供配电线路的结构与运行.ppt

供配电线路的结构与运行.ppt

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模块四供配电线路的结构与运行,1,供配电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务。

按电压等级不同分为高压线路和低压线路，按结构型式不同又分为架空线路、电缆线路和室内线路。

本模块主要学习工厂供配电线路的结构与敷设方式，导线和电缆的选择方法以及供配电线路的运行和维护等方面的技能。

使学生对工厂供配电线路施工、运行和维护有明确的认识，为今后从事工厂供配电线路维护方面的工作奠定基础。

2,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,知识目标理解供配电系统中的电力线路的类型与敷设方式，导线和电缆的选择原则。

能力目标明确架空线路和电缆线路的结构与敷设要求，理解导线和电缆的选择原则，为后续内容的学习打下基础。

重点和难点教学重点：

电力线路的结构和敷设、电力线路导线截面的选择。

教学难点：

电力线路导线截面的选择。

3,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,一、架空线路的结构与敷设,二、电力电缆的结构与敷设,三、供配电线路导线和电缆的选择,4,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,一、架空线路的结构与敷设,架空线路是利用电杆架空敷设导线的露天线路。

其优点是敷设比较容易，投资少、成本低、维修方便、易于发现和排查故障，因此，在一般的企业里被广泛采用；但它的缺点是占用一定的地面面积、有碍交通和观瞻、受环境影响、安全可靠性差，因此城市和现代化的工厂里逐渐减少架空线路，在有腐蚀气体、易燃、易爆场所更不宜架设架空线路。

5,1.架空线路的结构架空线路由架空导线、电杆、绝缘子和线路金具等原件组成，如图41所示。

在110kV及以上的架空线路上，还应装设避雷线，以保护全部线路。

35kV的线路在靠近变电所12km的范围内应装设避雷线，作为变电所的防雷措施。

10kV以下的配电线路，除了雷电活动强烈的地区，一般不需要装设避雷线。

学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-1架空线路的结构,6,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,

（1）导线导线是线路的主体，承担这输送电能的功能。

架空线路的导线一般采用多股绞线。

按材质分，有铜绞线（TJ）、铝绞线（LJ）和钢芯铝绞线（LGJ）。

目前最常用的是铝绞线，在35kV及以上的架空线路上，则多采用钢芯铝绞线。

钢芯铝绞线简称“钢芯铝线”，其横截面结构如图42所示。

钢芯铝绞线的线芯为钢线，外围用铝线，利用了钢线机械强度高和铝线导电性好的优点。

图4-2钢芯铝绞线的截面,架空线一般采用裸导线，但敷设在大、中城市区主次干道、繁华街区、新建高层建筑群区、及新建住宅区的中、低压架空配电线路以及有腐蚀性物质的环境中的架空线路，宜采用绝缘导线。

7,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,表4-2架空裸导线的最小截面,8,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,

（2）电杆电杆是支撑导线的支柱，是架空线路的重要组成部分。

对电杆的要求是要有足够的机械强度，尽可能地经久耐用，价廉，便于搬运和安装。

电杆按其材料不同，有木杆、水泥杆和铁塔等。

其中水泥杆因其经济耐用，维护简单等优点，同时可节约大量的木材和钢材，因此得到普遍的应用。

根据电杆在线路中的的不同作用和受力情况，可分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆和跨越杆等，各种杆在低压架空线路上的应用如图4-3所示。

9,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-3各种电杆在低压架空线路中的应用,10,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（3）横担横担安装在电杆的上部，用来安装绝缘子以架设导线。

（4）拉线拉线的作用是平衡电杆各方面的受力，防止电杆倾斜。

（5）绝缘子和金具架空线路的绝缘子又叫瓷瓶，用来固定导线，并使导线之间、导线与电杆横担之间绝缘。

绝缘子要具有一定的电气绝缘强度和机械强度。

11,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-4拉线的结构,12,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-5绝缘子的外形结构,13,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-6常用的金具,14,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,2.架空线路的敷设,

（1）敷设要求敷设架空线路要严格遵守相关技术规程和操作规程，自始至终重视安全教育，采取安全保障措施，防止发生事故，并严格保证工程质量，竣工后必须严格按规定的手续和项目进行检查验收，才能投入使用。

（2）架空线路路径的选择架空线路路径的选择，应认真进行调查研究，综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素，统筹兼顾，全面安排，进行多方案的比较，做到经济合理、安全适用。

15,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（3）架空导线的排列架空线路的排列相序应符合下述规定。

高压线路：

面向负荷从左至右为L1、L2、L3。

低压线路：

面向负荷从左至右为L1、N、L2、L3。

图4-7导线在电杆的排列方式,16,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（4）架空导线的距离,表4-3架空导线间的最小距离,在正常情况下，线路各相导线受风力作用而摆动。

在风向、风速变化的情况下，有时会因为线间距离过小而发生放电或跳闸。

根据运行经验，导线的水平距离可采用表4-3所列的数值。

17,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（5）架空线路的档距、弧垂架空线路的档距（跨距）是指同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离，如图4-8所示线路的档距一般可采用表4-7所列的数值，耐张段不宜超过2km。

表4-7线路的档距（单位：

m）,18,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-8架空导线的档距和弧垂,19,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,二、电力电缆的结构与敷设,在城市和现代化的工厂里逐渐减少架空线路改用电缆。

特别是在有腐蚀气体的易燃易爆场所，更不宜架设架空线路。

电缆线路与架空线路相比虽具有成本高、技资大、维修不便等缺点，但它与架空线路比有以下优点。

1）由于电力电缆大部分敷设于地下，所以不受外力破坏（如雷击、风害、鸟害、机械碰撞等），不受外界影响，运行可靠，发生故障的几率较少。

2）供电安全，不会对人身造成各种伤害。

3）维护工作量少，无需频繁地巡视检查。

4）不需要架设杆塔，使市、厂容整洁，交通方便，还能节省钢材。

5）电力电缆的充电功率为容性，有助于提高功率因数。

所以电缆线路在现代化工厂和城市中，得到了越来越广泛的应用。

20,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,1.电力电缆的结构,

（1）电缆的类型1）按电压可分为高压电缆和低压电缆。

2）按线芯数可分为单芯、双芯、三芯、四芯和五芯等。

3）按线芯材料可分为铜心和铝心两类。

4）按绝缘材料可分为油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆等，还有正在发展的低温电缆和超导电缆。

（2）电缆构造1）线芯2）绝缘层3）保护覆盖层,21,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图4-9电力电缆的结构a）泊浸纸绝缘电力电缆b）交联聚乙烯绝缘电力电缆,22,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（3）电缆的型号电缆的型号由字母和数字组成，分别表示电缆的结构、适用场合、绝缘种类和特征。

23,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（4）电缆头的结构电缆头包括电缆中间接头和电缆终端头。

电缆的一端与其他电气设备连接时，需用电缆终端头；将两条电缆的一端连接成为一条电缆线路时，需利用电缆中间接头，电缆终端头和中间接头统称为电缆头。

图4-10110kV电缆环氧树脂中间头,24,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,图411户内式环氧树脂终端头,图412交联电缆热缩终端头,25,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,2.电力电缆的敷设方式,

（1）直埋敷设这种敷设方式投资省、散热好，但不便检修和查找故障，且易受外来机械损伤和水土侵蚀，一般用于户外电缆不多的场合，直埋敷设应使用具有铠装和防腐层的电缆。

如图413所示。

图4-13直埋敷设,26,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,

（2）电缆沟敷设电缆沟内可敷设多根电缆，这种敷设方式占地少，且便于维修，如图414所示。

图414电缆沟敷设（a）户内的（b）户外的（c）厂区的,27,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,（3）电缆桥架敷设电缆桥架由支架、托臂、线槽及盖板组成。

电缆桥架在户内和户外均可使用。

采用电缆桥架敷设的线路，整齐美观、便于维护，槽内可以使用价廉的无铠装全塑电缆。

电缆桥架亦称电缆托盘，有全封闭与半封闭等型式。

如图415所示。

图415电缆桥架,28,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,3.电缆敷设的一般要求,

（1）为防止电缆在地形发生变化时受过大的拉力，电缆在直埋敷设时要比较松弛，可作波浪形埋设。

电缆长度可考虑1.5%2%的余量，以便检修。

（2）下列地点的电缆应穿管保护：

电缆引入或引出建筑物或构筑物；电缆穿过楼板及主要墙壁处；从电缆沟道引出至电杆、或沿墙敷设的电缆距地面2m以下及地下0.3m深度的一段；电缆与道路、铁路交叉的一段。

所用保护管内径不得小于电缆外径的1.5倍。

以前是采用铜管作保护管，现在可用“碳素管”作保护管，其性能和价格均优于钢管。

（3）电缆与不同管道一起敷设时应满足下列要求：

不允许在敷设煤气管、天然气管及液体燃料管路的沟道中敷设电缆；在热力管道的明沟或隧道中，一般不要敷设电缆；个别情况下，如不致使电缆过热时，可允许少数电缆敷设在热力管道的沟道中，但应分隔在不同侧，或将电缆安放在热力管道的下面。

（4）直埋电缆埋地深度不得小于0.7m，土壤沟离建筑物基础不得小于0.6m。

直埋于冻土地区时，宜埋在冻土层以下。

（5）电缆沟的结构应考虑到防火和防水。

电缆沟进入建筑物及隧道的连接处应设置防火隔板。

电缆沟的排水坡度不得小于0.5%，而且不能排向建筑物内侧。

（6）电缆的金属外皮和金属电缆头及保护钢管和金属支架等，均应可靠接地或作等电位联结。

29,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,三、供配电线路导线和电缆的选择,1.导线和电缆的选择要求,为了保证供配电线路安全、可靠、优质、经济地运行，其导线和电缆的材质与截面积选择非常重要。

在选择导线的材质时，要考虑电网电压等级与敷设的环境等因素。

对于敷设在城市繁华街区、高层建筑群区及旅游区和绿化区的10kV及以下的架空线路，以及架空线路与建筑物间的距离不能满足安全要求的地段及建筑施工现场，宜采用绝缘导线。

对于10kV及以下的架空线路，一般采用铝绞线。

35kV及以上的架空线路及35kV以下线路在档距较大、电杆较高时，则宜采用钢芯铝绞线。

沿海地区及有腐蚀性介质的场所，宜采用制绞线或绝缘导线。

30,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,电缆线路，在一般环境和场所，可采用铝芯电缆。

在重要场所及有剧烈振动、强烈腐蚀和有爆炸危险场所，宜采用铜芯电缆。

在低压TN系统中，应采用三相四芯或五芯电缆。

埋地敷设的电缆，应采用有外护层的铠装电缆。

在可能发生位移的土壤中埋地敷设的电缆，应采用钢丝铠装电缆。

敷设在电缆沟、桥架和水泥排管中的电缆，一般采用裸铠装电缆或塑料护套电缆，宜优先选用交联电缆。

凡两端有较大高度差的电缆线路，不能采用油浸纸绝缘电缆。

住宅内的绝缘线路，只允许采用铜芯绝缘线，一般采用铜芯塑料线。

31,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,在选择导线截面时要考虑几个条件，即：

发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度等。

根据设计经验，一般10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件选择导线和电缆截面积，再校验电压损耗和机械强度（电缆不校验机械强度）。

低压照明线路，由于照明对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。

35kV及以上的高压线路及35kV以下长距离大电流线路，可先按经济密度确定经济截面，再校验其他条件。

32,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,2.导线和电缆截面的选择与计算,

（1）按发热条件选择导线和电缆的截面,1）三相系统中相线截面积的选择按发热条件选择三相系统中的相线截面积时，应使其允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，即IalI30（41）,33,学习单元一,供配电线路的结构与敷设,在三相四线制线路分支的两相三线线路和单相线路中，由于其中性线电流与相线电流相等，因此其中性线截面积A0应与