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
(一)選擇校驗項目及條件
(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
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
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。