空线路
1架—导空线线路是指室外架设在电杆上用于输送电能的线路。 2—绝架缘空子线；路是用杆塔将导线悬挂在空中，导线利用绝缘 3瓷—横瓶担支；持在杆塔的横担上。
4—金架具空；线路主要由导线（一般为钢芯铝绞线）、杆塔、 5绝—拉缘线瓷；瓶和线路金具等基本元件组成。 6—电有杆的电杆上还装有拉线或扳桩，用来平衡电杆各方向
户外架空线路10kV及以上电压等级一般采用裸导线， 380V电压等级一般采用绝缘导线。导线按结构分有单股 线和多股绞线
裸导线常用的型号及适用范围为：
（1）铝绞线（LJ） 该导线导电性能较好，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。多用于6～10kV 的线路，其受力不大，杆距不超过100～125m。
第5章
工厂电力线路
第5章 工厂电力线路
5.1 工厂电力线路及其接线方式 5.2 工厂电力线路结构和敷设 5.3 导线和电缆的选择计算
5.1 工厂电力线路及其接线方式
电力线路是供配电系统的重要组成部分， 他担负着输送和分配电能的重要任务，所以 在整个供配电系统中有着重要的作用。
电力线路按电压高低分，有1kV以上的高 压线路和1kV及以下的低压线路。
一、电力线路的结线方式
1.电力线路的结线方式 ------是指由电源端（变、配电站）向负荷端（电能用户或 用电设备）输送电能时采用的网络形式。
2.基本要求： 供电安全可靠，操作方便，运行灵活、经济和有利发展。
3.电力线路的分类 电力线路按电压高低分，有1kV以上的高压线路和1kV
及以下的低压线路。 电力线路按结构形式分，有架空线路和电缆线路以及室
开关设备多，投资大。 适于供较重要的和容量较大的负荷。 只限于两级以内。 可用于对容量较大、位置较分散的三级负荷供 电。 此种网络结构在中压和低压系统中均比较常见。
2. 双回路放射式结线
对于重要的用户，为保证供电回路故障时，不 影响对用户供电，可采用双回路放射式接线，如 下图所示。
特点：
一次投资较大，因此一般仅用于确需高可靠性 的用户，并可将双回路的电源端接于不同的电源， 以保证电源和线路同时得以备用，可向一、二级 负荷供电。此种网络结构在中压和低压系统中均 常见。的拉力，增强电杆稳定性。也源自的架空线路上架设有避 雷线来防止雷击。
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
1.架空线路导线
由于架空线路导线要经常承受自身重量和各种外力的 作用，且须承受大气中有害物质的侵蚀，所以导线材质必 须具有良好的导电性、耐腐蚀性和机械强度。
低压放射 式结线
低压树干式结线
低压链式结线
适用于供电距离较远而用电设备容量小而相距 较近场所。相连的用电设备一般不宜多于5台，总 容量不宜超过10kw.
低压环形结线
·
·
·
·
·
·
·
·
·
···
低压配电屏
放射式配电系统
···
低压配电屏
树干式配电系统
低压配电方案
···
低压配电屏
混合式配电系统
运行经验证明，供配电系统的结线不宜太复 杂，层次不宜过多，否则会造成浪费和提高 故障率。GB50052–95《供配电系统设计规范》 中规定：供配电系统应简单可靠，同一电压 供电系统的变配电级数不宜多于两级。
五、各种结线方式的适用对象
1. 中压系统
（1）对于城市非重要用户及郊区，可靠性要求不 高，可采用树干式结构。 （2）对负荷密度大，且供电要求高的用户可采用 双电源双回路树干式或环式结构。 （3）对于提供双电源有困难，用户的供电可靠性 要求又较高的情况，可采用放射式结构。
2. 低压系统
在低压供电系统中，环式结构较少使用，常见 的结线结构形式是放射式结构和树干式结构。 （1）对于单台设备容量较大或较重要场合，一 般采用放射式结构。 （2）对于非重要用电设备，用电性质相近，又 便于线路敷设时，一般采用树干式结构。 （3）对于重要用电设备，可采用双电源双回路 树干式结构或双电源双回路放射式结构。
适于负荷容量较小 ，不重要的用电负荷。 一般用于向三级负荷供电 。
2. 双回路树干式结线
对于要求高可靠性的用户，采用双回路干线，使线路 互为备用，同时可将双回路引自不同的电源，如图所示， 实现电源和线路的两种备用，达到向一、二级负荷供电 的目的。这种结构在中、低压系统中均广泛应用。
车间变电所
内（车间）线路等。
供配电网络常用的典型网络结构分为：
放射式 树干式 环式
二、放射式线路
1.单回路放射式线路 放射式结线是指从电源点（如变配电所高压母 线）用专用线向某一用户（如车间变电所或用电 设备）供电，沿线不支接其他负荷。
单回路放射式
特点：
供电可靠性较高，当任意一回线路故障时，不 影响其它回路供电； 操作灵活方便，继电保护整定等易于实现，易 于实现保护和自动化；
a) 单回路树干式
配电箱
车间变电所
b)双回路树干式
双电源自动切换箱
四、环式结线
对供配电系统而言，高压环形结线是树干式结 线的改进，如图5-3所示，两路树干式结线联接 起来就构成了环形结线。
环式结线一般用于中压系统或高压系统，可用 于对二、三级负荷供电。如图所示，电源可为多 个或一个。
这种结线运行灵活，供电可靠性高。由于闭环运 行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环形线 路上发生故障时影响整个电网，因此大多数环形 线路采用“开环”运行方式，即环形线路中有一 处开关是断开的。在现代化城市配电网中这种结 线应用较广。