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1、供配电技术 模块四电子课件模块一模块四 供配电系统的主接线图单元一 供配电线路的结构与敷设Sub Title了解供配电线路中导线的选择依据，掌握通过计算选择导线和电缆的方法。能力目标了解供配电系统中电力线路的结构与分类，掌握架空线路与电缆线路的敷设原则和方法。知识目标一 架空线路的结构与敷设架空线路的结构1.架空线路架空导线电杆绝缘子线路金具避雷线一 架空线路的结构与敷设1）导线材料20 电导率/（MSm-1）抗拉强度/MPa材料特点铜53380 铜导线具有良好的导电性，较高的机械强度，抗腐蚀能力强，但质量大，价格高铝32160铝导线质轻价廉，有较好的导电性能，机械强度较差，易受酸碱盐的腐蚀钢
2、7.521200 钢的电导率最低，但机械强度高，价格较低，在空气中易锈蚀，可镀锌防锈蚀 铜、铝、钢材料的性能比较一 架空线路的结构与敷设架空裸导线的最小截面线路类别导线最小截面/mm2铝及铝合金线钢芯铝绞线铜绞线35 kV及以上的线路353535310 kV线路居民区352525非居民区251616低压线路一般161616与铁道交叉的跨越挡351616一 架空线路的结构与敷设2）电杆根据电杆在线路中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，各种电杆在低压架空线路中的应用如图4-3所示。一 架空线路的结构与敷设3）横担横担安装在电杆的上部，用来安装绝缘子以架设
3、导线。常用的横担有铁横担、木横担和瓷横担三种。铁横担用角钢制成，坚固耐用，但易锈蚀，应进行镀钵或涂漆等防锈处理。目前铁横担在工厂中应用很广，已基本上取代了木横担。瓷横担广泛应用于工厂供电的高、低压架空线路上，集横担与绝缘子的作用于一体，绝缘同时固定导线。它结构简单、施工方便，并能有效利用杆塔高度降低线路造价。瓷横担易碎，在安装和使用中应避免机械损伤。一 架空线路的结构与敷设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。拉线可用多股直径为4 mm的镀锌铁线绞制而成，或使用 截 面 积 不 小 于 25 mm2的镀锌钢绞线，如图4-4所示。一 架空线路的结构与敷设5）绝缘子和金具架空线路
4、的绝缘子又称瓷瓶，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。架空线路的绝缘子有针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子和瓷横担绝缘子，其外形结构如图4-5所示。一 架空线路的结构与敷设架空线路的敷设2.1）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。一 架空线路的结构与敷设2）架空线路路径的选择 （3）不应造成机耕、交通和人行困难。（4）不宜跨越房屋，应与建筑物保持一定的安全距离。（5）应与工厂和城镇的总
5、体规划 协调配合，并适当考虑今后的发展。路径的选择应符合下列要求（1）路径要短，转角要小，尽量减少与其他设施的交叉。（2）尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质及易燃、易爆等危险场所。一 架空线路的结构与敷设三相四线制低压架空线路的导线一般都采用水平方式排列，如图4-7(a）所示。由于中性线的电位在三相对称时为零，而且其截面积较小（一般不小于相线截面积的50%），机械强度较差，所以中性线一般架设在靠近电杆的位置。3）架空导线的排列一 架空线路的结构与敷设三相三线制架空线路的导线常采用三角形方式排列，如图4-7(b）所示，也可水平排列。多回路导线同杆架设时，可采用三角、水平混合排列方式，如图4-7
6、(c）所示，也可全部采用垂直 方 式 排 列，如 图 4-7（d）所示。一 架空线路的结构与敷设4）架空导线的距离架空导线间的最小距离电压等级/kV40及以下5060708090100110120挡距/m高压0.600.650.700.750.850.901.001.051.15低压0.300.400.450.50一 架空线路的结构与敷设线路经过地区的特点线路电压等级高压低压居民区6.56非居民区5.55不能通航及不能浮运的河、湖，冬季至冰面55不能通航及不能浮运的河、湖，至最高水位算起33 居民密度很小，交通困难的地区(牧区、草原、湿地、沙漠、山岳地带）4.54导线对地面和水面的最小允许距离
7、单位：m一 架空线路的结构与敷设同杆架设不同回路间的允许垂直距离单位：m导线排列方式直线杆分支杆或转角杆高压与高压0.80.40.6高压与低压1.21.0低压与低压0.50.3一 架空线路的结构与敷设导线与其他物体最小的净空距离单位：m电压等级过引线、引下线距相邻导线导线距拉线、电杆、构架表面高压0.300.20低压0.150.05一 架空线路的结构与敷设5）架空线路的挡距和弧垂 架空线路的挡距（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。线路的挡距一般可采用表4-7所列的数值，耐张段不宜超过2 km。一 架空线路的结构与敷设 线路的挡距单位：m地 区电压等级高 压低 压城
8、镇40504050郊区601004060一 架空线路的结构与敷设架空线路的弧垂又称弛垂，是指架空线路一个挡距内导线最低点与两端电杆上导线固定点间的垂直距离，如图所示。导线的弧垂不宜过小，也不宜过大。在同一档距内，各相导线的弧垂应一致，允许误差不大于0.2 m。二 电缆线路的结构与敷设 （3）维护工作量少，无须频繁地巡视检查。（4）不需要架设杆塔，使市容、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。电缆线路的优点（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，发生故障的概率较小。（2）供电
9、安全，不会对人身造成伤害。二 电缆线路的结构与敷设电力电缆的类型与结构1.按电压分高压电缆中压电缆低压电缆二 电缆线路的结构与敷设按电缆导线芯线截面积分2.5 mm24 mm26 mm210 mm216 mm2 25 mm235 mm250 mm270 mm295 mm2120 mm2150 mm2二 电缆线路的结构与敷设按线芯数分单芯双芯三芯四芯五芯二 电缆线路的结构与敷设按线芯材料分铜芯铝芯二 电缆线路的结构与敷设按绝缘材料分油浸纸绝缘电缆塑料绝缘电缆橡胶绝缘电缆低温电缆超导电缆二 电缆线路的结构与敷设常 用 电 缆的结构如图4-9所示。图分别是油浸纸绝缘电力电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆的
10、结构图。1缆芯（铜芯或铝芯）；2油浸纸绝缘层；3填料（麻筋）；4油浸纸绕包绝缘；5铅包；6涂沥青的纸带（内护层）；7浸沥青的麻被（内护层）；8钢铠（外护层）；9麻被（外护层）；10交联聚乙烯绝缘层；11聚氯乙烯护套（内护层）；12钢铠或铝铠（外护层）；13聚氯乙烯外套（外护层）二 电缆线路的结构与敷设项项 目目型型号号含含 义义项项 目目型型号号含含 义义电缆类型代号Z油浸纸绝缘外护套02聚氯乙烯套V聚氯乙烯绝缘03聚乙烯套YJ交联聚乙烯绝缘20裸钢带铠装X橡皮绝缘22钢带铠装聚氯乙烯套JK架空电缆（代号前）23钢带铠装聚乙烯套ZR阻燃电缆（代号前）30裸细钢丝铠装导体L铝芯32细钢丝铠装聚氯
11、乙烯套LH铝合金芯33细钢丝铠装聚乙烯套T铜芯（一般不标）40裸粗钢丝铠装TR软铜芯41粗钢丝铠装纤维外被 电力电缆型号中各字母和数字的含义二 电缆线路的结构与敷设项项 目目型号型号含含 义义项项 目目型号型号含含 义义内护套Q铅包外护套42粗钢丝铠装聚氯乙烯套L铝包43粗钢丝铠装聚乙烯套V聚氯乙烯护套441双粗钢丝铠装纤维外被特征P滴干式241钢带-粗钢丝铠装纤维外被D不滴流式F分相铅包式电力电缆型号中各字母和数字的含义二 电缆线路的结构与敷设 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，须用电缆终端头；将两条电缆的一端连接成为一条电缆线路时，须利用电缆中间接头。二
12、电缆线路的结构与敷设电缆头的主要作用是把电缆密封起来。当电缆出厂时，两端都是密封的，但在敷设或连接时，其端头都要剖开，这就破坏了其密封性。如果电缆在敷设时端头未密封或制作的电缆头质量不合格，电缆头就会漏油，最后使绝缘油干枯，绝缘性能大大下降，影响电缆的安全运行。另外，电缆具有很强的吸水性，极易受潮，如电缆密封不良，潮气侵入电缆内部，也会使绝缘性能降低并影响电缆的安全运行。电缆头是电缆绝缘的薄弱环节，且是电缆线路故障的多发点。二 电缆线路的结构与敷设电力电缆的敷设2.1）敷设要求（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，可做波浪形埋设。电缆长度可考虑1.5%2%的
13、余量，以便检修。（2）应穿管保护电缆的地点为：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。二 电缆线路的结构与敷设 （3）电缆与不同管道一起敷设时应满足的要求有：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，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
14、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。二 电缆线路的结构与敷设（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，均应可靠接地或做等电位联结。电缆的敷设方式有直埋敷设、电缆沟敷设、电缆桥架敷设等几种。此外，在大型发电厂、变电所和城市内等电缆密集的场合，还可采用电缆隧道、电缆排管和专用电缆夹层等方式。（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。二 电缆线路的结构与敷设电缆敷设方式直埋敷设电缆沟敷设电缆桥
15、架敷设电缆隧道电缆排管专用电缆夹层二 电缆线路的结构与敷设2）敷设方式（1）直埋敷设。这种敷设方式投资少、散热性好，但不便于检修和查找故障，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，如图所示。二 电缆线路的结构与敷设（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，如图所示。电缆沟敷设1盖板；2电缆支架；3预埋铁件；4电缆二 电缆线路的结构与敷设（3）电缆桥架敷设。如图所示，电缆桥架由支架、托臂、线槽及盖板组成，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
16、亦称电缆托盘，有全封闭与半封闭等形式。电缆桥架1支架；2盖板；3托臂；4线槽；5水平分支线槽；6垂直分支线槽三 供配电线路导线和电缆的选择 导线和电缆的选择要求1.在选择导线的材质时，要考虑电网电压等级与敷设环境等因素。对于敷设在城市繁华街区、高层建筑群区、旅游区和绿化区的10 kV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10 kV及以下的架空线路，一般采用铝绞线。35 kV及以上的架空线路及35 kV以下线路在挡距较大、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，宜采用铜绞线或绝缘导线。导线材质的选择三 供配电
17、线路导线和电缆的选择 在一般环境和场所，电缆线路可采用铝芯电缆。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。导线材质的选择三 供配电线路导线和电缆的选择 机械强度 经济电流密度电压损耗条件 发热条件导线横截面积的选择三 供配电线路
18、导线和电缆的选择 根据设计经验，一般10 kV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的截面积，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。35 kV及以上的高压线路及35 kV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。导线横截面积的选择三 供配电线路导线和电缆的选择 导线和电缆截面的选择与计算2.（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（4
19、-1）导线的允许载流量就是在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大持续电流。导线和电缆的允许载流量可查附录1或相关手册。三 供配电线路导线和电缆的选择 （2）三相系统中性线及保护线截面积的选择。三相系统中性线（N线）截面积的选择。三相四线制中的N线，要通过不平衡电流或零序电流，因此N线的允许载流量不应小于三相系统中的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。三 供配电线路导线和电缆的选择 一般三相四线制的中性线截面积A0应不小于相线截面积A的50%，即 A0 0.5A（4-2）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
20、其中性线截面积A0应与相线截面积A相同，即 A0 A（4-3）三 供配电线路导线和电缆的选择 对于三次谐波电流相当突出的三相四线制线路，由于各相三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电流可能接近甚至超过相电流，因此中性线截面积A0不宜小于相线截面积A，即 A0 A（4-4）三 供配电线路导线和电缆的选择例4-1 有一条采用有一条采用BV-500BV-500型铜芯塑料线穿硬塑料管（型铜芯塑料线穿硬塑料管（PCPC）暗敷的）暗敷的220/380 V TN-S220/380 V TN-S线路，其计算电流为线路，其计算电流为140 A140 A，当地最热月平均气，当地最热月平均气温为温为+25+25。
21、试按发热条件选择此线路的导线截面积。试按发热条件选择此线路的导线截面积。解解 （1 1）相线截面积的选择。查附录）相线截面积的选择。查附录1 1得得25 25 时时5 5根根BV-500BV-500型铜型铜芯塑料线穿芯塑料线穿PCPC管，导线截面积为管，导线截面积为70 mm70 mm2 2时的时的I Ialal=148AI=148AI3030=140 A=140 A。因此，按发热条件，相线截面积选为因此，按发热条件，相线截面积选为70 mm70 mm2 2，穿线的配管内径选，穿线的配管内径选为为75mm75mm。三 供配电线路导线和电缆的选择例4-1（2 2）N N线截面积的选择。按线截面积
22、的选择。按A A0 0 0.5A 0.5A选择，选择，N N线截面积选为线截面积选为35 35 mmmm2 2。（3 3）PEPE线截面积的选择。按线截面积的选择。按A APEPE 0.5A 0.5A选择，选择，PEPE线截面积也选线截面积也选为为35 mm35 mm2 2。选择结果可表示为选择结果可表示为BV-500-BV-500-（370370135135PE35PE35）-PC75-PC75三 供配电线路导线和电缆的选择例4-12 2）按经济电流密度选择导线和电缆的截面）按经济电流密度选择导线和电缆的截面这种方法适用于这种方法适用于35 kV35 kV及以上线路及及以上线路及35 kV3
23、5 kV以下但电流很大的线路，以下但电流很大的线路，其导线和电缆截面积宜按经济电流密度选择，可以使线路的年费其导线和电缆截面积宜按经济电流密度选择，可以使线路的年费用支出最小。按经济电流密度选择的截面积称为经济截面积。用支出最小。按经济电流密度选择的截面积称为经济截面积。导线的截面积越大，电能损耗越小，但线路投资、维修费用和有导线的截面积越大，电能损耗越小，但线路投资、维修费用和有色金属消耗量要增加。因此，从经济方面考虑，导线应选择一个色金属消耗量要增加。因此，从经济方面考虑，导线应选择一个比较经济合理的截面积，既能降低电能损耗，又不致过分增加线比较经济合理的截面积，既能降低电能损耗，又不致过
24、分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。三 供配电线路导线和电缆的选择例4-1图图4-164-16所示为线路年费用所示为线路年费用C C与导线截面积与导线截面积A A的关系曲线。其中，曲的关系曲线。其中，曲线线1 1表示线路的年折旧费（线路投资除以折旧年限之值）和线路表示线路的年折旧费（线路投资除以折旧年限之值）和线路的年维修管理费之和与导线截面积的关系曲线；曲线的年维修管理费之和与导线截面积的关系曲线；曲线2 2表示线路表示线路的年电能损耗费与导线截面积的关系曲线；曲线的年电能损耗费与导线截面积的关系曲线；曲线3 3为曲线为曲线1 1与曲线与曲线2
25、 2的叠加，表示线路的年运行费用（含线路的折旧费、维修费、的叠加，表示线路的年运行费用（含线路的折旧费、维修费、管理费和电能损耗费）与导线截面积的关系曲线。管理费和电能损耗费）与导线截面积的关系曲线。三 供配电线路导线和电缆的选择图4-16 线路年费用与导线截面积的关系曲线三 供配电线路导线和电缆的选择例4-1由图由图4-164-16的曲线的曲线3 3可以看出，年运行费最小值可以看出，年运行费最小值CaCa（a a点）相对应的点）相对应的导线截面积导线截面积AaAa与年运行费用与年运行费用CbCb（b b点）相对应的导线截面积点）相对应的导线截面积AbAb相相比，年运行费用相差不多，而导线截面
26、积（即有色金属消耗量）比，年运行费用相差不多，而导线截面积（即有色金属消耗量）却显著减少。从全面的经济效益来考虑，导线截面积选为却显著减少。从全面的经济效益来考虑，导线截面积选为AbAb比选比选AaAa更为经济合理。这种从全面的经济效益考虑选择的导线截面积，更为经济合理。这种从全面的经济效益考虑选择的导线截面积，称为经济截面积，用符号称为经济截面积，用符号AecAec表示。表示。我国现行的经济电流密度规定见表我国现行的经济电流密度规定见表4-94-9。三 供配电线路导线和电缆的选择线路类别导线材质年最大负荷利用时间3 000 h以下30005 000 h5 000 h以上架空线路铜3.002.
27、251.75铝1.651.150.90电缆线路铜2.502.252.00铝1.921.731.54表4-9 导线和电缆的经济电流密度单位：A/mm2三 供配电线路导线和电缆的选择例4-1按经济电流密度按经济电流密度j jecec计算经济截面积计算经济截面积A Aecec的公式为的公式为 （4-84-8）式中，式中，I I3030为线路的计算电流，为线路的计算电流，A A。计算出计算出A Aecec后，选择最接近的标准截面积，然后校验其他条件。后，选择最接近的标准截面积，然后校验其他条件。三 供配电线路导线和电缆的选择例4-4距变电所距变电所400 m400 m处的办公楼，照明负荷有处的办公楼，
28、照明负荷有36 kW36 kW，线路采用，线路采用220/380 V220/380 V三相四线制供电，干线上的电压损失不允许超过三相四线制供电，干线上的电压损失不允许超过5%5%，敷设的环境温，敷设的环境温度为度为40 40，试选择干线的导线截面积，并验证发热条件。，试选择干线的导线截面积，并验证发热条件。解解 （1 1）负荷矩为）负荷矩为 M=PL=36 kW400 m=14 400 kWm M=PL=36 kW400 m=14 400 kWm查表查表4-104-10，三相四线制采用铜线，常数，三相四线制采用铜线，常数C=76.5 kWm/mmC=76.5 kWm/mm2 2，则导线，则导线
29、的截面积为的截面积为初选导线截面积为初选导线截面积为50 mm50 mm2 2的铜芯塑料线的铜芯塑料线BVBV，其允许载流量为，其允许载流量为168 A168 A。三 供配电线路导线和电缆的选择例4-4（2 2）按发热条件验证。该负荷的计算负荷为）按发热条件验证。该负荷的计算负荷为该负荷的计算电流为该负荷的计算电流为可见，所选的导线允许载流量远大于负荷计算的电流，故可以选用可见，所选的导线允许载流量远大于负荷计算的电流，故可以选用BVBV(350+135(350+135）mm mm2 2的导线。的导线。三 电力系统的基本要求 老师导线、电缆截面积的选择必须满足安全、可靠的条件。同时，还应考虑与
30、保护装置相配合的问题。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。对于电缆，不必校验机械强度。应特别注意按发热条件、经济电流密度、电压损耗几项指标选择导线、电缆截面积的适用范围。问题与思考 问题1 电缆的类型有哪些？分别适用于什么线路？思考并回答:问题2 导线和电缆截面积的选择应考虑哪些条件？思考并回答:模块一模块四 供配电系统的主接线图单元二 供配电线路的运行及维护 Sub Title能够正确测试架空线路 和电缆线路的常见故障。能力目标 理解电力线路的接线方式、特点及适用范围，掌握架 空线路和电缆线路的运行及 维护的工作内容和具体要求。知识目标一 供配电线路的接线方式高压配电线路的接线方式1
31、.放射式线路之间互不影响，便于装设自动装置，而且 这种放射式线路发生故障或检修时，只影响一个用户，操作控制灵活，因此供电可靠性较高；但是高压开关设备用得较多，每台高压断路器或负荷开关须装设一个高压开关柜，投资成本高。这种接线方式适用于离供电点较近的大容量用户和对供电可靠性要求较高的重要用户。放射式接线的特点及应用一 供配电线路的接线方式 高压放射式接线一 供配电线路的接线方式 树干式接线的特点正好与上述放射式接线相反。一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属消耗量也较少，因此投资少；但在干线发生故障主检修时，停电范围大，控制不够灵活，因此供电可靠性较低。这种接线方式适用于离供电点较远
32、的小容量和不太重要的用户。树干式式接线的特点及应用一 供配电线路的接线方式 高压树干式接线一 供配电线路的接线方式 环形接线，实质上是两端供电的树干式接线。简单经济，操作灵活，且能保证较高的供电可靠性。环形接线的特点及应用一 供配电线路的接线方式 高压环形接线一 供配电线路的接线方式 低压配电线路的接线方式2.放射式接线的特点是其配电出线发生故障时，不致影响其他配电出线的运行，因此供电可靠性较高。但是一般情况下，其有色金属消耗量较多，多用于容量较大或对供电可靠性要求高的重要负荷。放射式接线的特点及应用一 供配电线路的接线方式 低压放射式接线一 供配电线路的接线方式 树干式接线与放射式相比，它采
33、用的开关电器较少，有色金属消耗量也较少，但在线路发生故障时，影响范围大，故其供电可靠性较差。树干式接线在机械加工车间、工具车间和机修车间中应用比较普遍，且多采用封闭式母线，灵活方便，也较安全，适于容量小而分布较均匀的用电设备配电。树干式接线的特点及应用一 供配电线路的接线方式 低压树干式接线一 供配电线路的接线方式 环形接线供电可靠性较高。任意一段线路发生故障或检修时，都不致造成供电中断，或只短暂停电，当切换电源的操作完成即可恢复供电。环形接线可使电能损耗和电压损耗减少，但是其保护装置及其整定配合比较复杂。如果配合不当，容易发生误动作，反而扩大停电范围。低压环形接线通常也采用“开口”运行方式。
34、实际的低压配电系统往往是几种接线方式的综合应用。环形接线的特点及应用一 供配电线路的接线方式 低压环形接线二 架空线路的运行及维护 设备标志1.在一个大型工厂企业中，为了便于管理，保证安全，对各条线路给以命名，对每一电杆予以编号。命名的原则大致为：由工厂总降压变电所起，至主要车间的线路部分，称为干线。为了便于工作，一般应按车间名称来命名。每条配电线路的电杆基数，编号的一般方法是单独编干线、支线，由电源端起为1号。由2个以上电源供电的线路，可定1个电源点为基准进行编号。将线路名称、电杆号码直接写在电杆上，或印制在特制的牌子上，再固定于电杆上，称为杆号牌，设在距地面2 m高处。二 架空线路的运行及
35、维护 工厂企业配电线路常有环形供电方式，所以相序是很关键的问题。为了不致接错线，要求在变电所的出口终端杆、转角、分支、耐张杆上做出相序的标志。常用的方法是在横担上对应导线的相序，涂以黄、绿、红，分别表示U（A）、V（B）、W（C）相的颜色，也可在特制的牌子上写上U（A）、V（B）、W（C），然后对应导线的相序固定在横担上，称为相序牌。为了防止误登电杆造成事故，在变压器台、学校附近或认为必要的某些电杆要挂上“高压危险，切勿攀登”告示牌。工厂企业中的配电线路常常为了不间断供电，使各条线路互相联络，将两个电源送到同一电杆的两侧。此时，为了保证线路工作人员的安全，设备界限分明，应在此类电杆上设电源分界
36、标志。二 架空线路的运行及维护 线路的巡视2.（2）拉线有无松弛、破股、锈蚀等现象；拉线金具是否 齐全、是否缺螺钉；地锚有无变形；地锚及电杆附近有无挖坑取土及基坑土质沉陷危及安全运行的现象。（3）工作人员应掌握各条线路的负荷大小，特别注意 不使线路过负荷运行，要注意导线有无锈蚀、断股、弧光放电的痕迹，有无杂物悬挂在导线上。（1）木电杆的根部有无腐烂，混凝土有无脱落现象，电杆是否倾斜，横担有无倾斜、腐蚀、生锈，构件有无变形、缺少等问题。二 架空线路的运行及维护 （5）线路上安装的各种开关是否牢固，有无变形，指示标志是否明显正确。（6）沿线路附近的其他工程，有无妨碍或危及线路安全运行。（4）绝缘子
37、有无裂纹、掉碴、脏污、弧光放电的痕迹。（7）防雷及接地装置是否完整无损，避 雷器的瓷套有无裂纹、掉碴、放电痕迹。二 架空线路的运行及维护 线路的维护3.1）污秽和防污架空线路的绝缘子，特别是化工企业和沿海工厂企业的架空线路的绝缘子，表面黏附的污秽物质，一般均有一定的导电性和吸湿性。在湿度较大的条件下，会大大降低绝缘子的绝 缘水平，从而增加绝缘子表面泄漏电流，以致在工作电压下也可能发生绝缘子闪络事故。这种由于污秽引起的闪络事故称为污秽事故。二 架空线路的运行及维护 AA做好绝缘子的定期清扫。BB定期检查并及时更换不良绝缘子。C C提高线路绝缘水平。DD采用防污绝缘子。防污技术措施防污技术措施二
38、架空线路的运行及维护 2）线路覆冰及其消除措施 导线覆冰后，增加了导线的荷重，可能引起导线断线。如果在直线杆某一侧导线断线后，另一侧覆冰的导线形成较大的张力，出现倒杆事故。导线出现扇形覆冰后，使导线发生扭转，对金具和绝缘子威胁最大。绝缘子覆 冰后，降低了绝缘子的绝缘水平，会引起闪络接地事故，甚至烧坏绝缘子。覆冰的危害二 架空线路的运行及维护 当线路出现覆冰时，应及时清除。清除工作应在停电时进行，通常采用从地面向导线抛扔短木棒的方法使冰脱落，也可用细竹竿来敲打或用木制的套圈套在导线上，并用绳子顺导线拉动以清除覆冰。二 架空线路的运行及维护 在冬季结冰时，位于低洼地的电杆，由于冰膨胀的原因，地基体
39、积增大，电杆被推向土坡的上部，即发生冻鼓现象。冻鼓轻则可使电杆在次年解冻后倾斜，重则（埋深不够）次年解冻后将倾倒。所以，对这类电杆应加强监视，监视其埋深的变化，一般方法是在电杆距地面1 m以内的某一尺寸处画一标记，便于辨认埋深的变化。处理办法是给电杆培土或将地基的土壤换成石头。若在施工之前就能确定地下水位较高易产生冻鼓，可将电杆的埋深增加，使电杆的下端在冰层以下一段距离，亦可防止冻鼓现象。二 架空线路的运行及维护 3）防风和其他维护工作春秋两季风大，当风力超过电杆的机械强度时，电杆会发生歪斜或倾倒；由于风力过 大，使导线发生非同期摆动，而引起导线之间互相碰撞，造成相间短路事故；因大风把树枝等杂
40、物刮到导线上，而引起停电事故。因此，应对导线的弧垂加以调整；对电杆进行补强；对线路两侧的树木应进行修剪或砍伐，以使树木与线路之间能保持一定的安全距离。二 架空线路的运行及维护 工厂道路边的电杆很容易因被车辆碰撞而断裂、混凝土脱落甚至倾斜。在条件许可下，可对这些电杆进行移位，不能移位的应设置车挡，即埋设一个桩子作为车挡，车挡在地面以上高度不宜低于1.5 m，埋深1 m。运行中的电杆，由于外力作用和地基沉陷等原因，往往会发生倾斜，特别是终端、转角和分支杆。因此，必须对倾斜的电杆进行扶正，扶正后对基坑的土质进行夯实。二 架空线路的运行及维护 4）线路事故处理配电线路出现概率最高的事故是单相接地，其次
41、是相间短路。当短路发生后，变电所立即将故障线路跳开，若装有自动重合闸，再行重合一次。若重合成功，则为瞬时故障，不再跳开，正常供电；若重合不成功，变电所的值班人员应通知检修人员进行事故巡视，直至找到故障点并予以排除后，才能恢复送电。二 架空线路的运行及维护 对于中性点不接地系统，其架空线路发生单相接地故障后，一般可以连续运行2 h，但必须找出导线接地点，以免事故扩大。首先在接地线路的分支线上试切分支开关，以便找到接地分支线；再沿线路巡视找出接地点。三 电缆线路的运行及维护 电力电缆线路的巡视和检查1.1）检查的项目和要求电缆路径附近地面不应有挖掘；电缆标桩应完好无损；电缆沿线不应堆放重物和腐蚀性
42、物品，不应存在临时建筑，室外露出地面上的电缆的保护钢管或角钢不应锈蚀、移位或脱落；引入室内的电缆穿管应封堵严密。直埋电缆巡视检查项目和要求三 电缆线路的运行及维护 沟道盖板应完整无缺；沟道内电缆支架牢固，无锈蚀；沟道内不应积水，井盖应完整，墙壁不应渗漏水；电缆铠装应完整、无锈蚀；电缆标示牌应完整、无脱落。沟道内电缆巡视检查项目和要求三 电缆线路的运行及维护 终端头的绝缘套管应清洁、完整、无放电痕迹、无鸟巢；绝缘胶不应漏出；终端头不应漏油，铅包及封铅处不应有龟裂现象；电缆芯线或引线的相间及对地距离的变化不应超过规定值；相位颜色是否保持明显；接地线应牢固，无断股、脱落现象；电缆中间接头应无变形，温
43、度应正常；大雾天气，注意监视终端头绝缘套管有无放电现象；负荷较重时，应注意检查引线连接处有无过热、熔化等现象，并监视电缆中间接头的温度变化情况。电缆头巡视检查项目和要求三 电缆线路的运行及维护 2）电力电缆运行时的禁忌AA不要忽视对电缆负荷电流的检测。BB电缆配电线路不应使用重合闸装置。C C电缆配电线路断路器跳闸 后，不要忽视电缆的检查。DD直埋电缆运行四忌。运行时的禁忌运行时的禁忌三 电缆线路的运行及维护 3）电力电缆异常运行及事故处理电缆运行中长时间过热，会使其绝缘物加速老化，使铅包及铠装缝隙胀裂，使电缆终端头、中间接头因绝缘胶膨胀而胀裂。对垂直部分较长的电缆，还会加速绝缘油的流失。造成
44、电缆过热的基本原因有两点：一是电缆通过的负荷电流过大且持续时间较长；二是电缆周围通风散热不良。电缆过热三 电缆线路的运行及维护 油浸电缆线因铅包加工质量不好，如含砂粒、压铅有缝隙等以及运行温度过高，都容易造成渗漏油。电缆终端头、中间接头因密封不严，加之引线及连接点过 热，往往也会引起漏油、漏胶，甚至内部短路时温度骤升，引起爆破。发现电缆渗漏油后，应查明原因予以处理。对负荷电流过大的电缆，应设法减负荷。对电缆铅包有砂眼、渗油的可实行封补。终端头、中间接头漏油较严重的，可重新制作终端头或中间接头。电缆渗漏油三 电缆线路的运行及维护 运行中的电缆头发生电晕放电，电缆头引线严重过热及因漏油、漏胶、潮气
45、侵入等原因将导致套管闪络破损。发生这种情况，应立即停止运行，以防故障扩大造成事故。电缆头套管闪络破损三 电缆线路的运行及维护 电缆遭受外力机械损伤的机会很多，因受机械损伤造成停电事故的也很多。例如，地下管线工程作业前，未查明地下情况，盲目挖土、打桩，造成误伤电缆；敷设电缆时，牵引力过大或弯曲过度造成损伤；重载车辆通过地面，土地沉降，造成损伤等。发现电缆遭受外力机械损伤，根据现场状况带缺陷运行或立即停电退出运行，均应通报专业人员共同鉴定。电缆机械损伤三 电缆线路的运行及维护 电缆线路的故障探测2.1）电缆故障的分类及特点AA短路（接地）型BB断线型C C闪络型DD复合型电缆故障电缆故障三 电缆线
46、路的运行及维护 2）常用电缆故障测试和特点 电桥法是一种传统的测试方法，如惠斯通直流单臂电桥、直流双臂电桥和根据单臂电桥原理制作的QFI-A型电缆探伤仪等，均可以用来进行电缆故障测试。三 电缆线路的运行及维护 电桥法是利用电桥平衡时，对应桥臂电阻的乘积相等，而电缆的长度和电阻成正比的原 理进行测试的。电桥法原理三 电缆线路的运行及维护 优点是操作简单、精度较高，主要不足是测试局限性较大。对于短路（接地）电阻在100 k以下的单相接地、相间短路、二相或三相短路接地等故障的测试误差一般为0.3%0.5%，但是当短路（接地）电阻超过100 k时，由于通过检流计的不平衡电流太小，误差会很大。在测试前要
47、对电缆加以交流或直流电压，将故障点的电阻烧低后再进行测量。对于用烧穿法无效的高阻短路（接地）故障，不能用电桥法进行测试。电桥法特点三 电缆线路的运行及维护 低压脉冲法是向故障电缆的导体输入一个脉冲信号，通过观察故障点发射脉冲与反射脉冲的时间差进行测距。三 电缆线路的运行及维护 低压脉冲法具有操作简单、波形直观、对电缆线路技术资料的依赖性小等优点。其缺点是对于电阻大于100 k的短路（接地）故障，因反射波的衰减较大而难以观察；由于受脉冲宽度的局限，低压脉冲法存在测试盲区，如果故障点离测试端太近也观察不到反射波形；不适用于闪络型电缆故障。低压脉冲法特点三 电缆线路的运行及维护 脉冲电压法是对故障电
48、缆加上直流高压或冲击高电压，使电缆故障点在高压下发生击穿放电，然后仪器通过观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。脉冲电压法基本上都融入了微电子技术，能直接从显示屏上读出故障点的距离。DGC型、DCE型电缆故障遥测仪都属于这一类仪器。三 电缆线路的运行及维护 脉冲电压法的优点在于电缆故障点只要在高电压下存在充分放电现象，就可以测出故障点的距离，几乎适用于所有类型的电缆故障。其缺点是测试信号来自高压回路，仪器与高压回路有电耦合，很容易发生高压信号串入导致仪器损坏。另外，故障放电时，特别是进行冲闪测试时，分压器耦合的电压波形变化不尖锐、不明显，分辨较困难。脉冲电压法特点三 电缆
49、线路的运行及维护 脉冲电流法原理与脉冲电压法相似，区别在于脉冲电流法通过线性电流耦合器测量电缆击穿时的电流脉冲信号，使测试接线更简单，电流耦合器输出的脉冲电流波形更容易分辨，由于信号来自低压回路，避免了高压信号串入对仪器的影响。三 电力系统的基本要求 老师从电缆绝缘电阻的数值可以判断电缆是否存在缺陷。1 kV以下电压等级的电缆可以使用500 V的兆欧表测量，1 kV及以上电压等级的电缆应使用1 500 V或2 500 V的兆欧表测量。额定电压为13 kV的油浸纸绝缘电缆每根芯线对外皮的绝缘电阻应不小于50 M，额定电压为6 kV及以上的应不小于100 M。问题与思考 问题1 低压配电线路有哪几种接线方式？分别适用于什么场合？思考并回答:问题2 电缆巡视的主要内容是什么？思考并回答: