工厂供电与电气控制技术第五章工厂电力线路

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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
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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
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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。
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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
► 环三境相温系度统为相2线5截度面的的允选许择载流量，如果环境温度不同，要进行
修正。 Ial KIa' l
I
' al
查得的允许载流量
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K
al 0 al 25
al 导体的允许温升
所► 选保导护体线截(P面E对线应)截的面允的许选载择流量为：
Ial I30
√ 中性线(N线)截面选择 一般要求中性线截面S0应不小于1/2相线截面，即：S0 0.5S
又因为 Icos P ; Isi n Q
3U N
3U N
则线电压损失为
ΔU P RQX UN
线路电压损失一般用百分值表示，即
ΔU% ΔU100PR QX 100N0U 102 NU
其中，UN的单位为KV，功率单位为KW和KvΔaUr, 为V。
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第五节 电力线路的运行维护与检修试验
一. 架空线路的运行维护
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特点：
该接线引出线发生故障时互 不影响，供电可靠性高。但其 有色金属消耗量较多，采用的 开关设备也较多，故投资较大。 多用于用电设备容量大，或负 荷性质重复，特别是大型设备 的供电。
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图5-1 高压放射式接线
三、低压线路的接线方式
低压配电线路也 有放射式、树干 式、环形等基本 接线方式
一般要求与巡视项目：自学见书或有关手册
二. 电缆线路的运行维护
一般要求与巡视项目：自学见书或有关手册
三. 车间配电线路的运行维护
一般要求与巡视项目：自学见书或有关手册
四. 线路运行中突然停电的处理 ► 进线无电压，电力系统停电。总开关不必拉开，但分开 关要拉开。 ► 双回路供电中有一回路进线停电时，应立即倒闸； ► 架空线路发生故障跳闸，可试合一次，若不行，须停电 隔离检修。
► 车间电力线路敷设的安全要求
@ 离地面3.5m以下的电力线路必须采用绝缘导线，离地面 3.5m以上允许采用裸导线。
@ 离地面2m以下导线必须加机械保护.常用的是穿钢管或穿 硬塑料管。
@ 有足够的机械强度。按机械强度要求选绝缘导线芯线的最 小截面。 ► 绝缘导线的结构与敷设
绝缘导线按芯线材质分，有铜芯和铝芯两种。除重要回 路及振动场所或对铝有腐蚀的场所采用铜芯绝缘导线外， 一般场合均采用铝芯绝缘导线。
第五章 工厂电力线路
主要内容： 1. 工厂电力线路及其接线方式 2. 工厂电力线路的结构及敷设 3. 导线和电缆截面的选择 4. 电力线路的电气安装图 5.电力线路的运行维护与检修试验
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第一节 工厂电力线路及其接线方式
一、概述
1、电力线路是电力系统的重要组成部分,担负着输送和 分配电能的重要任务。
敷设方式： 明敷和暗敷。
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明敷: 是导线直接或在管子、线槽等保护体内，敷设 于墙壁、顶棚的表面、支架等处。
暗敷: 是导线在管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、 顶棚、地坪、搂板或混凝土板孔内部。 ► 裸导线的结构和敷设 车间内的配电裸导线大多采用硬母线的结构，其截面形 状有圆形、管形和矩形等。其材质有钢、铝和铜。 现代化的生产车间，大多采用封闭式母线(又称母线槽)布 线。
2、分类： 低压：1kV及以下 中压：1kV～ 35kV 高压： 35kV～ 220kV
超高压：220KV及以上 二、高压线路的接线方式
工厂的高压线路有放射式、树干式、环形待基本接线方式。 1、高压放射式接线 高压放射式接线是指变配电所高压母线上引出的一回线路直 接向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不支接其他 负荷。
低压放射式接线
低压环形接线
2020/10/5 a)母线放射式配电的树干式 b)变压器、干线组的树干式
第二节 工厂电力线路的结构与敷设
一、供配电线路的结构类型
工厂电力线路分为：架空线路、电缆线路、车间线路 ► 架空线路：裸导线，投资少、易于架设，但占用地面位置。 ► 电缆线路：成本高、不便维修、不易发现和排除故障，但运行 可靠、不易受外界影响。
三、电缆线的结构与敷设
1. 电力电缆的结构 电力电缆：由导体、绝缘层和保护层三部分组成。导体即电 缆线芯，一般由多根铜线或铝线绞合而成。绝缘层作为相间 及对地的绝缘，保护层又分内护层和外护层。内护层用来直 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。
2. 电缆头的结构 电缆头包括联接两条电缆的中间接头和电缆终端的封端头。 图5-9为1-10kv电缆环氧树脂中间头。图5-10为户内式环 氧树脂终端头（封端头）。
对三相四线制分出的单相线路或两相三线线路, 要求： S0 S
对三次谐波电流突出的线路，要求：S0 S
► 中性线和保护线截面选择 当 S 16mm2 时， 要求： SPE S 当 16mm 2S35mm 2 时，要求： SPE16mm2 当 S 35mm2 时，要求： SPE0.5S
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► 车间线路：车间内外敷设的各类配电线路。
二、架空线路的结构与敷设
架空线路的结构如图5-4所示。它由电杆、横担、绝缘子、 导线以及避雷线（架空地线）、拉线等组成。 ► 架空线路的导线 架空线路一般采用裸导线。多采用钢心铝绞线，图5-5所示。
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图5-4 架空线结构
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图5-5 钢芯铝绞线截面
注意：封端做好后，要加以2.5倍额定电压，经5min不击 穿，才允许投入运行。
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图5-7 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) 2020/180-/5钢铠(外护层) 9-麻被(外护层)
室内配线大多采用绝缘导线 ，但配电干线则采用裸导线(裸母
线结构)，少数采用电缆。
绝缘导线按其外皮的绝缘材料分为橡皮绝缘和塑料绝缘两种。
塑料绝缘导线在户内明敷或管敷设中可取代橡皮绝缘导线。但塑
料绝缘在低温时要变硬变脆，高温时又易软化，因此，塑料绝缘
导线20不20/1宜0/5 在户外使用。
地坪
≥700
经济截面：指使年运行费用(年电能损耗、年折旧、年维护 及年管理费用) 最小的截面。
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四、 按允许电压损失选择导线和电缆截面
1. 线路电压损失的计算
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图5-13
由向量图可以看出，线路相电压损失为：
ΔU U 1U 2IR cIo X ssin
则换算成线电压损失为： Δ U U 1 U 23 IR c3 o IX ss
图5-8 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)
3. 电缆的敷设
企业常用的电缆敷设方式有下列几种： ► 直接埋地： 直接埋地电缆必须采用铠装电缆。仅用于户外而 且电缆根数不多的场合。 ► 电缆沟敷设：用砖或水泥砌好电缆沟，沟内两侧设有电缆支 架，沟面有盖板。沟内可敷设多根电缆。 ► 电缆桥架敷设：由支架、托臂、线槽及盖板组成。电缆桥架 在户内、户外均可。采用电缆桥架敷设的电力线路，整齐美观， 维护方便，还具有保护作用，封闭式槽架有利防火防爆。 四. 车间线路的结构和敷设