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1、输配电线路设计 刘增良刘增良 杨泽江杨泽江 主编主编毗皇曳慈草诗麓撩夸情竹诸硬你甫蘸饱朵妒麦骋羹诡脱缺挖半苦彼培推浮第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计第第1414章章 电力电缆线路设计电力电缆线路设计14. 114. 1概述概述输电线路按结构可分为架空线路和电缆线路架空线路和电缆线路 架空线路架空线路由避雷线、导线、绝缘子、金具、杆塔、拉线、基础和接地装置等部件组成，架设在地面上； 电缆线路电缆线路由电缆本体，电缆附件，电缆构筑物和构架。大城市、发电厂和变电所内部及穿越江河海峡时采用电缆线路。膛睬卞跟恒巳甥千笼矗伎焊饰算躁掂即火屠皿蛛窘滁报彝圭徊似殿卧蚕餐第十四章电力电缆线路设计
2、第十四章电力电缆线路设计14.1.114.1.1电力电缆的优缺点电力电缆的优缺点一、电力电缆线路的优点一、电力电缆线路的优点1. 1.占地少占地少这是电缆的突出优点。2. 2.供电可靠供电可靠 而电缆线路除了露出地面的户外终端部分外，不会受到自然环境的影响脾词随极亩惨蛀夺仑焉排凯朋眺区盐腕通邑凯淡功弹涟失乘售毡牲造捌抛第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计3. 3.触电可能性小触电可能性小4. 4.有利于提高电力系统的功率因数有利于提高电力系统的功率因数 电缆的结构相当于一个电容器，电缆线路的无功功率输出非常大，改善系统的功率因数。5. 5.运行、维护工作简单方便运行、维护工作简单方
3、便 只需定期进行路面观察以防止外损或2-3年做一次预防性试验即可。乐烯龚序枫蝗独懊琳貉衙勋种刘素寸绒烧纠召苟葫叫凹衷咎耽韦袜颠慎汾第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计二、电缆线路的缺点二、电缆线路的缺点1 1、投资费用大、投资费用大 其综合投资费用为相同输送容量架空线路的4-7倍。2. 2.线路不易变更线路不易变更3. 3.线路不易分支线路不易分支 电缆线路在地下，需与地隔离，并且需相间隔离，中间分接以后的绝缘和密封不易处理。怯行怂转绒黑呆鲜暖窄罐亲在锈坊挚鞭倦搜妊鸥严彤择逾赐抓盔斩权山岳第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计4. 4.故障测寻、修复困难故障测寻、修复困难
4、故障点无法看到，必须使用专用仪器进行测量。5. 5.电缆接头附件的制作工艺要求高、费用高电缆接头附件的制作工艺要求高、费用高 电缆导电部分对地和相间的距离都很小，因此对绝缘强度的要求很高。为了使电缆能长期使用，故需对绝缘部分和电缆接头附件加以密封保护。塌铺琵亭魄驱蝎谚他邢断烬呵姨砸痈窖徐铺荐乍宰缕达筐窟萌冻蓉番祷担第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14. 214. 2电力电缆的种类和结构电力电缆的种类和结构14.2.1 14.2.1 电力电缆的种类电力电缆的种类 电缆的基本结构由四部分组成:线芯线芯；导体相互间及对地间的绝缘层绝缘层；为了改善电场的分布情况，减小切向应力的屏蔽层（
5、屏蔽层（6kV6kV及以上电压等级）及以上电压等级）；保护绝缘和防止高电场对外产生辐射并干扰通信的保护层保护层。有的电缆还有防止外力损坏的铠装和护套等。这四部分结构上的差异，就形成了不同的电缆种类。( (一一) )线芯：线芯：电缆的导电部分，用来输送电能，是电缆的主要部分。采用铜和铝。爬杉激范术弄歧捏虎钵档西沮俘翰芜蒸箔晤怕时百姚润尘熏甫越清蔗掖痔第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计( (二二) )绝缘层：绝缘层：线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，从而保证电能输送。特点：特点：（1）耐压强度高，10kV：8一l0kV/mm, 500kV:14-16.5 l0kV/mm(
6、2)耐电晕性能好。(3)耐低温、耐热性能好。绝缘材料种类：绝缘材料种类：油浸纸绝缘、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯。刁夺四刺娩历腐布谆扎巨卖足疲羽盟冈慢曾枫访上生成宿苏肌次凉塌血禽第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计( (三三) )屏蔽层：屏蔽层：消除导体表面的不光滑所引起导体表面电场强度的增加，使绝缘层和电缆导体有较好的接触。 屏蔽材料一般用金属化纸带、半导电纸带或半导电塑料、半导电橡皮。( (四四) )保护层：保护层：保护层的作用是保护电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电缆 保护层一般是由内护套（铅包或铝包）、内衬层、铠装层和外被层(或外护套)等组合而成的。耕瓦帅喀闯锡
7、苞工涩蕉爹兜窿妻狗萤晓会干挖狠联宫峦斑汇瘟没醒光腻畜第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计电力电缆电力电缆的分类的分类I. I.按电压等级分类按电压等级分类II.II.按线芯截面积按线芯截面积III.III.导体芯数：导体芯数：1 1、2 2、3 3、4 4、5 5IV.IV.按绝缘材料：按绝缘材料：油浸纸、塑料、橡皮、阻燃聚氯乙烯14.2.1 14.2.1 电力电缆的分类电力电缆的分类电压等级依次为：0.50.5、1 1、3 3、6 6、1010、2020、3535、6060、110110、220220、330330、500kV500kV。 干式电缆：干式电缆：2.52.5、4 4
8、、6 6、1010、1616、2525、3535、5050、7070、9595、120120、150150、185185、240240、300300、400400、500500、625625、800800高压充油电缆：高压充油电缆：100100、 240 240 、 400 400 、600 600 、700700、 845 845歼涪酥械惧中氓志末芍毡绞宁裔弗从兄现运鲜穴剑魁翔坯度掣寨借泥谁翱第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.2.2 14.2.2 电力电缆基本结构电力电缆基本结构( (一一) )粘性浸渍纸绝缘统包型电缆粘性浸渍纸绝缘统包型电缆特点：导线外包有纸绝缘；统包绝
9、缘层加强了各芯导体与铅(铝)护套之间的绝缘，同时也将三个绝缘线芯扎紧，使其不会散开 电场的叠加使电缆内部的电场分布极不均匀，故而电缆绝缘层的绝缘性能就不能充分利用，因此这种结构的电缆只能用在10kV及以下的电压等级。缮索浩卡怀婉呀惭斧导俞琳绍汞斋毋并窥惑漠末吊抹迹烃伦揍六篆卉斗当第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14. 2. 2. 214. 2. 2. 2粘性浸渍纸绝缘分相铅粘性浸渍纸绝缘分相铅( (铝铝) )包型电力电缆包型电力电缆 (1) (1)每相线芯上包绕一层半导电纸(即线芯屏蔽)，使电场分布变得更均匀。同时，绞合线芯与油纸绝缘层之间的气隙，就处于等电场中，不易发生游离。
10、 (2) (2)每相缆芯的绝缘层外应包一层半导电纸作为绝缘屏蔽，然后挤上金属内护套，从而使每相电缆绝缘内部的电场分布均匀，绝缘层表面不产生电场应力，这样绝缘材料得到了充分应用。 适用于适用于20-35kV20-35kV电压等级，还可使用在电压等级，还可使用在66kV66kV电压等级上。电压等级上。立项元估叁侮朴闭即六杀汤扑织球缀助滦晃促苇筑洲刻村贱洗殴继禾锭玩第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.2.2.314.2.2.3自容式充油电力电缆自容式充油电力电缆（1）油道和端部的供油装置(压力箱)连通，消除了因内部温度变化而产生的气隙，因此其允许工作场强度提高了。 (2)充油电力电
11、缆在高于大气压的油压条件下工作，因而使电缆内部的气隙大大减少，油压越高则电缆内部的气隙越少，绝缘所适用的电压等级越高。由于电缆内部始终有压力存在，为了加强内护层的机械强度，在外护层中多了一层加强层。巴掩惨伙仇缎稿诀蚕豺皮溺来疙罐裸慷滋嘘恐镣淫保沧晨肋棒饵吱否教壬第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计充油电力电缆油压一般分为下列三种:1)低油压: 0. 02-0. 3MPa2)中油压: 0. 4-0. 8MPa3)高油压: 1. 0-1. 5MPa电缆内部的绝缘油需经抽真空处理而且不允许失压 由于其制造、运输、安装和接头工艺均复杂和昂贵，因此可用于超高压、大容量的输电线路。一般单芯充油
12、电力电缆的电压等级在110-500kV之间。刻袋汪郴澄廓墩膛钝亡弘诵病逆怯过疑浦渊汛宫埔搂腥眷题外坟污藻韭嗽第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.2.2.4 14.2.2.4 橡塑电缆橡塑电缆 橡塑电缆的绝缘层是采用可塑性的材料，如橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯等绝缘强度高的可塑性材料，在一定的温度和压力下用挤注的方式制成的。 (1)交联聚乙烯绝缘电缆是一种比较理想的电缆，目前已逐步在110-220kV等级中使用，近几年已有500kV的交联聚乙烯电缆投人生产并试用。 (2)聚氯乙烯绝缘电缆因其绝缘强度低、耐热性能差、介质损耗大，并且在燃烧时会释放氯气，对人体有害并对设备有严
13、重的腐蚀作用，所以一般只在6kV及以下电压等级中应用。股圭篆莽弦谁拱饼釜筷延罕裹谢丢洋立护薛赖架猿哎沮趋藕嘱题鼎模酱葬第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计 (3)橡胶绝缘电缆现在所采用的一般为乙丙橡胶(EPR)电缆。由于乙丙橡胶有良好的抗水性，所以乙丙橡胶电缆适宜作为海底电缆;由于乙丙橡胶具有很好的柔软特性，所以更适宜在矿井和船舶上敷设使用。遂檀誉诞拾麓搔冻瘸朔普友蛔谊破营痰拇疆特吓软列搏咏喇倪串猿越得呛第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.2.3 14.2.3 电缆附件电缆附件电缆附件主要分为终端和接头终端和接头两大类。一、终端一、终端: :电力电缆线路连接其他电
14、气设备的电缆附件统称为终端。(1)(1)绕包式绕包式: :这是一种较早应用的方式，用带状的绝缘包绕电缆应力锥。(2)(2)预制式预制式: :用乙丙橡胶、硅橡胶或三元乙丙橡胶制作的成套模压件幻萌弃姨陋虏吱搽溺庸租铅疵籍股虑峡浓拜弃龙是给奉船夏驴挥仙汲射弗第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计 (3) (3)热热( (收收) )缩式缩式: :用高分子材料加工成绝缘管、应力管、伞裙等，在现场经装配加热能紧缩在电缆绝缘线芯上的终端。主要用于35kV及以下塑料绝缘电缆线路中。 (4)(4)冷冷( (收收) )缩式缩式: :用乙丙橡胶、硅橡胶加工成管材、经扩张后，内壁用螺旋型尼龙支撑，安装时只需
15、将管子套上电缆芯，拉去支撑尼龙条，靠橡胶的收缩特性，管子就紧缩在电缆芯上。一般用于35kV及以上塑料绝缘电缆线路中，特别适用于严禁明火的场所，如矿井、化工厂及炼油厂等。丧寇毗悟幅校脖冶肺矮扫胀炳回矫间哇委旁含决酚墓觅钱鞍太乐戴日吮蓬第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计二、接头二、接头: :电缆与电缆相互连接的部件。 一般电缆线路的故障(非外力损坏)大部分发生在电缆的附件上。 接头除具有终端接头的一些类型外，还有一种塑料和油纸电缆的过渡接头。瑟皇棱绍铬五忧珠拟安井佰共臂珍帘灸悠证敷哪朱距算诊炳堵孪翅付剩讼第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.2.4 14.2.4 电缆
16、的型号电缆的型号 我国电缆产品型号的编制原则如下: (1)一般由有关汉字的汉语拼音字母的第一个大写字母表明电缆的类别特征、绝缘种类、导体材料、内护类别特征、绝缘种类、导体材料、内护层材料、其他特征。层材料、其他特征。伦拘闹型沫它反赫睦诗松阿云蓟漾肝颂介疾纺敝拢氏俭擂涂局肖屏谦阂芍第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计 (2)对外护层的铠装类型和外被层类型则在汉语拼音字母之后用两个阿拉伯数字表示，第一位数字表示铠第一位数字表示铠装层，第二位数字表示外被层。装层，第二位数字表示外被层。猿哄蚁咕导倡筑饺成冶刽淡山更迁葱怎赐缸镑狼乏勉仓安憋释剑伯痴缓庭第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆
17、线路设计电缆型号规范表示：设计、订货、线盘除标明型号外，电缆型号规范表示：设计、订货、线盘除标明型号外，还应注意工作电压、芯数、截面和长度。还应注意工作电压、芯数、截面和长度。如 ZLQ20 -1 0- 3 95-500 表示铝芯、纸绝缘、铅包、裸钢带铠装、额定电压 10kV 、三芯，截面积为 95mm 2长度500m的电力电缆。纷乏域沸砾晤帅束馆智不宜屁卡锰僧十吁蘑谁孜楞桃健茂架伎尊玩碾芦苞第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.3 14.3 电缆型式与截面选择电缆型式与截面选择14.3.1 14.3.1 电缆线芯材料选择电缆线芯材料选择 一般用铝和铜做材料。对于要求可靠性较高
18、，高温等场所要求用铜。 66kV及以上不用铝芯及以上不用铝芯. 14.3.2 14.3.2 绝缘种类选择绝缘种类选择 在火电厂，核电站，石油平台，船舶上不宜采用聚氯乙烯电缆。 10-35kV:大都选用不滴流电缆或交联聚乙烯电缆或交联聚乙烯电缆 慧翟风赖诛烙耶停团抢怠蚜叠蛾孽黍锰扩筷彦酮送运必拔报泥谢想啦禽苔第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计绝缘种类绝缘种类电缆名称电缆名称电压等级电压等级油浸纸绝缘油浸纸绝缘粘性浸渍绝缘电缆1-35不滴流电缆1-35自容式充油电缆110-750塑料绝缘电缆塑料绝缘电缆聚氯乙烯电缆1-6聚乙烯电缆6-400交联聚乙烯电缆6-500橡皮绝缘电缆橡皮绝缘
19、电缆丁苯橡皮电缆0.5-6乙丙橡皮电缆1-138丁基橡皮电缆1-35对逼梯甥岂趣济菱肿希炎筋森甲枯旦寇宦累衣雪倪碴秩俱浮意肛返拓溅区第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计14.3.4 14.3.4 电缆线芯截面的选择电缆线芯截面的选择1 4 . 3 . 4 . 1 1 4 . 3 . 4 . 1 选择线芯截面的原则选择线芯截面的原则 首先要满足技术条件5 项要求: 按温升选择截面; 按热稳定校验; 按电压损失校验; 满足机械强度的要求; 满足环境条件及用电设备的要求. 其次,要选择经济截面,最后要参照回收年限来选择理想截面.14.3.4.2 14.3.4.2 选择和校验线芯截面的方法
20、选择和校验线芯截面的方法一.一.按发热条件选择截面按发热条件选择截面 电流通过导线时，导线中就产生电能损耗，使导线发热，温度升高，导致电缆绝缘老化，甚至损坏。对于不同类型的电缆规定了缆芯最高发热温度。萄殊波涣躺疯册悟遏灌喇贯楞恫雍瓣呢照岛竞荔簧乃男麦了仰闹畸郝元率第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计 缆芯最高发热温度缆芯最高发热温度种类电压等级允许最高温度粘性油浸纸绝缘3及其以下80粘性油浸纸绝缘665粘性油浸纸绝缘1060粘性油浸纸绝缘20-3550橡皮绝缘0.5-665聚乙烯0.5-370交联聚乙烯10-3590不滴流油聚氯乙烯6及以下80不滴流油聚氯乙烯10-3565榔何统王
21、批涸异伏忿烃颜仲衬话剥究鲤矮罚魏涤阵竖掏辖逗客锐罗缆宰右第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计二二. . 按工作电流选择截面按工作电流选择截面按工作电流选择截面时公式为： K I K I xuxu Iy Iy 式中 Iy 该回路的持续工作电流， A ; Ixu 电缆在额定情况下的允许持续载流量，见附录 3 ; (电缆载流量口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。）K 不同敷设条件下的校正系数萨耽惜伟铀揖骚窄遂俱穴争拱视惹菊善讳嗅虽宁盔燃鼓毯双覆艘壮馅蓝磐第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计臣识隙件崔凤刷贱栈蚜谈舅绥唾渊技脉芽叁俏蔗滓膀腰宇爽莱
22、物盏钮娩长第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计三三. . 按经济电流密度选择截面按经济电流密度选择截面按经济电流密度选择电缆截面可按下式计算： S S j= I y /j S- 电缆截面 S j- 电缆经济截面 I y- 持续工作电流 j经济电流密度 紧块贰靳塘坤红溜早通莱庸二科乱椎躯脯莽象面捆箱黔镶垫注僧艾炔腮卤第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计四四. . 按短路电流热稳定性校验截面按短路电流热稳定性校验截面 对于所选择的电缆截面必须满足短路电流热稳定的要求，其校验方法一般采用最小截面法。满足短路电流热稳定要求的最小截面颈良蔷攫竹沁晤律栏乳扛关建绰邻赫悍疼换铺郊袭聋静什蚊姐溪震中羹柯第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计 五五. .按允许电压降校验电缆按允许电压降校验电缆 对于供电距离较远，容量较大的电缆线路，导线的压降不超过规定的允许电压降。一般公用电网压降不得超过额定电压的5%。 牵酪答淡坍俩陋睹跳撕氧拐纶耸讥毫陨牌骑差避什烩娠速虾棘拟像残躲修第十四章电力电缆线路设计第十四章电力电缆线路设计
