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架空线路和电缆线路

  项目四 一、任务 输电线路 供电线路的作用是输送电力,根据使用环境特征,合理选择输电 线路,把发电厂,变电所和用户连接在一起构成电力系统。 二、任务分析 根据不同的使用环境和架空线路,电缆的结构特征,选择不同的 输电线路类型,确定导体截面积,选择辅助配件,以及敷设的方式。 知识点: ? 架空线路和电缆线路的结构和组成、特点 类型 ? 架空线路和电缆线路选择方法 ? 会确定输电线路的型式 ? 会选择输电线路截面 第一节 架空线、输电线路作用: 输电、连接发电厂、变电所和用户。 2、输电线路分类: 架空线、特点::架空线路与电缆线路相比,架空 线路受自然条件影响大,占有空间大,在 城市中架设影响市容美观,高压线路通过 居民区有较大危险,故架空线路的使用范 围受一定的限制。 但由于架空线路具有投资费用低(较电缆 线路少近一半)、建设速度快、容易发现 故障和易于维护检修等优点,所以在工矿 企业应用仍较为普通。 二、架空线路的结构 架空线、架空线路的组成 ? ? ? ? ? ? ? 1)导线)拉线)避雷线等。 架空线、导线 ? 铜绞线:导电性能好,机械强度大,耐腐蚀能力强,但造价 高。 ? 铝绞线:导电性能好,质量轻,价格低,但是与铜绞线相比 机械强度不高,耐腐蚀性较差。 钢绞线:导电性能差,易腐蚀,机械强度高。为避免生锈, ? 要镀锌处理。 ? 铝合金绞线:由铝硅镁等合金制成,导电性能好,质量轻, 机械强度大。 ? 钢心铝绞线:由钢线和铝线绞合而成,有钢绞线和铝绞线)应用: ? ? ? ? 铜绞线:用于腐蚀严重的场所; 铝绞线kV及以下配电线路; 铝合金绞线:大跨越输电线路; 钢芯铝绞线kV及以上 的输电。 3 电杆 分类 1)木杆、水泥杆、管型杆、铁塔杆。 2) 直线、耐张、转角、终端、分支、跨越、换位。 水泥杆 管型杆 铁塔杆 转角杆 终端杆 分支杆 4 拉线)作用:平衡电杆各方面的拉力,稳固电杆。 (2)组成:拉线包箍、拉线绝缘子、花兰螺栓、 拉线° ( c) 30° ( d) 3 3 45° 45° 5 2 6 4 3 3 ( a) ( b) 拉线的种类 a-普通拉线;b-人字拉线;c-高桩拉线-拉线-坠线)作用:固定绝缘子和导线,使导线)分类:铁横担和瓷横担。 5 横担 铁横担:耐用,机械强度高,广泛应用。 瓷横担:绝缘性能好,节省钢材,多用于高压线)作用:不仅用于固定导线,又是导线和横担之间的 绝缘物。 6 绝缘 子 (2)分类:高压和低压。 针式绝缘子、蝶式绝缘子(多用于10KV以下)、 悬式绝缘子(2-3节用于35KV;7节用于110KV) 绝缘子(如图) 常用绝缘子的外形结构 a—低压针式;b、 c—高压针式; d—低压碟式; e—槽形悬式;f—球形悬式; g—防污悬式;h—瓷横担 低压针式绝缘子 高压针式绝缘子 低压碟式绝缘子 槽形绝缘子 防污悬式绝缘子 瓷横担 5)金具 (1)作用:连接和固定导线、安装横担和绝缘子、紧固和 调整拉线等所用到的各种金属附件。 (2)种类: 安装针式绝缘子的直脚和弯脚;安装蝶式绝缘 子的穿心螺钉;悬式绝缘子的挂环、挂板、线夹;将横担 固定在电杆上的U型抱箍;调解拉线松紧的花篮螺栓;连接 导线用的并沟线夹、压接管;减轻导线振动的防震锤等。 三、架空线、路径选择的基本原则: 1) 线路短,转角小,尽可能减少与道路、河流的交叉和跨越。 ? ? ? ? 2)尽量避开河道及雨水冲刷地带和滚石滑坡地带。 3)尽量避开有爆炸危险的地区、有化学腐蚀的地区、有工业污染地区和重要工 业地区。 4) 尽量靠近能通车的道路,以便运输架线设备,同时便于施工和线)线路的转角点不宜设在山顶、河岸、堤坝及破度较大的山坡上,应设在较平 坦的地段,并考虑有足够的施工紧线)线路跨越河流时,尽量垂直交叉,以缩短跨越距离,并选择有利地形尽量降 低杆塔的高度。 ? 2、 架空线路的敷设 杆顶距 导线 弧垂 电杆 对地最小距离 (1)档距与弧垂 (2)导线在电杆上的排列顺序: 高 、低压线)导线)横担的长度与间距 (5)电杆高度 档距 埋深 架空线)电杆 ? ? 电杆的架设应考虑对杆顶距、弧垂、导线对地最小距离、两电杆之 间的距离、电杆埋深等要求。 杆顶距:上层横杆与杆顶的垂直距离。不设避雷线mm. ? ? ? 弧垂:两杆之间导线最低点与悬挂点的垂直距离。大小取决于导线 受的拉力,两杆距离等条件。 档距:两电杆的水平距离。大小与塔杆高度,机械强度及电压等级 等有关。 埋深:杆塔高度15m以下,约埋杆塔总长度的 1/6。 2)导线在电杆上的排列方式 ? 三相四线制:一般采用水平排列方式。 ? 三相三线制:可采用水平排列也可采用三角形排列。 ? 多回路架空线路:多采用三角、水平混合排列或垂直排列。 ? 高压线路和低压线路同杆架设时,低压线)架空导线的间距 与线路的档距、电压等级、绝缘子类型、电杆种类 等因素有关。 4)横担的长度与间距 取决于导线间距、导线)架空导线的最小截面 受外界因素影响,保证导线要有足够的机械强度, 因此有最小截面的要求。 四、架空导线、导线)按经济电流密度选择。 2)按长时允许电流选择。 3)按允许电压损失选择。 4)按导线的机械强度选择。 注意: ? 对于高压架空线应先按经济电流密度选择 截面,再按其他条件校验; ? 对于低压线路先按电压损失的条件选择截 面,再按其他条件校验。 2、按经济电流密度选择导线)经济电流密度: Im 单位:A/mm2 o 3)年最大负荷利用小 时数:公式:Tmax ? W Pmax 2 Sec A 年运行费用与导线—年运行费用 经济电流密度 A/mm2 导体材料 裸铜导体和母线 裸铝导体和母线 裸钢导体和母线 铜芯电缆 铝芯电缆 年最大负荷利用小时数/h 1000~3000 3000~5000 5000以上 3.0 1.65 0.45 2.5 1.92 2.25 1.15 0.4 2.25 1.73 1.75 0.90 0.35 2.0 1.54 导线的经济截面Sec: Im Sec ? J ce 3、按长时允许电流选择导线截面 流过导线截面的最大工作电流 Ig 不大于导 线的长时允许电流 Iy,即:Iy ≥Ig 当环境温度不是25℃时,导线允许的长时工作电流 应按照下式修正: I yx ? I y ? m ? ? ox ? IyK ?m ? ?o 4、按允许电压损失选择导线)线路的电压损失计算 ①线路负荷电压损失的计算 相电压损失: ?U ? IR cos? ? IX sin ? 三相对称线路线电压损失:?U w ? 3I (R cos? ? X sin ?) △Uw= 3IL(r0 cos? ? x 0 sin ?) ?U w ? L (Pr0 ? Qx0 ) UN ?U w ? PR ? QX PR ? QX ? U UN w ?U w ? 3IR cos? ? Pr 0 L UN PR UN ?U 忽略电抗时: ②分布负荷电压损失的计算 △Uw=△U1+△U2+△U3 ? 3I r 0 L cos? ? 导线)变压器电压损失的计算 公式: ?U T % ? ST (U r % cos?T ? U X % sin ?T ) S N ?T Ur ? 3 U 2 N ?T I 2 n?T RT ? 100 ?U T ? ?U T % U 2 N ?T 100 ?PN ?T ? 100% S N ?T UX ? 3 U 2 N ?T I 2n?T RT ? 100 Ur % ? U X % ? (U z %) 2 ? (U r %) 2 (1)允许电压损失的确定 公式:△Up=U20T-Up.min Up.min查表 简化 △Up=U2N.T-Upmin 要求 △Up≥△U (2)按允许电压损失选择导线截面 PR K de ?PN L ? 103 公式:线路电阻上的电压损失: U r ? ? 导线最小截面: Amin 忽略线路电抗时按允许电压损失选择出截面后不必再校验。 K de ?PN L ? 103 ? U N ? sc ?U P? r UN U N ? sc A 第二节 电缆线)分类:铅 护套、铝护套。 铜线芯、铝线芯。 油浸纸绝缘、干 绝缘、不滴流。 2 (2)注意:井下 禁用铝包电缆。 无铠装电缆、铠 装电缆。在有火 灾爆炸危险的场 所严禁用铝芯电 缆和铝包电缆。 3 (3)型号含义: Z-纸绝缘无P或D 为油浸纸绝缘。 L-铝,非L为铜。 1 (1)普通橡套 2 (2)阻燃橡套 电缆:结构、芯 3 (3)屏蔽橡套 胶电缆:结构、 芯数、适用场所。 电缆:结构、性 能、适用场所。 数、适用场所。 说明:各屏蔽层都是接地的。屏蔽橡套电缆特别适用于具有 爆炸危险的场所和移动频繁的电气设备供电。 (1)种类:交联聚 乙烯绝缘聚氯乙烯护 套电缆和聚氯乙烯 绝缘聚氯乙烯护套电 缆两种。 (2)型号:ZR为阻 燃型;GZR为隔氧层 型阻燃;DL为低烟 卤型;DW或WL为低烟 无卤型;NH为耐火; M为煤矿用阻燃; V为聚氯乙烯;Y为聚 乙烯;YJ为交联聚乙 烯。 电缆的敷设 1)电缆敷设 的一般要求 2)电缆的敷设方式 3)煤矿井下 电缆的敷设 (1)选择合适 的敷设路径; (2)电缆敷设 时应注意的问 题 (1)直接接地敷 设: 敷设方法、 特点、适用情况。 (2)在电缆沟内 敷设 (3)架空与沿墙 敷设。 煤矿井下电 缆的敷设( B+200 保护板 100 沙或软土 ≥700 ≥50 ≥50 ≥100+d B 100 10KV及以下电缆 电缆直接埋地敷设 150 30 60 5 145 R 30 (b) 5 45 100 150 (a) 电缆在矿井井下敷设 (c) (a)电缆吊钩;(b)沿柱子悬挂;(c)用夹子、卡箍夹持 1.架空线路和电缆线.架空线路和电缆线.架空线路的维护与检修和电缆线.工作过程中遇到特殊问题的处理方法。 1、架空线路和电缆线、架空线路和电缆线、架空线路的维护与检修和电缆线路维护与 检修。