高低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線截面選擇

高低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線截面選擇  
結(jié)構(gòu)：導(dǎo)線（裸絞線）、電桿、橫擔(dān)、拉線、絕緣子和金具等  
特點(diǎn)：投資省，易維護(hù)，但不美觀、占空間。  
型號：鋁絞線LJ鋼芯鋁絞線LGJ銅絞線TJ  
1.架空線路  
敷設(shè)：嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)范，選擇好路經(jīng)及導(dǎo)線排列方式，注意線路的檔距、弧垂及相鄰構(gòu)件的距離。  
一、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)  
2.電纜線路  
特點(diǎn)：運(yùn)行可靠、美觀、維護(hù)工作量小，但造價高，故障時不易排除。  
幾根（單根）絞繞的絕緣導(dǎo)線  
三相統(tǒng)包絕緣（對地）  
高壓電纜采用，使各相分布電容及電容電流均衡。  
敷設(shè)：直接埋地敷設(shè)、利用電纜溝、利用電纜橋架室內(nèi)敷設(shè)、利用管道（鋼管、塑料管、混凝土管）、利用電纜隧道、海底水中等。  
保護(hù)屏蔽層、絕緣層  
防止較重的外部機(jī)械損傷（需要時）  
保護(hù)鎧裝層、防腐  
應(yīng)遵守GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》  
必要時可用電纜故障定位設(shè)備：電纜故障測試儀進(jìn)行檢測  
3.硬母線  
母線槽適用于高層建筑、標(biāo)準(zhǔn)廠房或機(jī)床設(shè)備密集的車間，對于工藝變化周期短的車間配電尤為適宜。此外還可用于變壓器與低壓配電柜間的連接。它的容量大、結(jié)構(gòu)緊湊、占空間小、安裝方便、使用安全可靠。  
硬母線分裸母線和母線槽兩種。母線槽按絕緣方式可分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種。  
4.絕緣導(dǎo)線  
絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷兩種。明敷是導(dǎo)線直接用絕緣子或在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及桁架、支架等處。暗敷是導(dǎo)線在管子、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部。  
絕緣導(dǎo)線大量應(yīng)用于從配電箱至用電設(shè)備的配電分支或末端線路，絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)電芯線（多采用銅導(dǎo)體）、絕緣層（橡皮或塑料）組成。具有護(hù)套層的絕緣導(dǎo)線稱為護(hù)套絕緣導(dǎo)線。  
二、導(dǎo)線和電纜截面的選擇與校驗(yàn)  
（一）選擇校驗(yàn)項(xiàng)目及條件  
（二）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面  
1.發(fā)熱條件  
2.電壓損失條件  
3.機(jī)械強(qiáng)度條件  
4.短路熱穩(wěn)定條件  
按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應(yīng)使其允許載流量Ial大于通過相線的計(jì)算電流Ic，即Ial＞Ic  
所謂導(dǎo)線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過允許值的大電流。1、中性線(N線)截面的選擇  
（1）一般三相四線制線路，A0≥0.φ  
（2）三相四線制線路分支的兩相三線線路和單相線路，A0=Aφ  
（3）三次諧波電流相當(dāng)突出的三相四線制線路，A0≥Aφ  
5.經(jīng)濟(jì)電流密度條件  
2、保護(hù)線(PE線)截面的選擇  
3、保護(hù)中性線(PEN線)截面的選擇  
PE線要考慮三相線路發(fā)生單相短路故障時的單相短路熱穩(wěn)定度。  
根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，PE線的截面APE，按GB50054-1995《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：  
（1）當(dāng)Aφ≤16mm2時APE≥Aφ  
（2）當(dāng)16mm2<Aφ≤35mm2時APE≥16mm2  
（3）當(dāng)Aφ>35mm2時APE≥0.φ  
PEN線兼有PE線和N線的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時滿足上述PE線和N線的要求，取其中的大值。  
按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體截面后，再校驗(yàn)電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、短路熱穩(wěn)定等條件。  
例題  
某220/380V的TN-C線路長100m，線路末端接有一個集中負(fù)荷，大負(fù)荷為90kW＋70kvar。線路采用VV22-0.6/1型四芯等截面銅芯聚氯乙稀絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙稀護(hù)套電力電纜直埋敷設(shè)，環(huán)境溫度為20℃，允許電壓損失為5％。試選擇電纜截面。  
所選電纜截面也滿足電壓損失要求。  
解：（1）先按發(fā)熱條件選擇電纜截面  
線路計(jì)算電流為  
查附錄表，得70mm2截面的電纜在20℃的載流量為20，大于173.2A，因此，選擇VV22-0.6/1－4×70型電纜。  
（2）按電壓損失條件進(jìn)行校驗(yàn)  
查附錄表，得VV22-0.6/1－4×70型電纜的r0＝0.291Ω/km，x0＝0.069Ω/km。  
（注：短路熱穩(wěn)定條件暫不考慮）  
（三）按電壓損失條件選擇導(dǎo)線和電纜截面  
對10kV架空線路可取x0＝0.35Ω/km，對10kV電力電纜可取x0＝0.10Ω/km，對1kV電力電纜可取x0＝0.07Ω/km。因此可由上式求出單位長度的電阻值r0：  
當(dāng)先按電壓損失條件選擇導(dǎo)線(或電纜，下同)截面時，由于截面未知，故有兩個未知數(shù)，即導(dǎo)線的電阻和電抗。由于導(dǎo)線電抗隨截面變化的幅度不大，可先假定一個單位長度的電抗值x0,然后再進(jìn)行選擇計(jì)算。  
例題  
解（1）先按電壓損失條件選擇導(dǎo)線截面  
設(shè)線路AB段和BC段選取同一截面LJ型鋁絞線，初取x0＝0.35Ω/km，則有  
≤5  
于是可得  
選取LJ-70導(dǎo)線，查附錄表19可得：r0＝0.46Ω/km，x0＝0.344Ω/km。將參數(shù)代入式（3-7）可得  
r0≤0.564Ω/km  
滿足電壓損失要求。  
（2）按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)  
導(dǎo)線大負(fù)荷電流為AB段承載電流，其值為  
查附錄表9，得LJ-70導(dǎo)線在40℃條件下載流量為21，大于導(dǎo)線大負(fù)荷電流，滿足發(fā)熱條件。  
（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度  
10kV架空線路鋁絞線的小截面為35mm2，因此，所選LJ-70導(dǎo)線也是滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的。