第五章工廠電力線路

第五章工廠電力線路第三節(jié)導線和電纜的選擇計算一、導線和電纜選擇的一般規(guī)定二、導線和電纜截面選擇計算的條件三、按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面四、線路電壓損耗的計算第二節(jié)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設一、架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設二、電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設三、車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式一、電力線路的任務和類型二、高壓線路的接線方式三、低壓線路的接線方式習題復習思考題第四節(jié)工廠電力線路的運行維護一、架空線路的運行維護二、電纜線路的運行維護三、車間配電線路的運行維護四、線路運行中突然停電的處理

內(nèi)容提要：本章首先講述工廠電力線路的任務、類型及其接線方式，接著介紹工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設，然后重點講述導線和電纜的選擇計算，最后講述工廠電力線路的運行維護問題。本章也屬于本課的主體內(nèi)容之一。

第一節(jié)工廠電力線路及其接線方式一、電力線路的任務和類型電力線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，擔負著輸送和分配電能的任務。電力線路按電壓高低分，有高壓線路和低壓線路。高壓線路指1kV及以上電壓的電力線路，低壓指1kV以下的電力線路。也有的將1kV至10kV或35kV的電力線路稱為中壓線路，35kV或以上至110kV或220kV的電力線路稱為高壓線路，而將220kV或330kV以上的電力線路稱為超高壓線路。本書一般以1kV及以上電壓泛指“高壓”。電力線路按結(jié)構(gòu)型式分，有架空線路、電纜線路和室內(nèi)（車間）線路等。第五章工廠電力線路

放射式接線的線路之間互不影響，因此供電可靠性較高，而且便于裝設自動裝置，保護裝置也較簡單，但是高壓開關(guān)設備用得較多，而且每臺高壓斷路器須裝設一個高壓開關(guān)柜，從而使投資增加，而且在發(fā)生故障或檢修時，該線路所供電的負荷都要停電。要提高這種放射式線路的供電可靠性，可在各車間變電所高壓側(cè)之間或低壓側(cè)之間敷設聯(lián)絡線。要進一步提高其供電可靠性，還可采用來自兩個電源的兩路高壓進線，然后經(jīng)分段母線，由兩段母線用雙回路對用戶交叉供電，如圖1-1或圖4-58中的2號車間變電所配電的方式。圖5-1高壓放射式線路工廠的高壓線路有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。(一).放射式接線（圖5-1）二.高壓線路的接線方式至高壓電容器室至1號車間變電所至高壓電容器室至1號車間變電所圖4-58（續(xù)）圖1-1所示高壓配電所及其附設2號車間變電所的主接線圖

(二).樹干式接線（圖5-2）

樹干式接線與上述放射式接線（圖5-1）相比，具有以下優(yōu)點：多數(shù)情況下能減少線路的有色金屬消耗量；采用的高壓開關(guān)數(shù)量少，投資較省。但有下列缺點：供電可靠性較低，當高壓干線發(fā)生故障或檢修時，接于干線的所圖5-2高壓樹干式接線有變電所都要停電，且在實現(xiàn)自動化方面，適應性較差。要提高其供電可靠性，可采用如圖5-3a所示的雙干線供電或圖5-3b所示的兩端供電的接線方式。圖5-3a)雙干線供電b)兩端供電的接線方式

環(huán)形接線，實質(zhì)上與兩端供電的樹干式接線相同。這種接線在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中應用很廣。為了避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時影響整個電網(wǎng)，也為了實現(xiàn)環(huán)形線路保護的選擇性，絕大多數(shù)環(huán)形線路都采取“開口”運行的方式，即環(huán)形線路中間有一處的開關(guān)是斷開的。實際上，工廠的高壓配電線路往往是幾種接線方式的組合，依具體情況而定。不過對大中型工廠，其高壓配電系統(tǒng)多優(yōu)先選用放射式，因為放射式接(三).環(huán)形接線（圖5-4）線的供電可靠性較高，且便于運行管理。但放射式接線采用的高壓開關(guān)設備較多，投資較大，因此對于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，則多采用比較經(jīng)濟的樹干式或環(huán)形配電。圖5-4高壓環(huán)形接線車間變電所

放射式接線的特點是：其引出線發(fā)生故障時互不影響，供電可靠性較高，但是一般情況下，其有色金屬消耗量較多，采用的開關(guān)設備也較多。因此放射式接線多用于設備容量較大或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的設備供電。

三.低壓線路的接線方式工廠的低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。(一).放射式接線（圖5-5）圖5-5低壓放射式接線

樹干式接線的特點正好與放射式接線相反。一般情況下，樹干式接線采用的開關(guān)設備較少，有色金屬消耗量也較少，但是當干線發(fā)生故障時，影響停電的范圍大，因此供電可靠性較低。圖5-6a所示樹干式接線在機械加工車間、工具車間和機修車間中應用比較普遍，而且多采用成套的封閉型母線，靈活方便，也比較安全，很適于供電容量較小而分布較均勻的用電設備如機床、小型加熱爐等。圖5-6b所示“變壓器—干線組”接線，省去了變電所低壓側(cè)整套低壓配電裝置，從而使變電所的結(jié)構(gòu)大為簡化，投資大為降低。(二).樹干式接線（圖5-6）圖5-6低壓樹干式接線b)低壓“變壓器—干線組”的樹干式a)低壓母線放射式配電的樹干式

圖5-7a和b是樹干式接線的變形，稱為鏈式接線。鏈式接線的特點與樹干式基本相同，適用于用電設備彼此相距很近、容量都較小的情況。鏈式相連的用電設備一般不超過5臺，鏈式相連的低壓配電箱不宜超過3臺，且總?cè)萘坎灰顺^10kW。圖5-7低壓鏈式接線a)連接配電箱b)連接電動機

工廠內(nèi)的一些車間變電所低壓側(cè)，可以通過低壓聯(lián)絡線相互連接成為環(huán)形。環(huán)形接線，供電可靠性較高。任一段線路發(fā)生故障或檢修時，都不致造成供電中斷，或只短時停電，一旦切換電源的操作完成，即能恢復供電。環(huán)形接線，可使電能損耗和電壓損耗減少，但是其保護裝置及其整定配合比較復雜。如果其保護的整定配合不當，容易發(fā)生誤動作，反而擴大故障停電范圍。實際上，低壓環(huán)形接線也多采用“開口”方式運行。圖5-8低壓環(huán)形接線(三).環(huán)形接線（圖5-8）在工廠的低壓配電系統(tǒng)中，也往往是采用幾種接線方式的組合，依具體情況而定。不過在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，若大部分用電設備不是很大且無特殊要求時，宜采用樹干式配電。這一方面是由于樹干式配電較之放射式經(jīng)濟，另一方面是由于我國各工廠的供電技術(shù)人員對采用樹干式配電積累了相當成熟的運行經(jīng)驗?？偟膩碚f，工廠電力線路的接線應力求簡單。運行經(jīng)驗證明，供電系統(tǒng)如果接線復雜，層次過多，不僅浪費投資，維護不便，而且由于電路串聯(lián)的元件過多，因操作失誤或元件故障而發(fā)生事故的幾率隨之增加，且事故處理和恢復供電的操作也比較麻煩，從而延長了停電的時間。同時由于配電級數(shù)多，繼電保護級數(shù)相應增加，動作時間也相應延長，對供電系統(tǒng)的故障保護十分不利。因此GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定：“供電系統(tǒng)應簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級?！币詧D1-3所示工廠供電系統(tǒng)為例，由工廠總降壓變電所直接配電到車間變電所的配電級數(shù)就只有一級，而由總降壓變電所經(jīng)高壓配電所到車間變電所就有兩級了。按規(guī)定最多不宜超過兩級。此外，高低壓配電線路都應盡可能深入負荷中心，以減少線路的電能損耗和有色金屬消耗量，提高電壓水平。第二節(jié)工廠電力線路的結(jié)構(gòu)和敷設一.架空線路的結(jié)構(gòu)和敷設由于架空線路與電纜線路相比具有較多優(yōu)點，如成本低投資少，安裝容易，維護和檢修方便，易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，所以架空線路在一般工廠中應用相當廣泛。但是架空線路直接受大氣影響，易受雷擊和污穢空氣危害且架空線路要占用一定的地面和空間，有礙交通和觀瞻，因此受到一定的限制，現(xiàn)代化工廠有逐漸減少架空線路、改用電纜線路的趨向。

架空線路由導線、電桿、絕緣子和線路金具等主要元件組成，其結(jié)構(gòu)如圖5-9所示。為了防雷，有的架空線路上還裝設有避雷線（又稱架空地線）。為了加強電桿的穩(wěn)固性，有的電桿還安裝有拉線或扳樁。圖5-9架空線路的結(jié)構(gòu)高壓電桿高壓導線線夾高壓懸式絕緣子串5-高壓橫擔低壓導線低壓電桿低壓橫擔針式絕緣子避雷線低壓架空線路高壓架空線路(一).架空線路的導線導線是電力線路的主體，承擔輸送電能的功能。它架設在電桿上面，要經(jīng)常承受自重和各種外力的作用，并要承受大氣中各種有害物質(zhì)的侵蝕。因此，導線必須具有良好的導電性，并要具有一定的機械強度和耐腐蝕性，盡可能質(zhì)輕而價廉。

導線材質(zhì)有銅、鋁和鋼。銅的導電性最好（電導率為53MS/m），機械強度也相當高（抗拉強度約為380MPa），但銅屬于貴重金屬，應盡量節(jié)約。鋁的機械強度較差（抗拉強度約為160MPa），但其導電性較好（電導率為32MS/m），且具有質(zhì)輕、價廉的優(yōu)點。因此在能以鋁代銅的場合，盡量采用鋁導線。鋼的機械強度很高（多股鋼絞線的抗拉強度達1200MPa），而且價廉，但其導電性差（電導率為7.52MS/m），功率損耗大（對交流電流還有鐵磁損耗），并且容易銹蝕。因此鋼線在架空線路上一般只用作避雷線，而且規(guī)定要使用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。架空線路一般采用裸導線。裸導線按結(jié)構(gòu)分，有單股線和多股絞線。工廠供電系統(tǒng)中一般采用多股絞線。絞線又有銅絞線、鋁絞線和鋼芯鋁絞線。架空線路上一般采用鋁絞線。在機械強度要求較高和35kV及以上的架空線路上，則多采用鋼芯鋁絞線。鋼芯鋁絞線簡稱鋼芯鋁線，其截面結(jié)構(gòu)如圖5-10所示，其芯線是鋼線，用以增強導線的抗拉強度，彌補鋁線機械強度較差的缺點，而其外圍為鋁線，用以傳導電流，取其導電性較好的優(yōu)點。由于交流電流在導線中的集膚效應，交流電流實際上只從鋁線通過，從而彌補了鋼線導電性差的缺點。鋼芯鋁線型號中表示的截面積就是導電的鋁線部分的截面積。例如LGJ-185，這185表示鋼芯鋁線（LGJ）中鋁線（L）的額定截面積為185mm2。圖5-10鋼芯鋁絞線截面鋼線(2).鋼芯鋁絞線：LGJ—□∣∣∣∣

鋁鋼芯絞線鋁線部分額定截面(mm2)

∣∣∣銅（鋁）絞線額定截面(mm2)架空線路常用裸導線全型號的表示和含義如下：(1).銅（鋁）絞線：T（L）J—□

對于工廠和城市10kV及以下的架空線路，當安全距離難以滿足要求，或者鄰近高層建筑及在繁華街道、人口密集地區(qū)，或者空氣嚴重污穢地段和建筑施工現(xiàn)場，按GB50061-1997《66kV及以下架空電力線路設計規(guī)范》規(guī)定，可采用絕緣導線。圖5-10鋼芯鋁絞線截面鋼線

(二).電桿、橫擔和拉線電桿是支持導線的支柱，是架空線路的重要組成部分。對電桿的要求，主要是要有足夠的機械強度，同時盡可能經(jīng)久耐用，價廉，便于搬運和安裝。電桿按其采用的材料分，有木桿、水泥桿和鐵塔。對工廠來說，水泥桿應用最為普遍。因為水泥桿可節(jié)約大量木材和鋼材，而且經(jīng)久耐用，維護簡單也比較經(jīng)濟。電桿按其在架空線路中的功能和地位分，有直線桿、分段桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、跨越桿和分支桿等型式。圖5-11是上述各種桿型在低壓架空線路上的應用示例。

圖5-11各種桿型在低壓架空線路上的應用拉線變電所43廠房廠房終端桿終端桿終端桿終端桿分支桿分支桿轉(zhuǎn)角桿分段桿（耐張桿）直線桿（中間桿）直線桿（中間桿）直線桿（中間桿）直線桿（中間桿）跨越桿跨越桿

橫擔安裝在電桿的上部，用來安裝絕緣子以架設導線。常用橫擔有木橫擔、鐵橫擔和瓷橫擔?，F(xiàn)在工廠的架空線路上普遍采用的是鐵橫擔和瓷橫擔。瓷橫擔是我國獨創(chuàng)的產(chǎn)品，具有良好的電氣絕緣性能，兼有橫擔和絕緣子的雙重功能，能節(jié)約大量的木材和鋼材，有效地利用電桿高度，降低線路造價。它結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但比較脆，安裝和使用中必須注意。圖5-12是高壓電桿上安裝的瓷橫擔。圖5-12高壓電桿上安裝的瓷橫擔高壓導線高壓導線高壓導線瓷橫擔瓷橫擔瓷橫擔電桿拉線是為了平衡電桿各方面的作用力、并抵抗風壓以防止電桿傾倒用的，例如終端桿、轉(zhuǎn)角桿、分段桿等往往都裝有拉線。拉線的結(jié)構(gòu)如圖5-13所示。圖5-13拉線的結(jié)構(gòu)電桿固定拉線的抱箍上把拉線絕緣子腰把花籃螺釘?shù)装牙€底盤(三).線路絕緣子和金具絕緣子又稱瓷瓶。線路絕緣子用來將導線固定在電桿上，并使導線與電桿絕緣。因此對絕緣子既要求具有一定的電氣絕緣強度，又要求具有足夠的機械強度。線路絕緣子按電壓高低分，有高壓絕緣子和低壓絕緣子兩大類。圖5-14是高壓線路絕緣子的外形結(jié)構(gòu)。圖5-14高壓線路絕緣子針式蝴蝶式懸式瓷橫擔

線路金具是用來連接導線、安裝橫擔和絕緣子等的金屬附件，如圖5-15a、b所示是用來安裝低壓針式絕緣子的直腳和彎腳；圖5-15c所示是用來安裝蝴蝶式絕緣子的穿芯螺釘；圖5-15d所示是用來將橫擔或拉線固定在電桿上的U形抱箍；圖5-15e所示是用來調(diào)節(jié)拉線松緊的花籃螺釘；圖5-15f所示是高壓懸式絕緣子串的掛環(huán)、掛板、線夾等。圖5-15架空線路用的金具直腳及針式絕緣子彎腳及針式絕緣子穿芯螺釘U形抱箍花籃螺釘懸式絕緣子串及其金具球頭掛環(huán)懸式絕緣子碗頭掛板懸垂線夾架空導線(四).架空線路的敷設1.架空線路敷設的要求及其路徑的選擇敷設架空線路，要嚴格遵守有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。整個施工過程中，要重視安全教育，采取有效的安全措施，特別是在立桿、組裝和架線時，更有注意人身安全，防止發(fā)生事故。竣工以后，要按照規(guī)定的程序和要求進行檢查和驗收，確保工程質(zhì)量。架空線路路徑的選擇，應認真進行調(diào)查研究，綜合考慮運行、施工、交通條件和路徑長度等因素，統(tǒng)籌兼顧，全面安排，進行多方案的比較，做到經(jīng)濟合理、安全適用。市區(qū)和工廠架空線路的選擇，應符合下列要求：(1).路徑要短，轉(zhuǎn)角要少，盡量減少與其他設施交叉；當與其他架空電力線路或弱電線路交叉時，其間的間距及交叉點或交叉角的要求應符合GB50061-1997《66kV及以下架空電力線路設計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。(2).盡量避開河洼和雨水沖刷地帶、不良地質(zhì)地區(qū)及易燃、易爆等危險場所。(3).不應引起機耕、交通和人行困難。(4).不宜跨越房屋，應與建筑物保持一定的安全距離。(5).應與工廠和城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃協(xié)調(diào)配合，并適當考慮今后的發(fā)展。

2.導線在電桿上的排列方式三相四線制低壓架空線路的導線，一般都采用水平排列，如圖5-16a所示。由于中性線（N線或PEN線）電位在三相對稱時為零，而且其截面也較小，機械強度較差，所以中性線一般架設在靠近電桿的位置。

三相三線制架空線路的導線，可三角形排列，如圖5-16b、c所示，也可水平排列，如圖5-16f所示。多回路導線同桿架設時，可三角形和水平混合排列，如圖5-16d所示，也可全部垂直排列，如圖5-16e所示。電壓不同的線路同桿架設時，電壓較高的線路應架設在上面，電壓較低的線路則架設在下面。圖5-16導線在電桿上的排列方式電桿電桿電桿電桿電桿電桿導線導線導線導線導線導線避雷線橫擔橫擔橫擔橫擔橫擔橫擔

3.架空線路的檔距、線距、弧垂及其他距離架空線路的檔距，又稱跨距，是指同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離，如圖5-17所示。圖5-17架空線路的檔距和弧垂平地坡地

10kV及以下架空線路采用裸導線時的最小線間距離，按GB50061-1997規(guī)定，如表5-2所示。如果采用絕緣導線，則線距可結(jié)合當?shù)剡\行經(jīng)驗確定。

表5-210kV及以下架空線路采用裸導線時的最小線距（據(jù)GB50061-1997）

10kV及以下架空線路的檔距，按GB50061-1997規(guī)定，如表5-1所示。表5-110kV及以下架空線路的檔距（據(jù)GB50061-1997）

檔距40～60m檔距50～100m郊區(qū)檔距40～50m檔距40～50m

市區(qū)線路電壓3kV以下線路電壓3～10kV

區(qū)域——

—

—

0.45

0.40.33kV以下1.00.90.850.750.7

0.65

0.6

6～10kV

最小線間距離/m1009080706050

40及以下檔距/m線路電壓

注：3kV以下架空線路靠近電桿的兩導線間的水平距離不應小于0.5m。同桿架設的多回路線路，不同回路的導線間最小距離，按GB50061-1997規(guī)定，應符合表5-3規(guī)定。

表5-3不同回路導線間的最小距離（據(jù)GB50061-1997）

3.5m

3.0m

1.0m

線間距離66kV

35kV

3～10kV線路電壓

架空線路導線的弧垂，又稱弛垂，是指其一個檔距內(nèi)導線的最低點與兩端電桿上導線懸掛點間的垂直距離，亦如圖5-17所示。導線的弧垂是由于導線存在著荷重所形成的?；〈共灰诉^大，也不宜過?。哼^大則在導線擺動時容易引起相間短路，而且可造成導線對地或?qū)ζ渌矬w的安全距離不夠；過小則使導線的內(nèi)應力增大，天冷時可能使導線收縮而繃斷。架空線路的導線與建筑物之間的垂直距離，按GB50061-1997規(guī)定，在最大計算弧垂的情況下，應符合表5-4的要求。

表5-4架空線路導線與建筑物間的最小垂直距離（據(jù)GB50061-1997）

5.0m4.0m3.0m

2.5m

垂直距離

66kV

35kV

3～10kV3kV以下

線路電壓架空線路在最大計算風偏情況下，邊導線與城市多層建筑或規(guī)劃建筑線間的最小水平距離，按GB50061-1997規(guī)定，有應符合表5-1的要求。

表5-1架空線路邊導線與建筑物間的最小水平距離（據(jù)GB50061-1997）

4.0m

3.0m

1.5m1.0m

水平距離

66kV

35kV

3～10kV

3kV以下

線路電壓

架空線路導線對地面和水面的最小距離、架空線路與各種設施接近和交叉的最小距離等，在GB50061-1997等技術(shù)規(guī)范中均有規(guī)定，設計和安裝時必須遵循，限于篇幅，此略。二.電纜線路的結(jié)構(gòu)和敷設電纜線路與架空線路相比，具有成本高、投資大、維修不便等缺點，但是它具有運行可靠、不易受外界影響、不要架設電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所，不宜架設架空線路時，只有敷設電纜線路。在現(xiàn)代化工廠和城市中，電纜線路得到了越來越廣泛的應用。(一).電纜和電纜頭電纜是一種特殊結(jié)構(gòu)的導線，在其幾根（或單根）絞繞的絕緣導電芯線外面，統(tǒng)包有絕緣層和保護層。保護層又分內(nèi)護層和外護層。內(nèi)護層用以直接保護，常用的材料有鉛、鋁或塑料等。而外護層用以防止內(nèi)護層受到機械損傷和腐蝕，通常采用鋼絲或鋼帶構(gòu)成的鋼鎧，外覆麻被、瀝青或塑料護套。電纜的類型很多。供電系統(tǒng)中常用的電力電纜，按其纜芯材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩大類。按其采用的絕緣介質(zhì)分，有油浸紙絕緣電纜和塑料絕緣電纜兩大類。油浸紙絕緣電纜具有耐壓強度高、耐熱性能好和使用壽命長等優(yōu)點因此應用相當普遍。但是它在運行中，其中的浸漬油會流動，因此它兩端安裝的高度差有一定的限制，否則電纜中低的一端可能因油壓過大而使端頭脹裂漏油，而其高的一端則可能因油流失而使絕緣干枯，耐壓強度下降，甚至被擊穿損壞。塑料絕緣電纜具有結(jié)構(gòu)簡單、制造加工方便、重量較輕、敷設安裝方便、不受敷設高度差的限制及抗酸堿腐蝕性好等優(yōu)點，因此在工廠供電系統(tǒng)中有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨勢。目前我國生產(chǎn)的塑料絕緣電纜有兩種：一種是聚氯乙烯絕緣及護套電纜；另一種是交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜，其電氣性能更優(yōu)越。圖5-18和圖5-19分別是油浸紙絕緣電力電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的結(jié)構(gòu)圖。

圖5-18油浸紙絕緣電力電纜纜芯（銅芯或鋁芯）油浸紙絕緣層麻筋（填料）油浸紙統(tǒng)包絕緣鉛包（內(nèi)護層）涂瀝青的紙帶（內(nèi)護層）浸瀝青的麻被（內(nèi)護層）鋼鎧（外護層）麻被（外護層）圖5-19交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜纜芯（銅芯或鋁芯）交聯(lián)聚乙烯絕緣層聚氯乙烯護套（內(nèi)護層）鋼鎧或鋁鎧（外護層）聚氯乙烯（PVC）外護套（外護層）電力電纜全型號的表示和含義如下：相線芯數(shù)中性線芯截面（㎜2）中性線芯數(shù)線芯間額定電壓（kV）相線芯截面(mm2)□□□□□—U0/U—3×□＋1×□芯線對地額定電壓（kV）電纜類別代號Z—油浸紙絕緣電力電纜V—聚氯乙烯絕緣電力電纜YJ—交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜X—橡皮絕緣電力電纜JK—架空電力電纜加在上列代號之前ZR或Z—阻燃型電力電纜也加在上列代號之前線芯材質(zhì)代號L—鋁芯LH—鋁合金芯T—銅芯，一般不標TR—軟銅芯內(nèi)護層代號Q—鉛包L—鋁包V—聚氯乙烯護套結(jié)構(gòu)特征代號P—滴干式D—不滴流式F—分相鉛包式外護層代號02—聚氯乙烯套；03—聚乙烯套；20—裸鋼帶鎧裝；22—鋼帶鎧裝聚氯乙烯套；23—鋼帶鎧裝聚乙烯套；30—裸細鋼絲鎧裝；32—細鋼絲鎧裝聚氯乙烯套；33—細鋼絲鎧裝聚乙烯套；40—裸粗鋼絲鎧裝；41—粗鋼絲鎧裝纖維外被；42—粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯套；43—粗鋼絲鎧裝聚乙烯套；441—雙粗鋼絲鎧裝纖維外被；241—鋼帶-粗鋼絲鎧裝纖維外被。

必須注意：在考慮電纜線芯材質(zhì)時，一般情況下可選用較價廉的鋁芯電纜。但在下列情況下應選用銅芯電纜：(1).振動劇烈、有爆炸危險或?qū)︿X有腐蝕性等嚴酷的工作環(huán)境；(2).安全性、可靠性要求高的重要回路；(3).耐火電纜及緊靠高溫設備的電纜等。電纜頭包括電纜中間頭和終端頭。電纜頭按使用的絕緣材料或填充材料分，有填充電纜膠的、環(huán)氧樹脂澆注的、纏包式的和熱縮材料的等。由于熱縮材料的電纜頭具有施工簡便、價廉和性能良好等優(yōu)點而在現(xiàn)代電纜工程中得到了推廣應用。

圖5-20是10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的戶內(nèi)熱縮終端頭結(jié)構(gòu)圖。在戶內(nèi)熱縮終端頭上套入三孔熱縮傘裙，然后各相套入單孔熱縮傘裙，并分別加熱固定，即為戶外熱縮終端頭，如圖5-21所示。圖5-21a10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜戶內(nèi)熱縮電纜終端頭纜芯接線端子密封膠熱縮密封管熱縮絕緣管纜芯絕緣層應力控制管應力疏散膠半導體層銅屏蔽層熱縮內(nèi)護層鋼鎧填充膠熱縮環(huán)密封膠熱縮三芯手套喉箍熱縮密封套PVC外護套接地線

運行經(jīng)驗說明，電纜頭是電纜線路中的薄弱環(huán)節(jié)，電纜的大部分故障都發(fā)生在電纜接頭處。由于電纜頭本身的缺陷或安裝質(zhì)量上的問題，往往造成短路故障，引起電纜頭爆炸，破壞了電纜的正常運行。因此電纜頭的安裝質(zhì)量至關(guān)重要，密封要好，其絕緣耐壓強度不應低于電纜本身的耐壓強度，要有足夠的機械強度，且體積盡可能小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。圖5-21b戶外熱縮電纜終端頭纜芯接線端子熱縮密封管熱縮絕緣管單孔防雨傘裙三孔防雨傘裙熱縮三芯手套7-PVC外護套接地線(二).電纜的敷設1.電纜的敷設方式工廠中常見的電纜敷設方式，有直接埋地敷設（圖5-22）、沿墻敷設（圖5-23）、利用電纜溝（圖5-24）和電纜橋架（圖5-25）等；而電纜排管（圖5-26）和電纜隧道（圖5-27）多見于發(fā)電廠和大型變電站，一般工廠中很少采用。圖5-22a電纜直接埋地敷設電力電纜砂保護蓋板填土圖5-22b電纜沿墻敷設電力電纜電纜支架預埋鐵件圖5-23電纜在電纜溝內(nèi)敷設a)戶內(nèi)電纜溝b)戶外電纜溝c)廠區(qū)電纜溝蓋板蓋板蓋板電纜支架電纜支架電纜支架預埋鐵件預埋鐵件預埋鐵件電力電纜電力電纜電力電纜圖5-24電纜橋架支架蓋板支臂線槽水平分支線槽垂直分支線槽圖5-26電纜排管水泥排管電纜穿孔電纜溝圖5-25電纜隧道電纜支架維護走廊照明燈具

2.電纜敷設路徑的選擇電纜敷設路徑選擇，應符合下列條件：(1)、避免電纜遭受機械性外力、過熱及腐蝕等危害。(2)、在滿足安全要求條件下電纜線路較短。(3)、便于運行維護。(4)、應避開將要挖掘施工的地段。3、電纜敷設的一般要求敷設電纜一定要嚴格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和設計的要求?？⒐ひ院?，要按規(guī)定程序和要求進行檢查和驗收，確保線路質(zhì)量。部分重要的技術(shù)要求如下：(1)、電纜長度宜按實際線路長度考慮5%~10%的裕量，以作為安裝、檢修時的備用；直埋電纜應作波浪形埋設。(2)、下列場合的非鎧裝電纜應采取穿管敷設：1）電纜進出建（構(gòu)）筑物；2）電纜穿過樓板及墻壁處；3）從電纜溝引出至電桿，或沿墻敷設的電纜距地面2m高度及埋入地下小于0.3m深度的一段；4）電纜與道路、鐵路交叉的一段。電纜保護管的內(nèi)徑不得小于電纜外徑或多根電纜包絡外徑的1.5倍。表5-2電纜與管道相互間的允許距離（據(jù)GB50217-1994）100mm150mm平行其他管道250mm500mm交叉

500mm1000mm平行熱力管道控制和信號電纜電力電纜電纜與管道之間走向(3)、多根電纜敷設在同一通道位于同側(cè)的多層支架上時，應按下列要求進行配置：1）電力電纜應按電壓等級由高至低的順序排列，控制、信號電纜和通信電纜應按強電至弱電的順序排列。2）支架層數(shù)受通道空間限制時，35kV及以下的相鄰電壓級的電力電纜，可排列在同一層支架上，1kV及以下的電力電纜也可與強電控制、信號電纜配置在同一層支架上。3）同一重要回路的工作電纜與備用電纜實行耐火分隔時，宜適當配置在不同層次的支架上。(4)、明敷的電纜不宜平行敷設于熱力管道上邊。電纜與管道之間無隔板保護時，按GB50217-1994《電力工程電纜設計規(guī)范》規(guī)定，其相互間距應符合表5-2的要求。

(5).電纜應遠離爆炸性氣體釋放源。敷設在爆炸性危險較小的場所時，應符合下列要求：1）易爆氣體比空氣重時，電纜應在較高處架空敷設，且對非鎧裝電纜采取穿管保護或置于托盤、槽盒內(nèi)。2）易爆氣體比空氣輕時，電纜敷設在較低處的管、溝內(nèi)，溝內(nèi)非鎧裝電纜應埋沙。(6).電纜沿輸送易燃氣體的管道敷設時，應配置在危險程度較低的管道一側(cè)，且應符合下列規(guī)定：1）易燃氣體比空氣重時，電纜宜在管道上方。2）易燃氣體比空氣輕時，電纜宜在管道下方。(7).電纜溝的結(jié)構(gòu)應考慮到防火和防水。電纜溝從廠區(qū)進入廠房處應設置防火隔板。為了順暢排水，電纜溝的縱向排水坡度不得小于0.5%，而且不得排向廠房內(nèi)側(cè)。(8).直埋于非凍土地區(qū)的電纜，其外皮至地下構(gòu)筑物基礎的距離不得小于0.3m；至對面的距離不得小于0.7m。當位于車行道或耕地的下方時，應適當加深，且不得小于1m。電纜直埋于凍土地區(qū)時，宜埋入凍土層以下。直埋敷設的電纜，嚴禁位于地下管道的正上方或正下方。有化學腐蝕的土壤中，電纜不宜直埋敷設。(9).電纜的金屬外皮、金屬電纜頭及保護鋼管和金屬支架等，均應可靠地接地。

三.車間線路的結(jié)構(gòu)和敷設車間線路，包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。室內(nèi)（廠房內(nèi)）配電線路大多采用絕緣導線，但配電干線多采用裸導線（母線），少數(shù)采用電纜。室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設的低壓配電線路，也包括車間之間的短距離的低壓架空線路，一般都采用絕緣導線。

(一).絕緣導線的結(jié)構(gòu)和敷設絕緣導線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。重要的、安全可靠性要求較高的線路例如辦公樓、實驗樓、圖書館和住宅等線路和高溫、振動場所及對鋁有腐蝕的場所，均應采用銅芯絕緣導線，而其他場合一般可采用鋁芯絕緣導線。絕緣導線按絕緣材料分，有橡皮絕緣的和塑料絕緣的兩種。橡皮絕緣導線的絕緣性能和耐熱性能均較好，但耐油和抗酸堿腐蝕的能力較差，且價格較貴。而塑料絕緣導線的絕緣性能好，且耐油和抗酸堿腐蝕，價格較低，并可節(jié)約大量橡膠和棉紗，因此在室內(nèi)明敷和穿管敷設中應優(yōu)先選用塑料絕緣導線。但是塑料絕緣導線的塑料絕緣材料在高溫時易軟化和老化，低溫時又要變硬變脆。因此室外敷設及靠近熱源的場合，宜優(yōu)先選用耐熱性較好的橡皮絕緣導線。絕緣導線全型號的表示和含義如下：□－□－1×□導線型號額定電壓（kV）額定截面（mm2）單芯

(1)、聚氯乙烯絕緣導線型號：BV（BLV）—銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣導線；BVV（BLVV）—銅（鋁）芯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套圓型導線；BVVB（BLVVB）—銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套平型導線；BVR—銅芯聚氯乙烯絕緣軟導線。(2)、橡皮絕緣導線型號：BX（BLX）—銅（鋁）芯橡皮絕緣棉紗或其他纖維編織導線；BXR—銅芯橡皮絕緣棉紗或其他纖維編織軟導線；BXS—銅芯橡皮絕緣雙股軟導線。絕緣導線的敷設方式，分明敷和暗敷兩種。明敷是導線直接或穿管子、線槽等敷設于墻壁、頂棚的表面及桁架、支架等處。暗敷是導線穿管子、線槽等敷設于墻壁、頂棚、地坪及樓板等的內(nèi)部，或者在混凝土板孔內(nèi)敷設。絕緣導線的敷設要求，應符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。其中有幾點要特別提出：(3)、線槽布線和穿管布線的導線，在中間不許接頭，接頭必須經(jīng)專門的接線盒。(3)、穿金屬管和穿金屬線槽的交流線路，應將同一回路的所有相線和中性線（如有中性線時）穿于同一管、槽內(nèi)；如果只穿部分導線，則由于線路電流不平衡而產(chǎn)生交變磁場作用于金屬管、槽，在金屬管、槽內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗，對鋼管還要產(chǎn)生磁滯損耗，使管、槽發(fā)熱導致其中絕緣導線過熱甚至燒毀。(4)、穿導線的管、槽與熱水管、蒸汽管同側(cè)敷設時，應敷設在水、汽管的下方；有困難時，可敷設在其上方，但相互間距應適當增大，或采取隔熱措施。

(二).裸導線的結(jié)構(gòu)和敷設車間內(nèi)的配電裸導線大多采用硬母線的結(jié)構(gòu)，其截面形狀有圓形、管形和矩形等，其材質(zhì)有銅、鋁和鋼。車間中以采用LMY型硬鋁母線較為普遍；也有少數(shù)采用TMY型硬銅母線的，但投資大?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)車間，大多采用封閉式母線（通稱“母線槽”）布線，如圖5-28所示。封閉式母線安全、靈活、美觀，但耗費的鋼材較多，投資也較大。

圖5-27封閉式母線在車間內(nèi)的布置配電母線槽配電裝置插接式母線機床照明母線槽燈具

封閉式母線水平敷設時，至地面的距離不應小于2.2m。垂直敷設時，其距地面1.8m以下部分應采取防止機械損傷的措施，但敷設在電氣專用房間如配電室、電機室內(nèi)的除外。封閉式母線水平敷設的支持點間距不宜大于2m。垂直敷設時，應在通過樓板處采用專用附件支承。垂直敷設的封閉式母線，當進線盒及末端懸空時，應采用支架固定。封閉式母線終端無引出或引入線時，端頭應封閉。封閉式母線的插接分支點，應設在安全及便于安裝和維修的地方。為了識別導線相序，以利于運行維修，GB2681-1981《電工成套裝置中的顏色》規(guī)定，交流三相系統(tǒng)中的裸導線應按表5-3所示涂色。裸導線涂色，主要是為了辨別相序及其用途，同時也有利于防腐和改善散熱條件。

黃綠雙色

淡藍紅綠

黃涂漆顏色

PE線

N線、PEN線C相B相A相裸導線類別表5-3交流三相系統(tǒng)中裸導線的涂色（據(jù)GB2681-1981）(一).架空線路導線的選擇(1).110kV及以上架空線路宜采用鋼芯鋁絞線，截面不宜小于150~185mm2。35～66kV架空線路亦宜采用鋼芯鋁絞線，截面不宜小于70～95mm2。城市電網(wǎng)中3～10kV架空線路宜采用鋁絞線，主干線截面應為150～240mm2，分支線截面不宜小于70mm2；但在化工污穢及沿海地區(qū)，宜采用絕緣導線、銅絞線或鋼芯鋁絞線。當采用絕緣導線時，絕緣子絕緣水平應按15kV考慮；采用銅絞線或鋼芯鋁絞線時，絕緣子絕緣水平應按20kV考慮。農(nóng)村電網(wǎng)中10kV架空線路宜選用鋼芯鋁絞線或鋁絞線，其主干線截面應按中期規(guī)劃（5～10年）一次選定，不宜小于70mm2。(2).市區(qū)和工廠10kV及以下架空線路，遇下列情況可采用絕緣鋁絞線（據(jù)GB50061-1997規(guī)定）：1）線路走廊狹窄，與建筑物之間的距離不能滿足安全要求的地段；2）高層建筑鄰近地段；3）繁華街道或人口密集地區(qū)；4）游覽區(qū)和綠化區(qū)；5）空氣嚴重污穢地段；6）建筑施工現(xiàn)場。第三節(jié)導線和電纜的選擇計算一.導線和電纜選擇的一般規(guī)定

(3).城市和工廠的低壓架空線路宜采用鋁芯絕緣線，主干線截面宜采用150mm2，一次建成；次干線宜采用120mm2，分支線宜采用50mm2。農(nóng)村的低壓架空線路可采用鋼芯鋁絞線或鋁芯絕緣線，其主干線亦宜一次建成。(4).架空線路導線的持續(xù)允許載流量，應按周圍空氣溫度進行校正。周圍空氣溫度（環(huán)境溫度）應采用當?shù)?0年或以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。(5).從供電變電所二次側(cè)出口到線路末端變壓器一次側(cè)入口的6～10kV架空線路的電壓損耗，不宜超過供電變電所二次側(cè)額定電壓的5%。(6).架空線路導線的截面，不應小于機械強度所要求的最小截面，如附錄表18所示。(二).電纜的選擇(1).電纜型號應根據(jù)線路的額定電壓、環(huán)境條件、敷設方式和用電設備的特殊要求等進行選擇。

(三).住宅供電系統(tǒng)導線的選擇GB50096-1999《住宅設計規(guī)范》規(guī)定：住宅供電系統(tǒng)（220/380V）的電氣線路應采用符合安全和防火要求的敷設方式配線，導線應采用銅線，每套住宅的進戶線截面不應小于10mm2，分支回路導線截面不應小于2.5mm2。(2)、電纜的持續(xù)允許載流量，應按敷設處的周圍介質(zhì)溫度進行校正：1）當周圍介質(zhì)為空氣時，空氣溫度應取敷設處10年或以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。2）在生產(chǎn)廠房、電纜隧道及電纜溝內(nèi)，周圍空氣溫度還應計入電纜發(fā)熱、散熱和通風等因素的影響。當缺乏計算資料時，可按上述空氣溫度加5℃。3）當周圍介質(zhì)為土壤時，土壤溫度應取敷設處歷年最熱月的平均溫度。電纜的持續(xù)允許載流量，還應按敷設方式和土壤熱阻系數(shù)等因素進行校正。(3)、沿不同冷卻條件的路徑敷設電纜時，當冷卻條件最差段的長度超過10m時，應按該段冷卻條件來選擇電纜截面。(4)、電纜應按短路條件驗算其熱穩(wěn)定度。電纜在短路時的最高允許溫度應符合附錄表11的規(guī)定。(5)、農(nóng)村電網(wǎng)中各級配電線路不宜采用電纜線路。二.導線和電纜截面選擇計算的條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，導線和電纜截面的選擇必須滿足下列條件：(1)、發(fā)熱條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。(2)、電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。

根據(jù)設計經(jīng)驗，一般10kV及以下高壓線路及1kV以下低壓動力線路，通常是先按發(fā)熱條件來選擇導線或電纜截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因它對電壓水平要求較高，故通常是先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。對長距離大電流線路和35kV及以上高壓線路，可先按經(jīng)濟電流密度確定一個截面，再校驗其他條件。按上述經(jīng)驗選擇計算，比較容易滿足要求，較少返工。下面分別介紹按發(fā)熱條件、經(jīng)濟電流密度和電壓損耗選擇導線和電纜截面的問題。關(guān)于機械強度，對于工廠的電力線路，只需按其最小允許截面（附錄表18、19）校驗就行了，因此后面不再贅述。三.按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面

(一).三相系統(tǒng)相線截面的選擇電流通過導線（包括電纜、母線等，下同）時，要產(chǎn)生電能損耗，使導線發(fā)熱。導線溫度過高時，會使導線接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進一步氧化，最后可能發(fā)展到斷線。而絕緣導線和電纜的溫度過高時，可使絕緣加速老化甚至燒毀，或引起火災。因此，導線的正常發(fā)熱溫度不得超過附錄表11所列的正常額定負荷時的最高允許溫度。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應使其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即

（5-1）

所謂導線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導線能夠持續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的最大電流。如果導線敷設地點的環(huán)境溫度與導線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同時，則導線的允許載流量應乘以溫度校正系數(shù)（5-2）式中為導線額定負荷時的最高允許溫度；為導線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度；為導線敷設地點的實際環(huán)境溫度。這里所說的“環(huán)境溫度”，是按發(fā)熱條件選擇導線所采用的特定溫度。如前所述，在室外，環(huán)境溫度一般取當?shù)刈顭嵩碌拿咳兆罡邷囟鹊脑缕骄担醋顭嵩缕骄罡邭鉁兀?。在室?nèi)（包括電纜溝內(nèi)和隧道內(nèi)），則可取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?℃。對土中直埋的電纜，則取當?shù)刈顭嵩碌叵?.8～1m的土壤平均溫度，或近似地取當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁亍?/p>

必須注意：按發(fā)熱條件選擇的絕緣導線和電纜截面，還必須與其相應的過電流保護裝置（如熔斷器或低壓斷路器的過電流脫扣器）的動作電流相配合。不允許發(fā)生絕緣導線和電纜因過電流作用引起過熱甚至起燃而保護裝置不動作的情況，因此絕緣導線和電纜的允許載流量還要滿足下列條件：（5-3）式中為過電流保護裝置的動作電流對于熔斷器為熔體額定電流；為絕緣導線和電纜允許的短時過負荷倍數(shù)（詳見第六章第二、三節(jié)有關(guān)部分）。

(二).中性線、保護線和保護中性線截面的選擇1.中性線（N線）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要通過系統(tǒng)中的不平衡電流即零序電流，因此中性線的允許載流量，不應小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應考慮系統(tǒng)中諧波電流的影響。一般三相四線制線路的中性線截面A0，應不小于相線截面的50%，即

（5-4）

由三相四線線路中引出的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面A0應與相線截面相等，即（5-5）

對于三次諧波電流突出的三相四線制線路，由于各相的三次諧波電流都要通過中性線，使得中性線電流可能接近甚至超過相線電流，因此其中性線截面A0宜等于或大于相線截面，即（5-6）

2.保護線（PE線）截面的選擇保護線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時單相短路電流通過的短路熱穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求保護線的截面APE，應按GB50054-1995《低壓配電設計規(guī)范》的下列規(guī)定選擇：

(2).當時

（5-8）(3).當時（5-9）

（5-7）(1).當時(4).保護中性線（PEN線）截面的選擇保護中性線兼有保護線和中性線的雙重功能，因此其截面選擇應同時滿足上述保護線和中性線的要求，取其中最大值。(3).PE線截面的選擇由于時按規(guī)定，而時則。綜合考慮，我們選。所選導線型號規(guī)格可表示為：BV-500-（3×35+1×25+25）。

(3).PE線截面的選擇由于時按規(guī)定，而時則。綜合考慮，我們選。所選導線型號規(guī)格可表示為：BV-500-（3×35+1×25+PE25）。

(2).N線截面的選擇按，選。

例5-1有一條采用BV-500型銅芯塑料線明敷的220/380V的TN-S線路，計算電流為140A，當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導線截面。解：TN-S線路為含有N線和PE線的三相四線制線路，因此除選擇相線外，還要選擇N線和PE線。

(1).相線截面的選擇查454頁附錄表23-1得環(huán)境溫度為30℃時明敷的BV-500型銅芯塑料線為35mm2的，滿足發(fā)熱條件，因此相線截面選。

例5-2上例所示TN-S線路，如果采用BV-500型銅芯塑料線穿硬塑料管埋地敷設，當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁貫?25℃。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導線截面和穿線管內(nèi)徑。解：查461頁附錄表23-5得25℃時5根單芯線穿硬塑料管的BV-500型銅芯塑料線截面為70mm2的。因此按發(fā)熱條件，相線截面可選70mm2。N線截面按選擇，選為35mm2。PE線截面也選為35mm2。硬塑料管內(nèi)徑選75mm。所選結(jié)果可表示為：BV-500-（3×70+1×35+PE35）-PC75。此處PC為硬塑料管代號（見193頁表5-7）。

四.按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面導線（或電纜，下同）的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量都要增加。因此從經(jīng)濟方面考慮，導線應選擇一個比較合理的截面，既要使電能損耗小，又不要過分增加線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量。圖5-29線路的年運行費用與導線截面的關(guān)系曲線表示線路的年折舊費（即線路投資除以折舊年限之值）和線路的年維修管理費之和與導線截面的關(guān)系曲線；表示線路的年電能損耗費與導線截面的關(guān)系曲線；表示線路的年運行費用（包括線路的年折舊費、維修管理費和電能損耗費）與導線截面的關(guān)系曲線。圖5-29是線路年運行費用C與導線截面A的關(guān)系曲線。線路的年運行費用接近于最小，又適當考慮有色金屬節(jié)約的導線截面，稱為經(jīng)濟截面，用符號Aec表示。式中I30為線路的計算電流。按上式計算出Aec后，應選最接近的標準截面（可取較小的標準截面），然后校驗其他條件。

與經(jīng)濟截面對應的導線電流密度，稱為經(jīng)濟電流密度。我國現(xiàn)行的經(jīng)濟電流密度值如表5-8所列。

按經(jīng)濟電流密度jec計算導線經(jīng)濟截面Aec的公式為（5-10）

1.541.731.92鋁2.002.25

2.50銅電纜線路0.90

1.151.65鋁

1.75

2.253.00銅架空線路5000h以上3000～5000h3000h以下年最大負荷利用小時導線材質(zhì)線路類別

表5-3導線和電纜的經(jīng)濟電流密度（單位：A/mm2）由表5-3查得，因此

例5-3有一條用LJ型鋁絞線架設的長5km的35kV架空線路，計算負荷為4830kW，，Tmax=4800h。試選擇其經(jīng)濟截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。解：（1）選擇經(jīng)濟截面選最接近的標準截面95mm2，即選LJ-95型鋁絞線。

(2).校驗發(fā)熱條件查450頁附錄表20-1得LJ-95的允許載流量（室外溫度25℃），因此滿足發(fā)熱條件。

(3).校驗機械強度查449頁附錄表18得35kV架空線路鋁絞線的最小允許截面。因此所選LJ-95也是滿足機械強度要求的。

五、線路電壓損耗的計算由于線路存在著阻抗，所以在負荷電流通過線路時要產(chǎn)生電壓損耗。按一般規(guī)定：高壓配電線路的電壓損耗，一般不得超過線路額定電壓的5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設備受電端的低壓配電線路的電壓損耗，一般不得超過用電設備額定電壓的5%；對視覺要求較高的照明線路，則為2%-3%。如果線路的電壓損耗值超過了允許值，則應適當增大導線的截面，使之滿足允許電壓損耗的要求。(一).集中負荷的三相線路電壓損耗的計算以圖5-30a所示的帶兩個集中負荷的三相線路為例。線路圖中的負荷電流都用小寫表示，各線段電流都用大寫I

表示；各線段的長度、每相電阻和電抗分別用小寫、r和x表示，而線路首端至各負荷點的線段長度、每相電阻和電抗則分別用大寫L、R和X表示。圖5-29帶兩個集中負荷的三相線路a)單相電路圖以線路末端的相電壓作為參考軸，繪制成如圖5-30b所示的線路電壓電流相量圖。由于線路上的電壓降相對于線路電壓來說很小(相量圖上為了說明電壓降的組成而將它大大地放大了)，與間的相位差實際上也很小，因此負荷電流與電壓間的相位差在這里繪成與間的相位差。圖5-29帶兩個集中負荷的三相線路b)電壓電流相量圖圖5-30帶兩個集中負荷的三相線路b)電壓電流相量圖作上述相量圖的步驟如下（為閱讀方便，再將圖5-29b示于右方）：

線路的電壓降：是指線路首端電壓與末端電壓的相量差。線路的電壓損耗：是指線路首端電壓與末端電壓的代數(shù)差。電壓降在參考軸（縱軸）上的投影，稱為電壓降的縱分量，用表示。電壓降在參考軸垂直方向（橫軸）上的投影，稱為電壓降的橫分量，用表示。在地方電網(wǎng)和工廠供電系統(tǒng)中，由于線路的電壓降相對于線路電壓來說很小，因此可近似地認為電壓降縱分量就是電壓損耗。由圖5-30b所示相量圖可知，圖5-30a所示線路的相電壓損耗可按下式近似地計算：將上式中的換算為，并以帶任意個集中負荷的一般公式來表示，即得電壓損耗的一般計算公式為：（5-11）式中，為線段電流有功分量；，為線段電流無功分量。

（5-13）如果用負荷功率p、q來計算（感性負荷表示為，則利用代入式（5-11），即可得電壓損耗的一般公式：

對于“均一無感”線路，即全線路的導線型號規(guī)格一致且可不計感抗或負荷的線路，則電壓損耗為：

對于“無感”線路，即線路感抗可略去不計或負荷的的線路，其電壓損耗為：（5-15）（5-16）式中為導線的電導率；A為導線截面；為線路的所有有功功率矩之和；為線路額定電壓。

（5-14）

如果用線段功率P、Q來計算，則利用代入式（5-12），即可得電壓損耗的一般計算公式：（5-17）（5-18）

“均一無感”線路的三相線路電壓損耗百分值為：線路電壓損耗的百分值為:式中C為計算系數(shù)，如表5-4所示。

1.94

3.21

110

7.74

12.8

單相及直流

220

20.5

34.0兩相三線

46.2

76.5三相四線220/380鋁線

銅線計算系數(shù)C/（kW·m·mm-2）C的計算式線路類別線路電壓/V表5-4公式中的計算系數(shù)C值注：表中C值是導線工作溫度為50℃、功率矩M的單位為kW·m、導線截面的單位為mm2時的數(shù)值。對于均一無感的單相交流線路和直流線路，由于其負荷電流（或功率）要通過來回兩根導線，所以總的電壓損耗應為一根導線電壓損耗的兩倍，而三相線路的電壓損耗實際上是一根相線上的電壓損耗，所以單相和直流線路的電壓損耗百分值為（5-19）式中C為計算系數(shù)，可查表5-4。

對于均一無感的兩相三線線路（見圖5-31a），由其相量圖（見圖5-31b）可知，，式中P為線路負荷，假設它平均分配于A-N和B-N之間。該線路的電壓降應為相線與N線電壓降的相量和，而該線路總的電壓損耗則可認為是此電壓降在以相線電壓為參考軸上的投影。圖5-31兩相三線線路a)電路圖（5-20）式中R、分別為一根導線的電阻和長度。由圖5-31b的相量圖可知圖5-31兩相三線線路a)電路圖b)相量圖

因此兩相三線線路的電壓損耗百分值為（5-22）式中C為計算系數(shù)，亦查表5-4。根據(jù)式（5-18）、式（5-19）和式（5-21）可得均一無感線路按允許電壓損耗選擇導線截面的公式為（5-21）上式常用于照明線路導線截面的選擇。例5-4試驗算例5-3所選LJ-95型鋁絞線是否滿足允許電壓損耗5%的要求。已知該線路導線為水平排列，線距為1m。故線路的電壓損耗值為和查附錄表3得。解：由例5-3知，，因此線路電壓損耗百分值為電壓損耗小于，因此所選LJ-95型鋁絞線滿足允許電壓損耗要求。又由

解：查表5-9得C=76.5kW·m/mm2

例5-5某220/380V線路，采用BV-500-（3×35+1×16）mm2的四根導線明敷，在距線路首端40m處，接有一10kW的電阻性負荷，在線路末端（線路全長100m）接有一30kW的電阻性負荷。試計算該線路的電壓損耗百分值。(二)、均勻分布負荷的三相線路電壓損耗的計算圖5-31帶有均勻分布負荷的線路

(二).均勻分布負荷的三相線路電壓損耗的計算某線路帶有一段均勻分布負荷，如圖5-31所示。設單位長度的負荷電流為，則微小線段的負荷電流為。這一負荷電流通過線路（其單位長度電阻為R0）產(chǎn)生的電壓損耗為

上式說明，帶有均勻分布負荷的線路，在計算其電壓損耗時，可將其分布負荷集中于負荷分布線段的中點，按集中負荷來計算。令為與均勻分布負荷等效的集中負荷，則得

（5-23）

例5-6某220/380V的TN-C線路，如圖5-32a所示。線路采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷，環(huán)境溫度為35℃，允許電壓損耗為5%。試選擇導線截面。

圖5-32例5-6的線路a)帶有均勻分布負荷的線路b)等效線路

解：(1).線路等效變換將圖5-32a所示帶均勻分布負荷的線路等效為圖5-32b所示帶集中負荷的線路。原集中負荷，因此原分布負荷變換為集中負荷，，因此，。(2).按發(fā)熱條件選擇導線截面線路上總的負荷為：

(4).校驗電壓損耗按35mm2查附錄表3，得明敷的鋁芯絕緣線的（按65℃），（按線距100mm）。因此線路的電壓損耗為(3).校驗機械強度查附錄表19知，按明敷在絕緣支持件上，且支持點間距按最大來考慮，其最小允許截面為10mm2，因此以上所選相線和PEN線均滿足機械強度要求。

按I

=102A查附錄表23-1，得BLX-500型導線A=35mm2在35℃時的，因此按發(fā)熱條件可選BLX-500-1×35型導線3根作相線，另選BLX-500-1×25型導線1根作保護中性線（PEN線）。=0.79V因此以上所選導線也滿足電壓損耗要求。第四節(jié)工廠電力線路的運行維護

一.架空線路的運行維護(一).一般要求對廠區(qū)架空線路，一般要求每月進行一次巡視檢查。如遇大風大雨及故障等特殊情況時，得臨時增加巡視次數(shù)。(二).架空線路的巡視項目(1).電桿有無傾斜、變形、腐朽、損壞及基礎下沉等現(xiàn)象。如有，應設法修理或更換。(2).沿線路的地面是否堆放有易燃、易爆和強腐蝕性物品。如有，應設法挪開。(3).沿線路周圍，有無危險建筑物。應盡可能保證在雷雨季節(jié)和大風季節(jié)里，這些建筑物不致對線路造成損壞。

(4).線路上有無樹枝、風箏等雜物懸掛。如有，應設法清除。(5).拉線和扳樁是否完好，綁扎線是否緊固可靠。如有缺陷，應設法修理或更換。(6).導線的接頭是否接觸良好，有無過熱發(fā)紅、嚴重氧化、腐蝕或斷脫現(xiàn)象，絕緣子有無破損和放電現(xiàn)象。如有，應設法修理或更換。(7).避雷裝置的接地是否良好，接地線有無銹斷情況。在雷雨季節(jié)到來之前應重點檢查，以確保防雷安全。(8).其他危及線路安全運行的異常情況。在巡視中發(fā)現(xiàn)的異常情況，應記入專用記錄本內(nèi)，重要情況要及時匯報上級，請示處理。二.電纜線路的運行維護(一).一般要求電纜線路大多是敷設在地下的，要作好電纜線路的運行維護工作，就要全面了解電纜的敷設方式、結(jié)構(gòu)布置、線路走向及電纜頭位置等。對電纜線路，一般要求每季度進行一次巡視檢查，并應經(jīng)常監(jiān)視其負荷大小和發(fā)熱情況。如遇大雨、洪水及地震等特殊情況及發(fā)生故障時，得臨時增加巡視次數(shù)。(二).電纜線路的巡視項目

(1).電纜頭及瓷套管有無破損和放電痕跡；對填充有電纜膠（油）的電纜頭，還應檢查有無漏油溢膠現(xiàn)象。(2).對明敷電纜，還應檢查電纜外皮有無銹蝕、損傷，沿線支架或掛鉤有無脫落，線路上及附近有無堆放易燃、易爆及強腐蝕性物品。

(3).對暗敷及埋地電纜，應檢查沿線的蓋板和其他保護設施是否完好，有無挖掘痕跡，路線標樁是否完整無缺。(4).電纜溝內(nèi)有無積水或滲水現(xiàn)象，是否堆積有雜物及易燃、易爆物品。(5