1、 第三讲 电气线路主要内容n第一节第一节 导线的选择导线的选择n第二节第二节 室外配电线路的敷设室外配电线路的敷设n第三节第三节 电缆线路的敷设电缆线路的敷设n第四节第四节 电气线路的安全条件电气线路的安全条件n第五节第五节 电气线路常见故障电气线路常见故障n第六节第六节 电气线路巡视检查电气线路巡视检查n练习练习第一节 导线的选择 n一、导线的种类与用途 n按照导线的金属材料,导线可分为铜、铝、铁三种。铜导线电阻最小,导电性能最好;铝导线电阻比铜导线大,但价格低,也广泛应用;铁导线电阻最大,但机械强度好,能承受较大外力。n导线有单股和多股两种,一般截面积在 6 mm2以下为单股线,截面积在
2、10mm2及以上为多股线。多股线是由几股或几十股绞合在一起形成一根的,有 7 股、19 股、37 股、61 股等。n导线又分为裸导线和绝缘导线,软线和硬线。裸导线主要用于室外架空线路、变配电装置、天车滑触线和一般干燥的场所内。绝缘导线是在导线芯线外面,包有绝缘材料(如:棉纱、橡胶、玻璃丝、塑料等)。绝缘导线中还有一类是电缆。二、导线截面的选择n导线的截面主要根据导线的连续允许电流(即安全载流量)、线路允许电压损失、导线的机械强度三个条件进行选择。电缆线路还应校验热稳定。n按照以上条件选择导线截面的结果,在同样负载电流下可能得出几个不同截面数据,此时,应当选择其中最大的截面。n动力线路按连续允许
3、电流选择的截面是较大的。n照明线路按电压损失或机械强度选择的截面是较大的。在选择翻面时,可先按截面较大的进行选择,然后再进行校验,选出最合理的导线截面。n只有选择最合理的导线截面。才能达到安全运行,降低电能损耗,减少运行费用的目的。(一)按连续允许电流选择导线截面 n电流通过导线时,导线由于电阻的存在就会发出热量,电流越大,发热也越大,如果导线发热超过一定限度时,其绝缘物就会迅速老化、损坏,严重时要发生火灾事故,因此必须限制导线发热温升的程度,按导线敷设的方式不同,环境温度不同,允许的载流量也不同。通常把允许通过的最大电流值称为连续允许电流值,也称作安全载流量。所以在选择导线时,可依据用电负荷
4、,参照导线的规格型号及敷设方式选择导线截面。(二)根据机械强度选择导线 n导线安装后和运行过程中,要受到外力的影响,如导线本身的自重不同,敷设方式、支持点距离不同,则导线受到的张力不同,如果导线不能承受张力作用,就会造成断线停电。在选择导线时,必须考虑导线的机械强度。1 室内线路最小允许截面 n(1)敷设在绝缘支持件上的绝缘导线:铜线 1mm2,铝线 2.5 mm2。n(2)敷设在绝缘支持件上的裸导线:铜线 2.5 mm2,铝线 4mm2。n(3)穿管敷设绝缘导线:铜芯软线 1mm2,铜线1mm2时,铝线 2.5 mm2。n(4)槽板内敷设的绝缘电线:铜线 1mm2 时,铝线 2.5mm2。n
5、(5)塑料护套线敷设:铜线 1mm2,铝线 1.5mm2。2 室外架空线路最小允许截面 n(l)档距在 10m 以内:铜线 2.5mm 2,铝线 6mm 2。n(2)档距在 25m 以内:铜线 6mm 2,铝线 10mm 2。n(3)档距在 40m 以内:铜线 10mm 2 时,铝线 16mm 2。n(4)档距在 40m 以外时:应根据导线机械强度适当加大截面。n(5)架空线路跨越铁路、主要干道、管道的档距内:铜线 16mm 2时,铝线 35mm 2,且导线不应有接头。(三)按电压损失选择导线截面 n(l)住宅用户,由变压器低压侧至线路末端,电压损失应小于 6。n(2)电动机在正常情况下,电动
6、机端电压与其额定电压不得相差士 5。电气线路种类很多:电气线路种类很多:按照敷设方式,分为架空线路、电缆线路、穿管线路等;按照敷设方式,分为架空线路、电缆线路、穿管线路等;按照电压等级的输电线路和配电线路;按照电压等级的输电线路和配电线路;按照导体的绝缘性质,分为塑料绝缘线、橡皮绝缘线、裸线等等。按照导体的绝缘性质,分为塑料绝缘线、橡皮绝缘线、裸线等等。三、电气线路的种类三、电气线路的种类1-1-架空线路架空线路 2-2-电缆线路电缆线路 3-3-室内配线室内配线四四.线路与要求线路与要求1.1.线路线路:1).1).架空线路架空线路,2).2).室内线路室内线路,3).3).电缆线路电缆线路
7、.架空线路架空线路室内线路室内线路电缆线路电缆线路卡盘卡盘横担横担高压针式绝缘子高压针式绝缘子横担支撑横担支撑低压蝶式瓷瓶低压蝶式瓷瓶低压针式瓷瓶低压针式瓷瓶拉线上把拉线上把拉线抱箍拉线抱箍底盘底盘拉线盘拉线盘拉线底把拉线底把杆头杆头H18002.2.架空线路包括架空线路包括:导线导线,避雷器避雷器,绝缘子绝缘子,杆塔杆塔,基础基础,拉线拉线,夹具夹具3.3.要求要求:A.A.采用钢芯铝绞线或铝绞线采用钢芯铝绞线或铝绞线.高压高压:铝绞线铝绞线5050,钢芯铝绞线钢芯铝绞线3535.低压低压:16:16.B.B.导线截面导线截面:1).1).电流满足最大负荷电流满足最大负荷;2).2).电压损
8、失电压损失5%.5%.C.C.机械强度满足要求机械强度满足要求.第二节 室外配电线路的敷设第二节 室外配电线路的敷设n一、架空线路的特点架空线路的特点 n(1)优点)优点 成本低,投资少,安装容易,维护和检修比较成本低,投资少,安装容易,维护和检修比较方便,容易发现和排除故障,在供电区域之外的电源引入方便,容易发现和排除故障,在供电区域之外的电源引入线路及部分供电区域内线路及部分供电区域内(例如一般工厂例如一般工厂)得到广泛应用。得到广泛应用。(2)缺点)缺点n易受环境易受环境(如气温、大气质量和雨雪大风、雷电等如气温、大气质量和雨雪大风、雷电等)影响,影响,妨妨碍交通和地面建设,而且容易与邻
9、近的高大设施、设备或碍交通和地面建设,而且容易与邻近的高大设施、设备或树木接触(或过分接近),导致触电、短路等事故。树木接触(或过分接近),导致触电、短路等事故。n一旦发生断线或倒杆事故,将可能引发灾害;一旦发生断线或倒杆事故,将可能引发灾害;n架空线路要占用一定的地面和空间,有碍观瞻、交通和整架空线路要占用一定的地面和空间,有碍观瞻、交通和整体美化,因此其使用受到一定的限制。体美化,因此其使用受到一定的限制。n目前,现代化的城市和工厂有减少架空线路、采用电缆线目前,现代化的城市和工厂有减少架空线路、采用电缆线路的趋势。路的趋势。二、架空线路二、架空线路(一)架空线路组成(一)架空线路组成 指
10、档距超过指档距超过 25m25m,利用杆塔敷设的高、,利用杆塔敷设的高、低压电力线路。架空线路主要由低压电力线路。架空线路主要由导线、杆塔、绝缘子、横担、导线、杆塔、绝缘子、横担、金具、拉线及基础金具、拉线及基础等组成。等组成。1.架空线路的塔杆架空线路的塔杆 用以支撑导线及其附用以支撑导线及其附件,有钢筋混凝土杆、木杆和铁塔之分。件,有钢筋混凝土杆、木杆和铁塔之分。按其功能,杆塔分为直线杆塔、耐张杆塔、按其功能,杆塔分为直线杆塔、耐张杆塔、跨越杆塔、转角杆塔、分支杆塔和终端杆跨越杆塔、转角杆塔、分支杆塔和终端杆塔等。塔等。用于线路的直线段上,起支用于线路的直线段上,起支 撑导线、横担、绝缘子
11、、金具之用;撑导线、横担、绝缘子、金具之用;(1)直线杆塔直线杆塔 在断线或紧线施工的情况下,能承受线路单方在断线或紧线施工的情况下,能承受线路单方 向的拉力,用于线路直线段几座直线杆塔之间线段上;向的拉力,用于线路直线段几座直线杆塔之间线段上;是高大、加强的是高大、加强的耐张型杆塔,用于线路跨越铁耐张型杆塔,用于线路跨越铁 路、公路、河流等处;路、公路、河流等处;用于线路改变方向处用于线路改变方向处,能承受线路两方向的合力;能承受线路两方向的合力;(2)耐张杆塔耐张杆塔(3)跨越杆塔跨越杆塔(4)转角杆塔转角杆塔(5)分支杆塔分支杆塔 用于线用于线 路分支处,能承受路分支处,能承受 各方向线
12、路的合力;各方向线路的合力;(6)终端杆塔终端杆塔 用于线用于线 路的终端,能承受路的终端,能承受 线路全部导线拉力。线路全部导线拉力。(7)各种杆型的应用各种杆型的应用n 图图2 架空线路的杆型及应用架空线路的杆型及应用n1、8、13、16终端杆终端杆 2、6分支杆分支杆 14转角杆转角杆 3、4、5、7、9、10、15直线杆(中间杆)直线杆(中间杆)5分段杆(耐张杆)分段杆(耐张杆)11、12跨越杆跨越杆2.线路绝缘子有高压和低压两类。线路绝缘子有高压和低压两类。架空线路的绝缘子架空线路的绝缘子 用以支撑、悬挂导线并使之与杆塔绝用以支撑、悬挂导线并使之与杆塔绝缘,分为缘,分为针式绝缘子针式
13、绝缘子复合横担绝缘子复合横担绝缘子悬式绝缘子悬式绝缘子针式绝缘子、针式绝缘子、蝶式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、悬式绝缘子、陶瓷横担陶瓷横担绝缘子、绝缘子、拉紧绝缘子拉紧绝缘子等。等。n针式绝缘子适用于直线杆上或在承力杆上用来支持跳线的地方。n蝶式绝缘子又叫茶台,用于终端杆、转角杆、分支杆、耐张杆以及导线需承受拉力的地方蝶式绝缘子蝶式绝缘子拉线绝缘子距地面不应小于 2.5m。其作用如下:防止维修人员上杆带电作业时,人体碰及上拉线而造成单相触电。防止导线与拉线短路时造成线路接地或人体触及中、下拉线时造成人体触电。拉紧绝缘子拉紧绝缘子3.架空线路的横担架空线路的横担 用以支撑导线,常用的横担有角
14、铁横担、用以支撑导线,常用的横担有角铁横担、木横担和陶瓷横担。木横担和陶瓷横担。架空线路的金具主要用于固定导线和横担,包括线夹、横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、连接金具等金属器件。担支撑、抱箍、垫铁、连接金具等金属器件。架空线路的拉线及其基础用以平衡杆塔各方向受力,保持架空线路的拉线及其基础用以平衡杆塔各方向受力,保持杆塔的稳定性。杆塔的稳定性。大理供电局带电更换直线杆塔大理供电局带电更换直线杆塔V串绝缘子串绝缘子n图图 3 10KV电杆上的瓷横担电杆上的瓷横担n110KV导线导线 2瓷横担瓷横担 3水泥杆水泥杆线路横担安装要求:n为了使横担安装方向统一
15、,便于认清来电方向,直线杆单横担应装于受电侧。90 转角杆及终端杆,当采用单横担时,应装于拉线侧。n横担安装应平整,安装偏差不应超过下列规定数值:n 横担端部上下歪斜不应超过 20 mm。n 横担端部左右扭斜不应超过 20 mm。瓷横担安装,应符合下列规定数值:n 垂直安装时,顶端顺线路歪斜不应大于 10 mm。n 水平安装时,顶端应向上翘起 510,顶端顺线路歪斜不应大于 20 mm。n 全瓷或瓷横担的固定处应加软垫。n(一)针式绝缘子:针式绝缘子分为高压针式绝缘子和低压针式绝缘子两种,由于横担有铁、木两种,所以针式绝缘子又分为长柱、短柱及弯脚式绝缘子。针式绝缘子适用于直线杆上或在承力杆上用
16、来支持跳线的地方。n(二)蝶式绝缘子:蝶式绝缘子又叫茶台,用于终端杆、转角杆、分支杆、耐张杆以及导线需承受拉力的地方。n(三)拉线绝缘子:又称拉线球,居民区、厂矿内电杆的拉线从导线之间穿过时,应装设拉线绝缘子。拉线绝缘子距地面不应小于 2.5m。其作用如下:n 防止维修人员上杆带电作业时,人体碰及上拉线而造成单相触电。n 防止导线与拉线短路时造成线路接地或人体触及中、下拉线时造成人体触电。4.金具金具n 作用作用 用于安装和用于安装和固定导线、横担、绝固定导线、横担、绝缘子、拉线等的金属缘子、拉线等的金属附件。附件。n 圆形抱箍把拉线固圆形抱箍把拉线固定在电杆上定在电杆上n 花篮螺丝可调节拉花
17、篮螺丝可调节拉线的松紧度线的松紧度n 横担垫铁和横担抱横担垫铁和横担抱箍用来把横担固定在箍用来把横担固定在电杆上电杆上n 支撑扁铁从下面支支撑扁铁从下面支撑横担,防止横担歪撑横担,防止横担歪斜斜n 带凸抱箍用来固定带凸抱箍用来固定支撑扁铁支撑扁铁n 穿心螺栓用来把木穿心螺栓用来把木横担固定在木电杆上横担固定在木电杆上图图4常用的金具常用的金具5.拉线 作用作用 用于平衡电杆所受到用于平衡电杆所受到的不平衡作用力,并可抵抗的不平衡作用力,并可抵抗风压防止电杆倾倒,如图风压防止电杆倾倒,如图5所所示。在受力不平衡的转角杆、示。在受力不平衡的转角杆、分段杆、终端杆上需装设拉分段杆、终端杆上需装设拉线
18、。线。n 要求要求 拉线必须具有足够的拉线必须具有足够的机械强度并要保证拉紧。机械强度并要保证拉紧。n注:为了保证其绝缘性能,注:为了保证其绝缘性能,其上把、腰把和底把用钢绞其上把、腰把和底把用钢绞线制作,且均须安装拉线绝线制作,且均须安装拉线绝缘子进行电气绝缘。缘子进行电气绝缘。图图5 拉线的结构拉线的结构1电杆电杆 2抱箍抱箍 3上把上把 4拉线绝缘子拉线绝缘子 5腰把腰把 6 花篮螺丝花篮螺丝7底把底把 8底盘底盘n(1)安装拉线与电杆的夹角不宜小于 45,如果受到地形限制时,不应小于 30。拉线穿过公路时,对路面最低垂直距离不应小于 6m。(2)终端杆的拉线及耐张杆承力拉线应与线路方向
19、对正,分角拉线应与线路分角线方向对正,防风拉线应与线路方向垂直。n(3)合股组成的镀锌铁线用作拉线时,股数不应少于三股,其中单股直径不应小于 4 mm,绞合应均匀,受力相等,不应出现抽筋现象。n(4)当一根电杆上装设多条拉线时,拉线不应有过松,过紧,受力不均匀等现象。n(5)拉线按照用途及结构分类如下:n 终端拉线:用于终端和分支杆。n 转角拉线:用于转角杆。n 人字拉线:用于基础不坚固和跨越加高杆及较大耐张段中间的直线杆上。n 高桩拉线:用于跨越公路和渠道等处。n 自身拉线:用于受地形限制不能采用一般拉线处,它的强度有限,不宜用在负载重的电杆上,如图 14 一 1 所示。终端拉线终端拉线转角
20、拉线转角拉线人字拉线人字拉线高桩拉线高桩拉线自身拉线自身拉线6.6.架空线路的导线架空线路的导线用以输送电流,多采用用以输送电流,多采用钢芯铝绞线钢芯铝绞线、硬铜绞线、硬铜绞线、硬铝绞线和铝合金绞线。厂区内(特别是有火硬铝绞线和铝合金绞线。厂区内(特别是有火灾危险的场所)的低压架空线路宜采用绝缘导灾危险的场所)的低压架空线路宜采用绝缘导线。线。导线的排列导线的排列n1)三相四线制低压架空线路的导线)三相四线制低压架空线路的导线 采用水平排列,如图采用水平排列,如图6a所示。所示。中性线的截面较小,机械强度较差,一般架设在中间靠近电杆的中性线的截面较小,机械强度较差,一般架设在中间靠近电杆的位置
21、。如线路沿建筑物架设,应靠近建筑物。中性线的位置不应位置。如线路沿建筑物架设,应靠近建筑物。中性线的位置不应高于同一回路的相线,同一地区内中性线的排列应统一。高于同一回路的相线,同一地区内中性线的排列应统一。图图6 导线在电杆上的排列方式导线在电杆上的排列方式1电杆电杆 2横担横担 3导线导线 4避雷线避雷线2)三相三线制架空线的导线)三相三线制架空线的导线 采用三角形排列,如图采用三角形排列,如图6b、c所示,也有水平排列如图所示,也有水平排列如图6f所示。所示。3)多回路导线同杆架设)多回路导线同杆架设 采用混合排列或垂直排列,如图采用混合排列或垂直排列,如图5-14d、e所示。所示。n
22、对同一级负荷供电的双电源线路不得同杆架设。对同一级负荷供电的双电源线路不得同杆架设。n 不同电压的线路同杆架设时,电压较高的导线在上方,不同电压的线路同杆架设时,电压较高的导线在上方,电压较低的导线在下方。电压较低的导线在下方。n 动力线与照明线同杆架设时,动力线在上,照明线在动力线与照明线同杆架设时,动力线在上,照明线在下。下。n 仅有低压线路时,广播通信线在最下方。仅有低压线路时,广播通信线在最下方。n4)架空线路的排列相序应符合下述规定:)架空线路的排列相序应符合下述规定:n 高压线路:面向负荷从左至右为高压线路:面向负荷从左至右为L1、L2、L3;n 低压线路:面向负荷从左至右为低压线
23、路:面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3(二)架空线路的档距、弧垂和其(二)架空线路的档距、弧垂和其他距离他距离n1)架空线路的档距架空线路的档距(跨距跨距)指同一线路上相邻两根指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离,如图电杆之间的水平距离,如图7所示。所示。n2)架空线路导线的弧垂,又称弛垂)架空线路导线的弧垂,又称弛垂 是指架空线路是指架空线路一个档距内导线最低点与两端电杆上导线固定点间的一个档距内导线最低点与两端电杆上导线固定点间的垂直距离,如图垂直距离,如图7所示。所示。n 导线的弧垂不宜过小导线的弧垂不宜过小 弧垂过小会使导线所受的内弧垂过小会使导线所受的内应力增大,遇大风时易吹断
24、,而天冷时又容易收缩绷应力增大,遇大风时易吹断,而天冷时又容易收缩绷断;断;n 导线的弧垂不宜过大导线的弧垂不宜过大 如果弧垂过大,不但浪费导如果弧垂过大,不但浪费导线材料,而且导线摆动时容易导致相间短路。线材料,而且导线摆动时容易导致相间短路。图图7 架空导线的档距和弧垂架空导线的档距和弧垂a)平地架空线路平地架空线路 b)坡地架空线路坡地架空线路(5)架空线路的线间距离、导线对地面和水面的距离、架空线路的线间距离、导线对地面和水面的距离、架空线和各种设施接近、交叉的距离以及上述的档距、弧垂等,架空线和各种设施接近、交叉的距离以及上述的档距、弧垂等,在在GB500611997等的技术规程中都
25、有规定,设计和安装时须严格遵守。等的技术规程中都有规定,设计和安装时须严格遵守。(第八章第八章 架空线弧垂观测及检查架空线弧垂观测及检查)n(三)加强电杆强度的措施n(1)电杆埋设深度应符合表 14 一 1 所列数值。n电杆埋设深度要求关系重大,根据运行经验一般埋深为电杆长度的六分之一,最小不得小于 1.5m。杆根埋设必须夯实。n(2)杆上设变压器台的电杆一般埋设深度不宜小于 2m。n(3)因受地形、环境影响,无法设置拉线,由于电杆受荷重,土质影响,杆基的稳定不能满足要求,因而采用卡盘对基础进行补强,所以木电杆的枕木或水泥杆的卡盘的埋深不小于电杆埋深的三分之一,最小不得小于 0.5m。n(4)
26、木地锚和水泥拉线盘的埋深一般为 1.2m(拉力大的应适当加深),如图 14 一 2 所示。(四)架空绝缘线路(四)架空绝缘线路n架空绝缘导线在国际上已有近架空绝缘导线在国际上已有近30年的历史,而且很多年的历史,而且很多国家都有各自的标准,我国近几年来在该方面也有所国家都有各自的标准,我国近几年来在该方面也有所发展。发展。n(1)特点(和架空裸导线相比较)特点(和架空裸导线相比较)n1)耐压水平高;)耐压水平高;n2)当发生断线故障时,仅在两个断头上有电,减少了)当发生断线故障时,仅在两个断头上有电,减少了对周围的危害范围和程度;对周围的危害范围和程度;n3)可缩小线间距离,降低线路上的电压降
27、;)可缩小线间距离,降低线路上的电压降;n4)受环境影响小,使用寿命比裸导线要长;)受环境影响小,使用寿命比裸导线要长;n5)载流量比同截面的裸绞线的载流量大,而且截面愈)载流量比同截面的裸绞线的载流量大,而且截面愈大,超过的也愈大。大,超过的也愈大。n2)敷设方式)敷设方式 n1)吊在钢索上成束架设;)吊在钢索上成束架设;n2)采用传统的裸导线方式架设;)采用传统的裸导线方式架设;n3)将绝缘线紧密接触进行平行架设。)将绝缘线紧密接触进行平行架设。n(3)种类)种类 我国现已能生产额定电压至我国现已能生产额定电压至10kV的的架空绝缘导线,并在供电部门得到使用,且效架空绝缘导线,并在供电部门
28、得到使用,且效果良好。果良好。n1)10kV绝缘导线主要采用交联聚乙烯绝缘导绝缘导线主要采用交联聚乙烯绝缘导线,有两种型号:铜芯交联聚乙烯绝缘导线和线,有两种型号:铜芯交联聚乙烯绝缘导线和铝芯交联聚乙烯绝缘导线。铝芯交联聚乙烯绝缘导线。n2)低压塑料绝缘导线有以下几种:)低压塑料绝缘导线有以下几种:JV型型(铜芯铜芯聚氯乙烯绝缘线聚氯乙烯绝缘线)、JLV型型(铝芯聚氯乙烯绝缘线铝芯聚氯乙烯绝缘线)、JY型型(铜芯聚乙烯绝缘线铜芯聚乙烯绝缘线)、JLY型型铝芯聚乙烯铝芯聚乙烯绝缘线绝缘线以及以及JLYJ型型(铜芯交联聚乙烯绝缘导线铜芯交联聚乙烯绝缘导线)等。等。第三节 电缆线路的敷设第三节 电缆
29、线路的敷设n1电缆线路的作用电缆线路的作用n主要用于传输和分配电能。主要用于传输和分配电能。n2电缆线路的特点电缆线路的特点n(1)优点)优点 受外界因素受外界因素(雷电、风害等雷电、风害等)的影响小,供电可的影响小,供电可靠性高,不占路面,不碍观瞻,发生事故不易影响人身靠性高,不占路面,不碍观瞻,发生事故不易影响人身安全。在建筑或人口稠密的地方,特别是有腐蚀性气体安全。在建筑或人口稠密的地方,特别是有腐蚀性气体和易燃、易爆的场所,不方便架设架空线路时,宜采用和易燃、易爆的场所,不方便架设架空线路时,宜采用电缆线路。在现代化工厂和城市中,电缆线路已得到日电缆线路。在现代化工厂和城市中,电缆线路
30、已得到日益广泛的应用。益广泛的应用。n(2)缺点)缺点 成本高,投资大,查找故障困难,工艺复杂,成本高,投资大,查找故障困难,工艺复杂,施工困难。施工困难。3电缆的类型电缆的类型n(1)电缆的类型)电缆的类型n 1)按电压分按电压分n 高压电缆高压电缆n 低压电缆低压电缆n2)按线芯数分按线芯数分n 单芯电缆单芯电缆 用于工作电流较大的电路、水下敷设的电用于工作电流较大的电路、水下敷设的电路和直流电路;路和直流电路;n 双芯电缆双芯电缆 用于低压用于低压TN-C、TT、IT系统的单相电路;系统的单相电路;n 三芯电缆三芯电缆 用于高压三相电路、低压用于高压三相电路、低压IT系统的三相电系统的三
31、相电路和路和TN-C系统的两相三线电路、系统的两相三线电路、TN-S系统的单相电路;系统的单相电路;n 四芯电缆四芯电缆 用于低压用于低压TN-C系统和系统和TT系统的三相四线系统的三相四线电路;电路;n 五芯电缆五芯电缆 用于低压用于低压TN-S系统电路。系统电路。n3)按线芯材料分按线芯材料分n 铜芯铜芯 控制电缆应采用铜芯,须耐高温、耐控制电缆应采用铜芯,须耐高温、耐火、有易燃、易爆危险和剧烈震动的场合等也火、有易燃、易爆危险和剧烈震动的场合等也须选择铜芯电缆。须选择铜芯电缆。n 铝芯铝芯 其他情况下,一般可选用铝芯电缆。其他情况下,一般可选用铝芯电缆。4)按绝缘材料分)按绝缘材料分n
32、油浸纸绝缘电缆油浸纸绝缘电缆 n 优点优点 耐压强度高,耐热性能好,使用寿命耐压强度高,耐热性能好,使用寿命长,且易于安装和维护。长,且易于安装和维护。n 缺点缺点 其内部的浸渍油会流动,因此不宜用其内部的浸渍油会流动,因此不宜用在高度差较大的场所。在高度差较大的场所。塑料绝缘电缆塑料绝缘电缆 我国生产的塑料绝缘电缆有聚氯乙我国生产的塑料绝缘电缆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。套电缆两种。优点优点 结构简单,成本低,制造加工方便,稳定性结构简单,成本低,制造加工方便,稳定性高,重量轻,敷设安装方便,不受敷设高度差的高,重量
33、轻,敷设安装方便,不受敷设高度差的限制,抗腐蚀性好。限制,抗腐蚀性好。注:特别是交联聚乙烯绝缘电缆,它的电气性能更注:特别是交联聚乙烯绝缘电缆,它的电气性能更好,耐热性好,载流量大,适宜高落差甚至垂直好,耐热性好,载流量大,适宜高落差甚至垂直敷设,因此其应用日益广泛。敷设,因此其应用日益广泛。n 缺点缺点 塑料受热易老化变形。塑料受热易老化变形。n 橡胶绝缘电缆橡胶绝缘电缆 弹性好,性能稳定,防水防弹性好,性能稳定,防水防潮,一般用做低压电缆。潮,一般用做低压电缆。n 低温电缆和超导电缆低温电缆和超导电缆 正在发展中的新型电正在发展中的新型电缆。缆。4、电缆线路的组成、电缆线路的组成 1.电力
34、电缆线路主要由电力电缆线路主要由电力电缆、终端接头和中间接头电力电缆、终端接头和中间接头组成。组成。电力电缆分为油浸纸绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆和聚氯电力电缆分为油浸纸绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆和聚氯乙烯绝缘电缆。乙烯绝缘电缆。电力电缆电力电缆 主要由缆芯导体、绝缘层和保护层组成主要由缆芯导体、绝缘层和保护层组成。电缆缆芯导体电缆缆芯导体分铜芯和铝芯两种。分铜芯和铝芯两种。绝缘层绝缘层有油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘等几种。有油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘等几种。保护层保护层分内护层和外护层。分内护层和外护层。内护层内护层分铅包、铝包、聚氯乙烯护套、交联聚乙烯护套、橡套等几分铅包、铝包、聚
35、氯乙烯护套、交联聚乙烯护套、橡套等几种。种。外护层外护层包括黄麻衬垫、钢铠和防腐层。包括黄麻衬垫、钢铠和防腐层。油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆的结构见图油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆的结构见图10-1和和图图10-2(P236)。1-1-缆芯缆芯(铜芯铜芯 或铝芯或铝芯)2-2-油浸纸绝缘油浸纸绝缘 层层 3-3-麻筋麻筋(填料填料)4-4-油浸纸油浸纸(统统 包绝缘包绝缘)5-5-铅包铅包 6-6-涂沥青的纸涂沥青的纸 带带(内护层内护层)7-7-浸沥青的麻浸沥青的麻 被被(内护层内护层)8-8-钢铠钢铠(外护层外护层)9-9-麻被麻被(外护层外护层)油浸纸绝缘电力电缆油浸纸绝缘电力
36、电缆1-1-缆芯缆芯(铜芯铜芯 或铝芯或铝芯)2-2-交联聚乙交联聚乙 烯绝缘层烯绝缘层 3-3-聚氯乙烯聚氯乙烯 护套护套(内护内护 层层)4-4-钢铠或铝钢铠或铝 铠铠(外护层外护层)5-5-聚氯乙烯聚氯乙烯 外套外套(外护外护 层层)交联聚乙烯绝缘电缆交联聚乙烯绝缘电缆电缆终端接头电缆终端接头 户外用电缆终端接头有铸铁外壳、瓷外壳和环氧树户外用电缆终端接头有铸铁外壳、瓷外壳和环氧树脂终端接头。脂终端接头。户内用电缆终端接头常用环氧树脂终端接头和尼龙户内用电缆终端接头常用环氧树脂终端接头和尼龙终端接头。终端接头。电缆中间接头电缆中间接头 有环氧树脂中间接头、铅套中间接有环氧树脂中间接头、铅
37、套中间接头和铸铁中间接头。头和铸铁中间接头。据统计,电缆接头事故占电缆事故的据统计,电缆接头事故占电缆事故的70%70%,可见其,可见其安全运行十分重要安全运行十分重要。n5.电缆的型号电缆的型号n 每一个电缆的型号表示这种电缆的结构,同每一个电缆的型号表示这种电缆的结构,同时也表明这种电缆的使用场合、绝缘种类和某时也表明这种电缆的使用场合、绝缘种类和某些特征。电缆型号的表示顺序如下:些特征。电缆型号的表示顺序如下:表表5-1 电力电缆型号中各字母和数字的含义电力电缆型号中各字母和数字的含义6电缆的敷设电缆的敷设n(1)电缆的敷设方法)电缆的敷设方法 n1)直接埋地敷设(如图直接埋地敷设(如图
38、11所示)所示)是最常用、最经济的方法。是最常用、最经济的方法。图图11 电缆直接埋地敷设电缆直接埋地敷设 2)采用电缆隧道敷设(如图采用电缆隧道敷设(如图12所示)所示)当电缆数量超过当电缆数量超过18根,且容易受到根,且容易受到外界损伤时,为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响,宜采用电缆隧道外界损伤时,为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响,宜采用电缆隧道敷设。敷设。图图12 电缆隧道电缆隧道1电缆电缆 2支架支架 3维护走廊维护走廊 4照明灯具照明灯具图图13 电缆排管电缆排管1水泥排管水泥排管 2电缆孔电缆孔(穿电缆用)(穿电缆用)3电缆沟电缆沟3)电缆排管敷设(如图电缆排管敷设(如
39、图13所示)所示)理由同上理由同上 4)利用电缆沟敷设(如图)利用电缆沟敷设(如图14所示)所示)当电缆数量较多(不超过当电缆数量较多(不超过12根)或容根)或容易受到外界损伤时,为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响,利用电缆易受到外界损伤时,为了避免损坏和减少对地下其他管道的影响,利用电缆沟平行敷设许多电缆。该方法多应用于高层建筑和工厂的电源引入线。沟平行敷设许多电缆。该方法多应用于高层建筑和工厂的电源引入线。图图14 电缆在电缆沟内敷设电缆在电缆沟内敷设a)户内电缆沟户内电缆沟 b)户外电缆沟户外电缆沟 c)厂区电缆沟厂区电缆沟1盖板盖板 2电力电缆电力电缆 3电缆支架电缆支架 4预埋铁
40、件预埋铁件5)电缆桥架敷设(图)电缆桥架敷设(图15)。图图15 电缆桥架的结构电缆桥架的结构1支架支架 2盖板盖板 3支臂支臂 4线槽线槽 5水平分支线槽水平分支线槽 6垂直分支线槽垂直分支线槽 应用场合应用场合 对于工厂配电所、车间、大型商厦和科研单位等场所,电缆数量对于工厂配电所、车间、大型商厦和科研单位等场所,电缆数量较多或较集中,设备分散或经常变动,一般采用电缆桥架的方式敷设电缆线路。较多或较集中,设备分散或经常变动,一般采用电缆桥架的方式敷设电缆线路。电缆桥架敷设优点电缆桥架敷设优点 电缆的敷设更标准、更通用,结构简单、安装灵活,可电缆的敷设更标准、更通用,结构简单、安装灵活,可任
41、意走向,具有绝缘和防腐蚀功能,适用于各类型的工作环境,使配电线路的任意走向,具有绝缘和防腐蚀功能,适用于各类型的工作环境,使配电线路的敷设成本大大降低。敷设成本大大降低。(2)电缆敷设路径的选择)电缆敷设路径的选择n1)避免电缆遭受机械性外力、过热和腐蚀等的避免电缆遭受机械性外力、过热和腐蚀等的危害;危害;n2)在满足安全条件下尽可能缩短电缆敷设长度;在满足安全条件下尽可能缩短电缆敷设长度;n3)便于运行维护;便于运行维护;n4)避免将要挖掘施工的场所;避免将要挖掘施工的场所;(3)电缆敷设的要求电缆敷设的要求 n1)严格遵守技术规程和设计要求;)严格遵守技术规程和设计要求;n2)竣工后,要按
42、规定的手续、要求检查和验)竣工后,要按规定的手续、要求检查和验收,以保证电缆线路的质量;收,以保证电缆线路的质量;n3)具体的规定和要求可查阅)具体的规定和要求可查阅GB502171994电力工程电缆设计规范。电力工程电缆设计规范。n电力电缆敷设前,必须进行外观、电气检查,检查电缆表面有无损伤,并测量电力电缆绝缘电阻。低压电力电缆(1 kV 以下)应用 IkV 以下兆欧表测试绝缘电阻值。n高压电力电缆(610kV)应用 2.5 kV 兆欧表测试绝缘电阻值,必要时要做直流耐压试验 。7.电缆终端头和中间接头制作要求n(1)电力电缆的终端头和中间接头,要保证密封良好,防止电缆油漏出使绝缘干枯,绝缘
43、性能降低。同时,纸绝缘有很大的吸水性,极易受潮,也同样导致绝缘性能降低。n(2)电缆终端头、中间接头的外壳与电缆金属护套及铠装层均应良好接地。接地线应采用铜绞线,其截面不宜小于10m。n(3)不同牌号的高压绝缘胶或电缆油,不宜混合使用。n(4)电缆接头的绝缘强度,不应低于电缆本身的绝缘强度。8、室内配线、室内配线 室内配线种类繁多。母线有硬母线和软母线之分。干线有室内配线种类繁多。母线有硬母线和软母线之分。干线有明线;暗线和地下管配线之分。支线有护套线直敷配线、瓷明线;暗线和地下管配线之分。支线有护套线直敷配线、瓷夹板或塑料夹板配线、鼓形绝缘子或针式绝缘子配线、钢管夹板或塑料夹板配线、鼓形绝缘
44、子或针式绝缘子配线、钢管配线、塑料管配线等多种型式。室内配线方式应与环境条件、配线、塑料管配线等多种型式。室内配线方式应与环境条件、负荷特征、建筑要求相适应。各种配线方式的适用范围见负荷特征、建筑要求相适应。各种配线方式的适用范围见表表12-7(P 337)。各种环境条件对线路的要求见。各种环境条件对线路的要求见表表12-8(P338)。由表可知,由表可知,特别潮湿的环境应采用硬塑料管配线或针式绝特别潮湿的环境应采用硬塑料管配线或针式绝缘子配线;高温环境应采用电线管或焊接钢管配线,或针式缘子配线;高温环境应采用电线管或焊接钢管配线,或针式绝缘子配线;多尘(非爆炸性粉尘)环境应采用各种管配线;绝
45、缘子配线;多尘(非爆炸性粉尘)环境应采用各种管配线;腐蚀性环境应采用硬塑料管配线;火灾危险环境应采用电线腐蚀性环境应采用硬塑料管配线;火灾危险环境应采用电线管或螺纹钢管配线;爆炸危险环境应采用螺纹钢管配线等管或螺纹钢管配线;爆炸危险环境应采用螺纹钢管配线等。另:另:常用线路的敷设方式与允许使用范围常用线路的敷设方式与允许使用范围敷设方法敷设方法(线路方式)(线路方式)敷设场所敷设场所干燥干燥潮湿潮湿有可燃物有可燃物 有腐蚀物有腐蚀物易燃易爆易燃易爆槽板槽板瓷夹瓷夹资瓶资瓶塑料护套塑料护套明暗管线明暗管线电缆线电缆线第四节第四节 电气线路的安全条件电气线路的安全条件 电气线路除应满足供电可靠性或
46、控制可靠性的要求、经济电气线路除应满足供电可靠性或控制可靠性的要求、经济指标要求和维护管理方便的要求外,还必须满足各项安全要指标要求和维护管理方便的要求外,还必须满足各项安全要求。求。下面介绍的主要是安全要求。下面介绍的主要是安全要求。应当指出,这些要求对于保证电气线路运行的安全可靠性应当指出,这些要求对于保证电气线路运行的安全可靠性是非常有效的。是非常有效的。第四节第四节 电气线路的安全条件电气线路的安全条件1 1-导电能力导电能力 2 2-机械强度机械强度 3 3-绝缘和阻燃性材料的应用绝缘和阻燃性材料的应用 4 4-间距间距 5 5-导线连接导线连接 6 6-线路防护线路防护 7-7-过
47、电流保护过电流保护 8 8-线路管理线路管理第四节第四节 电气线路的安全条件电气线路的安全条件n一、导电能力一、导电能力n导线的导电能力包含发热、电压损失和短路电流等三方面的要求。n(1)发热条件n(2)电压损失n电压损失太大,不但用电设备不能正常工作,而且可能导致电气设备和电气线路发热和电气设备损坏。n我国有关标准规定,对于供电电压,10kV及以下动力线路的电压损失不得超过额定电压的7,低压照明线路和农业用户线路的不得超过+710。n(3)短路电流二机械强度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
48、面积不得小于表147所列数值;低压配线截面积不得小于表148所列数值。类 别铜铝及铝合金铁单 股6106多 股61610表表14-7 架空线路导线最小截面架空线路导线最小截面(mm2)类别最小截面铜芯软线铜 线铝 线移动式设备电源线生活用生产用0210吊灯引线民用建筑,户内工业建筑,户内户外040510050810152525支点间距离为d的支持件上的绝缘导线d1m,户内d1m,户外d2m,户内d2m,户外d6m,户内d6m,户外1015101525251525252546接户线10m25m254610穿 管 线1.01.02.5塑 料 护 套 线1.01.5表表14-8 低压配线的最小截面低
49、压配线的最小截面(mm2)三、绝缘和阻燃性材料的应用三、绝缘和阻燃性材料的应用 绝缘不良可能导致漏电。电气线路的绝缘电阻必须符合要绝缘不良可能导致漏电。电气线路的绝缘电阻必须符合要求。运行中低压电气线路的绝缘电阻一般不得低于求。运行中低压电气线路的绝缘电阻一般不得低于1k/V、新安装和大修后的低压电气线路一般不得低于新安装和大修后的低压电气线路一般不得低于0.5M、控、控制线路的绝缘电阻一般不得低制线路的绝缘电阻一般不得低1M。采用阻燃性绝缘材料可以抑制火灾的蔓延。阻燃性材料具采用阻燃性绝缘材料可以抑制火灾的蔓延。阻燃性材料具有减缓、终止有焰燃烧和抑制无焰燃烧的功能。有减缓、终止有焰燃烧和抑制
50、无焰燃烧的功能。用于电线、电缆的阻燃性绝缘材料应具有作为电线、电缆用于电线、电缆的阻燃性绝缘材料应具有作为电线、电缆的绝缘所需要的电气性能和理化性能。其阻燃性能应能保证的绝缘所需要的电气性能和理化性能。其阻燃性能应能保证短路电弧熄灭后或外部火源熄灭后电线、电缆不再继续燃烧;短路电弧熄灭后或外部火源熄灭后电线、电缆不再继续燃烧;而且在一定的火焰温度中(如而且在一定的火焰温度中(如750 800),经过一定的),经过一定的时间(如时间(如1.5 2小时小时),最里面的绝缘层仍有足够的绝缘),最里面的绝缘层仍有足够的绝缘能力,以维持正常通电。能力,以维持正常通电。四间距四间距电气线路与建筑物、树木、