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1、第五章 工厂电力线路5.1 工厂电力线路及其接线方式5.2 工厂电力线路的结构和敷设5.3 导线和电缆截面的选择计算5.4 电力线路的电气安装图5.5 电力线路的运行维护和检修试验 5.1 工厂电力线路及其接线方式一、概述 电力线路按照输送电压的高低分，有：高压线路（1kV以上）、低压线路（1kV及以下）。 电力线路按照敷设部位分，有：室外线路、室内线路。 电力线路按照敷设方式分，室外线路有：架空线路、埋地电缆线路；室内线路有：明敷设线路、暗敷设线路。二、高压线路的接线方式 高压配电线路的接线方式有：放射式接线、树干式接线、环形接线。1、放射式接线图图5-1 高压放射式线路高压放射式线路主要特
2、点： 放射式接线的线路之间互不影响，因此其供电可靠性较高，而且便于装设自动装置，保护装置也比较简单，但是其高压开关设备用得较多，且每台断路器须装设一个高压开关柜，从而使投资增加。2、树干式接线图图5-2 高压树干式接线高压树干式接线主要特点： 优点：能减少线路的有色金属消耗量；采用的高压开关数较少，投资较省。 缺点：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。图图5-3 双干线供电及两端供电的线路双干线供电及两端供电的线路a) 双干线供电双干线供电 b) 两端供电两端供电220/380V3、环形接线图图5-4 高压环形接线高压环形接线车间
3、变电所车间变电所 为了避免环形线路上发生故障时影响整个电网，也为了便于实现线路保护的选择性，因此大多数环形线路采用“开口”运行方式。三、低压线路的接线方式 低压配电线路的接线方式有：放射式接线、树干式接线、链式接线、环形接线。1、放射式接线图图5-5 低压放射式接线低压放射式接线 建筑物内部很少采用环形接线方式。 放射式接线的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。低压放射式接线多用于设备低压放射式接线多用于设备容量较大或对供电可靠性要求较高容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。的设备配电。2、树干式接线图图5-6 低压
4、树干式接线低压树干式接线a) 低压母线放射式配电的树干式低压母线放射式配电的树干式 b) 低压低压“变压器变压器-干线组干线组”的树干式的树干式 一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属消耗也较少，但当干线发生故障时，影响范围大，因此其供电可靠性较低。3、链式接线图图5-7 低压链式接线低压链式接线a) 连接配电箱连接配电箱 b) 连接电动机连接电动机 链式接线的特点与树干式基本相同，适于用电设备彼此相距很近而容量均较小的次要用电设备。链式相连的用电设备一般不宜超过5台，链式相连的配电箱不宜超过3台，且总容量不宜超过10kW。4、环行接线图图5-8 低压环形接线低压环形接线 接线的供
5、电可靠性较高。任一段线路发生故障或检修时，都不致造成供电中断，或者只短时停电，一旦切换电源的操作完成，就能恢复供电。 为了减少误动作的影响范围，低压环形线路也多采用“开口”运行方式。5、国家有关规范中对高、低压配电的几点规定l GB50052-2009 供配电系统设计规范 供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级，低压不宜多于三级。 高压配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。 在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。 当用电设备为大容量或负荷性质重要，或在有特殊要求的建筑物内，宜采用放
6、射式配电。 当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10KW 。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。 在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电；楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。 在高层建筑物内，向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电，应采取放射式配电；对部分容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从变电所低压配电室以放射
7、式配电， 平行的生产流水线或互为备用的生产机组，应根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。l JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范 变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级。 5.2 工厂电力线路的结构和敷设一、架空线路的结构和敷设图图5-9 架空线路的结构架空线路的结构 a）低压架空线路）低压架空线路 b）高压架空线路）高压架空线路 1- 低压导线低压导线 2- 低压针式绝缘子低压针式绝缘子 3- 低压横担低压横担 4- 低压电杆低压电杆 5- 高压横担高压横担 6-高压悬式绝缘子串高压悬式绝缘子串 7- 线夹线夹 8- 高压导线高
8、压导线 9- 高压电杆高压电杆 10- 避雷线避雷线 94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优点。易受雷击、冰雪、风暴和污秽空气的危害，且要占用一定的地面和空间，有碍交通和观瞻。 1、 架空线路的导线l 导体材质 铜芯导体（53MS/m）、铝芯导体（32MS/m）、钢导体（7.52MS/m）。l 导线类型 裸导线 图图5-10 钢芯铝绞钢芯铝绞线截面线截面钢线钢线主要产品型号有：铝绞线（JL类）、钢芯铝绞线（LGJ，JL/G1A类等）、铜绞线（JKTj0）。 绝缘导线主要产品型号有：橡胶绝缘电线（BX类）、聚氯乙烯绝缘电线（BV类）。该类导线主要用于10KV及以下架
9、空线路。 2、 电杆、横担和拉线l 电杆 按照电杆的功能和地位分，有：直线杆、分段杆、转角杆、终端杆、跨越杆和分支杆等型式。 按照电杆的材质分，有：木杆、水泥杆（钢筋混凝土杆）和铁塔。图图5-11 各种杆型在低压架空线路上的应用各种杆型在低压架空线路上的应用 1、5、11、14-终端杆终端杆 2、9-分支杆分支杆 3-转角杆转角杆 4、6、7、10-直线杆（中间杆）直线杆（中间杆） 8-分段杆（耐张杆）分段杆（耐张杆） 12、13-跨越杆跨越杆变电所变电所4厂厂房房拉线拉线单横担单横担电杆电杆双横担双横担电杆电杆变电所变电所厂房厂房厂房厂房3厂房 l 横担用来安装绝缘子以架设导线，有木横担、铁
10、横担和瓷横担。 图图5-13 拉线的结构拉线的结构 1-电杆电杆 2-固定拉线的抱箍固定拉线的抱箍 3-上把上把 4-拉线绝缘子拉线绝缘子5-腰把腰把 6-花篮螺钉花篮螺钉 7-底把底把 8-拉线底盘拉线底盘图图5-12 高压电杆上安装的瓷横担高压电杆上安装的瓷横担 1-高压导线高压导线 2-瓷横担瓷横担 3-电杆电杆l 拉线用来起固定和平衡作用。 3、线路绝缘子和金具l 绝缘子（又称瓷瓶） 线路绝缘子用来将导线固定在电杆上，并使导线与电杆绝缘。应具有一定的电气绝缘强度，又要求具有足够的机械强度。图图5-14 高压线路绝缘子高压线路绝缘子 a) 针式针式 b) 蝴蝶式蝴蝶式 c) 悬式悬式 d
11、) 瓷横担瓷横担l 金具 线路金具是用来连接导线、安装横担和绝缘子等的金属附件。图图5-15 架空线路用的金具架空线路用的金具a) 直脚及低压针式绝缘子直脚及低压针式绝缘子 b) 弯脚及低压针式绝缘子弯脚及低压针式绝缘子 c) 穿芯螺钉穿芯螺钉 d) U形抱箍形抱箍 e) 花篮螺钉花篮螺钉 f) 高压悬式绝缘子串及金具高压悬式绝缘子串及金具 1- 球头挂环球头挂环 2- 悬式绝缘子悬式绝缘子 3- 碗头挂板碗头挂板 4- 悬垂线夹悬垂线夹 5- 架空导线架空导线 4、 架空线路的敷设l 敷设的要求和路径的选择 路径要短，转角尽量地少。 尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及易燃、易爆等危险
12、场所。 不应引起机耕、交通和人行困难。 不宜跨越房屋，应与建筑物保持一定的安全距离。 应与工厂和城镇的整体规划协调配合，并适当考虑今后的发展。l 导线在电杆上的排列方式图图5-16 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 三相四线制低压架空线路，一般都采用水平排列。 三相三线制架空线路，可三角形排列，也可水平排列。 多回路导线同杆架设时，可三角形与水平混合排列，也可全部垂直排列。l 架空线路的档距、弧垂及其他有关间距 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。 架空线路的弧垂（又称弛垂），是指
13、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之间的垂直距离。图图5-17 架空线路的档距和弧垂架空线路的档距和弧垂 a) 平地上平地上 b) 坡地上坡地上二、电缆线路的结构和敷设 电缆线路的特点：运行可靠、不受外界影响、不碍观瞻；成本高、投资大、维修不便。1、电缆和电缆头l 电缆 油浸纸绝缘电力电缆 塑料绝缘电力电缆 聚氯乙烯绝缘及护套电缆，主要有：VV、VV22系列。 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，主要有：YJV、 YJV22系列。 矿物绝缘电力电缆（BTTZ系列） 可派生出阻燃（ZR）、耐火（NH）、低烟无卤（WDZ）绝缘材料？散热？（加工工艺）阻燃、耐火、低烟无卤？利用氧化镁作为
14、绝缘介质，提高绝缘、耐火、散热性能。 按绝缘介质分类图图5-18 油浸纸绝缘电力电缆油浸纸绝缘电力电缆 1-缆芯缆芯(铜芯或铝芯铜芯或铝芯) 2-油浸纸绝缘层油浸纸绝缘层 3-麻筋麻筋(填料填料) 4-油浸纸油浸纸(统包绝缘统包绝缘) 5-铅包铅包 6-涂沥青的纸带涂沥青的纸带(内护层内护层) 7-浸沥青的麻被浸沥青的麻被(内护层内护层) 8-钢铠钢铠(外护层外护层) 9-麻被麻被(外护层外护层) 图图5-19 交联聚乙烯绝缘电力电缆交联聚乙烯绝缘电力电缆 1-缆芯缆芯(铜芯或铝芯铜芯或铝芯) 2-交联聚乙烯绝缘层交联聚乙烯绝缘层 3-聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套(内护层内护层) 4-钢铠或铝铠钢
15、铠或铝铠(外护层外护层) 5-聚氯乙烯外套聚氯乙烯外套(外护层外护层) 普通电力电缆 预分支电力电缆（FZ-） 主要型号有：FZ-VV，FZ-ZR-VV，FZ-NH-VV；FZ-YJV，FZ-ZR-YJV，FZ-NH-YJV；FZ-WDZ-YJV，FZ-WDN-YJV等。 柔性电力电缆（中低压超A类阻燃电缆） 按电缆结构分类单芯电缆、三芯电缆、四芯电缆、五芯电缆 核心技术： 是改变传统填充物料的形态和材质，如：采用无机金属水合物AI（OH）3、Mg（OH）2取代传统的聚丙烯撕裂膜绳或玻璃纤维填充。用多股软铜导体取代传统的多股硬铜导体。 电力电缆全型号的表示和含义电缆类别代号UO/U3x +1x
16、缆芯材质代号内护层代号结构特征代号外护层代号缆芯对地额定电压缆芯间额定电压相线芯数相线芯截面（mm2）保护中性线或保护线芯数PEN或PE线截面（mm2）YJV-0.6/1kV-3x240+1x120；ZR-YJV-0.6/1kV-4x120+1x70YJV22-0.6/1KV-4x240； VV-0.6/1kV-5x25；YJV-8.7/15kV-3x120；l 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。 图图5-20 10kV交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头交联聚乙烯绝缘电缆热缩中间头 a）中间头剥切尺寸示意图）中间头剥切尺寸示意图 b）每相接头安装示意图）每相接头安装示意图 1- 聚氯乙烯外护套聚氯乙烯外护套 2- 钢铠钢铠 3- 内护套内护套 4- 铜屏蔽层（内有缆芯绝缘）铜屏蔽层（内有缆芯绝缘） 5- 半导电管半导电管 6- 半导电层半导电层 7- 应力管应力管 8- 缆芯绝缘缆芯绝缘 9- 压接管压接管 10- 填充胶填充胶 11- 四氟带四氟带 12- 应力疏散胶应力疏
