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1、第6章 供电线路与供电电缆,东北大学秦皇岛分校自动化工程系2010年9月,导线的结构与规格,导线的常用材料有铜、铝和钢,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）；8钢铠（外护层）；9麻被（外护层）,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）,电缆结构代号含义,导线和电缆的选择，,导线和电缆的选择，必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运行费，布局合理，维修方便
2、。导线和电缆的选择主要包括两方面内容：型号选择；截面选择。,常用架空线路导线型号的选择,（1）铝绞线（LJ）（2）钢芯铝绞线（LGJ）（3）铝合金绞线（LHJ）（4）铜绞线（TJ）（5）钢绞线（GJ）,常用电力电缆型号的选择,1）油浸纸绝缘电缆2）塑料绝缘电缆3）交联聚乙烯绝缘电缆 4）橡胶绝缘电缆,导线和电缆截面的选择,1 导线和电缆截面的选择方法2 按允许载流量选择导线和电缆的截面3 按允许电压损失选择导线和电缆截面4 按经济电流密度选择导线和电缆截面,1.导线和电缆截面的选择方法,按允许载流量选择导线和电缆的截面,按允许电压损失选择导线和电缆截面,按经济电流密度选择导线和电缆截面,按机械
3、强度选择导线和电缆截面,电力线路截面的选择和校验项目,校验的项目，选择的依据,2.按允许载流量选择导线和电缆的截面,导体的温升,导体的长期允许温度al对应于导体长期允许温度，导体中所允许通过的长期工作电流，称为该导体的允许载流量Ial,导体的允许温度与允许载流量,注意：导体的允许载流量，不仅和导体的截面、散热条件有关，还与周围的环境温度有关。在资料中所查得的导体允许载流量是对应于周围环境温度为0=25的允许载流量，如果环境温度不等于25，允许载流量应乘以温度修正系数Kt。,导体的允许温度与允许载流量,对于电缆，还应当考虑到电缆的敷设方式对散热条件的影响。如果几根电缆并排直接埋于土中，由于电缆互
4、相影响，使散热条件变坏，其允许温度还应乘以并排修正系数Kp。电缆埋于土中，土壤的热阻系数不同于允许电流表中所指出的数值时，应乘以土壤热阻修正系数Ktr。因此电缆的允许电流应按下式计算：,按允许载流量选择导体截面,中性线（N线）截面的选择一般要求中性线截面应不小于相线截面的一半，即 对三相系统分出的单相线路或两相线路，中性线电流与相线电流相等。因此，与相等。对三次谐波电流突出的线路，中性线电流可能会超过相线电流，因此中性线截面，应不小于相线截面。,三相相线截面的选择中性线和保护线截面的选择,按允许载流量选择导体截面,保护线（PE线）截面的选择 当16mm2时 当16mm235mm2时 16mm2
5、 当35mm2时保护中性线（PEN线）截面的选择 对三相四线制系统中，保护中性线兼有中性线和保护线的双重功能，截面选择应同时满足上述二者的要求，并取其中较大者作为保护中性线截面。,3 按允许电压损失选择导线和电缆截面,线路电压损失的计算 接有一个集中负载时线 路的电压损失计算,注意：上式中 的单位是kV，的单位是V，功率单位为kW和kvar,接有多个集中负载时线路的电压损失计算,分段计算线路上总的电压损失为,接有多个集中负载时线路的电压损失计算,由此类推，若干线上有n个负载（n段），则总的电压损失为：,直接计算线路上总的电压损失为,接有多个集中负载时线路的电压损失计算,由此类推:若干线上有n个
6、负载（n段）,则总的电压损失为：,几种特殊线路的电压损失,若线路所接负载均为有功负荷，因其不存在无功功率，其电压损失为U%=UR%。线路的电抗很小可略去不计，如50mm2以下的电缆，此时UX也为零，即U=UR。线路上接有均匀分布的负载，可以将分散的负载等效成一个接在这段线路中点上的集中负载，该负载功率为分散负载功率之和。,按允许电压损失选择导线和电缆截面,（1）先取导线或电缆的电抗平均值，求出无功负荷在电抗上引起的电压损失：,（2）根据 计算出此时的。有功负荷在电阻上引起的电压损失，线路的允许电压损失。,（3）由，将（式中 为导线的电导率）代入，可计算出导线或电缆的截面为：并根据此值选出相应的
7、标准截面。（4）根据所选的标准截面及敷设方式，查出r0和x0，计算线路实际的电压损失，与允许电压损失比较。如不大于允许电压损失则满足要求，否则加大导线或电缆截面，重新校验，直到所选截面满足允许电压损失的要求为止。,4 按经济电流密度选择导线和电缆截面,经济电流密度Jec与年最大负荷利用小时数有关，年最大负荷利用小时数越大，负荷越平稳，损耗越大，经济截面因而也就越大，经济电流密度就会变小。,按经济电流密度计算经济截面的公式为:根据上式计算出截面后，从手册或附录表中选取一种与该值最接近（可稍小）的标准截面，再校验其它条件即可。,架空线路的敷设,架空线路由导线、电杆、绝缘子和线路金具等主要元件组成。
8、为了防雷，有的架空线路上装设有避雷线；为了加强电杆的稳固性，有的电杆还安装有拉线或扳桩。架空线路的优点：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等，因此在工厂中应用相当广泛。缺点是占空间，造成视觉污染，遇恶劣天气或人为因素线路易损坏等。,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,拉线,拉线的结构1-电杆；2-拉线的抱箍；3-上把；4-拉线绝缘子；5-腰把；6-花篮螺钉；7-底把；8-拉线底盘,横担,横担是安装在电杆的上部，用来安装绝缘子以架设导线。常用的
9、横担有木横担、铁横担和瓷横担。现在普遍采用的是铁横担和瓷横担。,高压电杆上安装的瓷横担1-高压导线 2-瓷横担 3-电杆,绝缘子,绝缘子（insulator）,又称瓷瓶，是用来固定导线的，起着支撑和悬挂导线并使导线与杆塔绝缘的作用；绝缘子同时也承受导线的垂直荷重和水平荷重，所以它应具有足够的绝缘强度和机械强度，同时对化学杂质的侵蚀具有足够的抗御能力；还能适应周围大气条件的变化，如温度和湿度变化对它本身的影响。,金具,金具是用于固定导线、绝缘子、横担等的金属部件，是用于组装架空线路的各种金属零件的总称，,架空线路的敷设,1.敷设的要求和路径的选择：路径短，转角少。交通运输方便，便于施工架设和维护
10、。尽量避开河洼和雨水冲刷地带及易撞、易燃、易爆和危险的场所。不应引起机耕、交通和行人困难。应与建筑物保持一定的安全距离。应与工厂和城镇的建设规划协调配台，并适当考虑今后的发展。,2.导线在电杆上的排列方式 三相四线制低压架空线路的导线，一般都采用水平排列,导线在电杆上的排列方式1电杆；2横担；3导线；4避雷线,3.架空线路的挡距、弧垂及其他距离 架空线路的档距（又称跨距），是指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离。导线的弧垂（又称弛垂），是架空线路一个档距内导线最低点与两端电杆上导线悬挂点间的距离，是由于导线存在着自重所形成的。弧垂不宜过大，也不宜过小，过大则在导线摆动时容易引起相间短距，而且
11、可造成导线对地或对其他物体的安全距离不够；过小则使导线内应力增大，在天冷时可能收缩绷断。,架空线路的线路距离、导线对地面和水面的最小距离、架空线路与各种设施接近和交叉的最小距离等，在有关技术规程中均有规定，设计和安装时必须遵循。,电力电缆的敷设,常见的电缆敷设方式有直接埋地敷设、利用电缆沟和电缆桥架敷设、电缆隧道、电缆排管等。,电缆直埋敷设1-电力电缆；2-砂；3-保护盖板；4-填土,电缆线路直埋设敷设方式的优点：（l）电缆散热良好；（）转弯敷设方便；（3）施工简便、施工期短、便于维修；（4）造价低，工程材料最省，（）线路输送容量大。缺点：（1）容易遭受外力破坏；（2）巡视、寻找漏油故障点不方
12、便；（3）增设、拆除、故障修理都要开挖路面影响市容和交通（4）不能可靠地防止外部机械损伤；（5）易受土壤的化学作用。,电缆排管敷设,电缆排管敷设的优点：（1）外力破坏很少；（2）寻找漏油故障点方便；（3）增设、拆除和更换方便：（4）占地小，能承受大的荷重（5）电缆之间无相互影响。缺点：（1）管道建设费用大；（）管道弯曲半径大（3）电缆热伸缩容易引起金属护套疲劳，管道有斜坡时要采取防止滑落措施；（4）电缆散热条件差，使载流量受限制；（5）更换电缆困难。,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；3-电缆支架；4-预埋铁件,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,
