第14讲第五章电气设备及导线电缆的选择.pptx

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1、会计学1第第14讲第五章讲第五章电气设备及导线电气设备及导线(doxin)电缆的选择电缆的选择第一页，共68页。3 3、开关电器、开关电器(dinq)(dinq)开断能力的校验开断能力的校验 断路器和熔断器等电气设备，均担负着切断短断路器和熔断器等电气设备，均担负着切断短路电流的任务，因此必须具备在通过最大短路电流路电流的任务，因此必须具备在通过最大短路电流时能够将其可靠切断的能力，即时能够将其可靠切断的能力，即 式中：Ioc、Soc制造厂提供(tgng)的最大开断电流和开断容量；Ik、Sk 短路发生后0.2s时的三相短路电流和三相短路容量。第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxi

2、n)(doxin)、电缆的选择电缆的选择第1页/共68页第二页，共68页。第二节第二节 电气设备选择电气设备选择(xunz)(xunz)方法方法 一、高压(goy)电气设备及其选择高压(goy)断路器高压隔离开关高压负荷开关高压熔断器高压开关柜第2页/共68页第三页，共68页。1、功能：不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置的作用下自动跳闸，切除短路故障，起到保护作用。2、特点：有良好的灭弧装置，无明显(mngxin)断开点。（一）高压(goy)断路器(QF)3、选择:(1)按电压等级、使用环境、操作要求等确定类型 (2)选择 额定电压、额定电流 (3)校验

3、断流容量(rngling)、短路电流动稳定性、热稳定性 回顾回顾2 2：高压器件：高压器件第3页/共68页第四页，共68页。（二）高压（二）高压(goy)(goy)隔离开关隔离开关(QS)(QS)功能：隔离电源，安全检修；接通和分断小电流电路。特点：无灭弧装置，所以不能带负荷操作(cozu)，严格遵守倒闸操作(cozu)，有明显断开点。型号：高压高压(goy)(goy)隔离开关隔离开关 产品安装条件：N-户内；W-户外额定电流（安）产品名称：G 隔离开关G-改进型；C-瓷套管型；D-带接地刀闸；K-快分型；T-统一设计；W-防污型；Z-特殊安装型；E-带支持导电杆电压等级（千伏）设计序号极限通

4、过电流峰值（KA）G-高原型第4页/共68页第五页，共68页。1-底座；2-支柱瓷瓶；3-静触头；4-闸刀(zh do)；5-操作瓷瓶；6-转轴图 户内配电用隔离开关的结构图结构(jigu)：选择：除不考虑(kol)其断流容量其它同高压断路器。常见隔离开关第5页/共68页第六页，共68页。（三）高压（三）高压(goy)(goy)负荷开关负荷开关(QL)(QL)功能：接通和分断负荷电流；与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切断(qi dun)短路故障。特点：设有简单的灭弧装置，有明显断开点，也具有隔离电源、保证安全检修的作用。型号：R带熔断器（不带者不注）D有接地刀闸电压等级（千伏）设计序号W户外

5、；N户内S熔断器上装（下装不注）负荷开关F额定电流（A）最大断开电流（KA）第6页/共68页第七页，共68页。（四）高压(goy)熔断器（FU）功能：所在电路的电流超过给定(i dn)值一定时间后使其熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的主要作用是对电路及电路设备进行过负荷和短路保护。设计序号RGY-高原型（不超过4000 m）；B-爆炸式；Z-带重合机构断流容量（MVA）额定电流（A）熔断器N-户内型；W-户外型；X-限流式；Z-直流电源专用额 定(dng)电 压（V）型号：第7页/共68页第八页，共68页。固定式跌落(dilu)式结构(jigu)：1.高压熔断器按使用环境选择

6、其类型(lixng)，2.按额定电压、额定电流、断流容量进行具体型号选择。不必进行短路电流动、热稳定性校验。选择：第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第8页/共68页第九页，共68页。高压开关柜是按一定的线路(xinl)方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套的配电装置，在发电厂及变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路(xinl)之用，也可作为大型高压交流电动机的起动和保护之用。高压开关柜内安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式两大类。(五五)高压高压(goy)(goy)开关柜开关柜固定式高压开关柜 手车式

7、高压开关柜 高压开关柜的选择应首先(shuxin)按照变、配电所一次电路图的要求进行方案的选择，然后进行技术经济比较得出最优方案。第9页/共68页第十页，共68页。XGN210XGN210型型 箱型固定式金属箱型固定式金属(jnsh)(jnsh)封闭封闭开关设备开关设备KYN2-10KYN2-10型开关设备外形型开关设备外形(wi(wi xn)xn)图图第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆、电缆的选择的选择第10页/共68页第十一页，共68页。手车式 可靠性高，维修(wixi)方便，体积大，价格高环网式 结构简单、体积小 可靠墙安装(nzhung)，短路

8、故障后需更换熔断器固定式 结构(jigu)简单、造价低 体积大，维修不便高压配电屏的“五防”功能1、防误分、合闸 2、防带负载分、合隔离开关 3、防止带电挂地线 4、防止带地线合闸 5、防误入带电间隔第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第11页/共68页第十二页，共68页。二、低压二、低压(dy)(dy)电气设备及其选择电气设备及其选择 低压(dy)刀闸开关低压(dy)熔断器低压刀熔开关低压负荷开关低压断路器低压配电屏回顾回顾3 3：低压器件：低压器件第12页/共68页第十三页，共68页。进行选择。一般情况(qngkung)下，可不校验短路电流动、热稳定性。(一一

9、)低压低压(dy)(dy)刀闸开关刀闸开关 低压刀开关的文字符号为QK，其分类方法较多。按其操作(cozu)方式分为单投和双投两种；按其极数分为单极、双极和三极三种；按其灭弧结构分为不带灭弧罩的和带灭弧罩的两种。不带灭弧罩的刀开关一般只能在无负荷下操作(cozu)，作隔离开关使用。带有灭弧罩的刀开关能通断一定的负荷电流，其钢栅片灭弧罩能使负荷电流产生的电弧有效地熄灭。低压刀开关的选择可按额定电压额定电流断流容量第13页/共68页第十四页，共68页。(二二)低压低压(dy)(dy)熔断器熔断器插入式（RC）有填料(tinlio)封闭管式（RT）低压熔断器的作用主要是实现对低压系统的短路保护，有的

10、也能低压熔断器的作用主要是实现对低压系统的短路保护，有的也能实现过负荷实现过负荷(fh)(fh)保护。低压熔断器的类型很多，如保护。低压熔断器的类型很多，如 螺旋式（RL）RZ型自复式熔断器 无填料密闭管式（RM有填料管式gF、aM系列 高分断能力的NT型 低压熔断器的选择可按额定电压、额定电流、分额定电压、额定电流、分断能力断能力进行选择，可不校验短路电流动、热稳定性。第14页/共68页第十五页，共68页。图图5-23低压低压(dy)熔断路器型号熔断路器型号低压(dy)熔断器保护.ppt第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第15页/共

11、68页第十六页，共68页。(四四)低压低压(dy)(dy)刀熔开关刀熔开关 低压刀熔开关文字符号为FU-QK，是一种由低压刀开关与低压熔断器组合的熔断器式刀开关。最常见的HR3型刀熔开关就是(jish)将HD型刀开关的闸刀换成RT0型熔断器的具有刀形触头的熔管（如图5-27所示）所以刀熔开关具有刀开关与熔断器的双重功能。采用这种组合型开关电器，可以简化配电装置的结构，经济实用，因而越来越广泛地在低压配电屏上安装使用。第16页/共68页第十七页，共68页。低压负荷开关(kigun)的文字符号为QL，是一种由带灭弧罩的低压刀开关(kigun)与低压熔断器组合而成的外装封闭式铁壳或开启式胶盖的开关(

12、kigun)电器。它能有效地通断负荷电流，并能进行短路保护，具有操作方便、安全经济的优点。(四四)低压低压(dy)(dy)负荷开关负荷开关第17页/共68页第十八页，共68页。又称空气开关、自动开关或自动空气断路器。功能：它既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压时自动跳闸，功能与高压断路器类同。原理结构(jigu)和接线如图5-30所示 (五五)低压低压(dy)(dy)断路器（断路器（QFQF）第18页/共68页第十九页，共68页。图图5-30低压断路器的原理低压断路器的原理(yunl)结构和接线结构和接线1-主触头主触头2-跳钩跳钩3-锁扣锁扣4-分励脱扣器分励脱扣器5-失压脱扣器失

13、压脱扣器6、7-脱扣按钮脱扣按钮8-加热电阻丝加热电阻丝9-热脱扣器热脱扣器10-过流脱扣器过流脱扣器第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆的选择电缆的选择第19页/共68页第二十页，共68页。脱扣器及附件代号极数额定电流（A）低压断路器Z塑料外壳式（装置式）W 框架式（万能式）设计序号及派生代号X-限流型 L-漏电保护D型号(xngho)：第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第20页/共68页第二十一页，共68页。配电用断路器，电动机保护用断路器，照明用断路器和剩余(shngy)电流保护型断路器等

14、。配电用断路器按配电用断路器按保护性能保护性能分为分为 非选择型和选择型两大类。非选择型断路器一般(ybn)为瞬时动作和长延时动作，用作过负荷与短路保护用。选择型断路器分为两段保护、三段保护和智能化保护三种。两段保护为瞬时或短延时与长延时特性两段。三段保护为瞬时、短延时与长延时特性三段。其中瞬时和短延时特性适于短路保护，而长延时特性适于过负荷保护。低压断路器按低压断路器按用途用途分为分为 第21页/共68页第二十二页，共68页。图图5-31低压断路器的保护特性曲线低压断路器的保护特性曲线(a)瞬时瞬时(shnsh)动作式动作式（b）两段保护式）两段保护式（c）三段）三段保护式保护式第五章第五章

15、 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第22页/共68页第二十三页，共68页。低压配电屏是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套(chng to)配电装置，在低压配电系统中作动力和照明配电用。低压配电屏有固定式和抽屉式两大类。(六六)低压配电屏低压配电屏 GGL、GGD、GHL系列为封闭型，其柜体还设计有保护导体排（PE），柜内所有接地端全部与该导体排接通。抽屉式开关柜，常用的有BFC、BCL、GCK、GCS、GCL等系列，GCK为动力开关柜，以电动机控制为主，亦有配电(pi din)柜部分,GCL为配电(pi din)用的开关柜，

16、但许多制造厂家都以GCK为其型号.另有多米诺开关柜（DOMINO），是采用模数制的抽屉式开关柜。如图所示。第23页/共68页第二十四页，共68页。图图5-35低压低压(dy)抽出式开关柜抽出式开关柜GCK系列系列(xli)低压抽出式开关柜低压抽出式开关柜GCS系列系列(xli)低压抽出式开关柜低压抽出式开关柜第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第24页/共68页第二十五页，共68页。第二节第二节 电气设备选择电气设备选择(xunz)(xunz)方法方法 三、三、互感器及其选择互感器及其选择(xunz)(xunz)互感器是一种特殊的变压器，是一次系统和二次系统间的联

17、络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行及故障情况(qngkung)。互感器包括电流互感器及电压互感器两种。电流互感器的文字符号为TA，简称CT；电压互感器的文字符号为TV，简称PT。(一一)、概述、概述 互感器的作用是：互感器的作用是：（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。（2）使二次设备与高电压隔离，且互感器的二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第25页/共68页第二十六页，共68页。JDZJ-10(W)型电压(

18、diny)互感器JDZW12型电压(diny)互感器LAJ10型电流(dinli)互感器LAZBJ10型电流互感器LZW-12型电流互感器第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第26页/共68页第二十七页，共68页。电流互感器的一次电流I1与二次电流I2之间有下列关系式：式中，N1、N2电流互感器一次和二次绕组匝数；Ki电流互感器的变流比，表示为额定一次电流和二次电流之比，即 电流互感器与测量仪表的连接方式有三种，如图5-37。(1)一相式接线方式，适用于三相基本对称系统；(2)三相星形接线方式，可分别测量三相电流；(3)两相不完全星形接线方式，其二次回路的中线（即

19、公共(gnggng)线）电流为B相电流，但方向相反。星形及不完全星形接线方式适用于三相基本对称或不对称系统。(二二)、电流互感器、电流互感器1.1.基本结构基本结构(jigu)(jigu)原理和接线原理和接线第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第27页/共68页第二十八页，共68页。图图5-37电流互感器与仪表的接线方式电流互感器与仪表的接线方式(fngsh)（图（图c接线错误）接线错误）第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第28页/共68页第二十九页，共68页。2.2.电流互感

20、器的类型电流互感器的类型(lixng)(lixng)和型号和型号 电流互感器的类型很多，按安装地点分为户内式和户外式两种。20kV及以下制成户内式；35kV及以上制成户外式。按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式三种。按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式等。干式用绝缘胶浸渍，适用于低压户内的电流互感器；浇注式利用环氧树脂作绝缘，目前仅用于35kV及以下的电流互感器；油浸式多为户外型。按一次绕组的匝数分为单匝式（包括(boku)母线式、芯柱式、套管式）和多匝式（包括(boku)线圈式、线环式、串级式）。按一次电压分为高压和低压两大类。按用途分为测量用和保护用两大类。按准确度等级分为0.1、0.2

21、、0.5、1、3、5、5P和l0P等级，其中5P和l0P是保护用电流互感器的准确级，前者为测量用电流互感器的准确级。第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆、电缆的选择的选择第29页/共68页第三十页，共68页。图图5-40电流电流(dinli)互感器型号的含义互感器型号的含义第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第30页/共68页第三十一页，共68页。3.3.电流电流(dinli)(dinli)互感器的选择和校验互感器的选择和校验 (1)额定(dng)电压及一、二次电流的选择 互感器的一次额定(dng

22、)电压和电流必须大于等于装置地点的额定(dng)电压和计算电流。电流互感器一次侧额定(dng)电流有5、10、15、20、30、40、50、75（A）等多种规格，二次额定(dng)电流有5A和lA两种。一般弱电系统用lA，强电系统用5A。(2)电流互感器种类和型式的选择 在选择电流互感器时，应根据安装地点（如屋内、屋外）和安装方式（如穿墙式、支持式、装入式等）选择其型式。(3)电流互感器的准确级和额定(dng)容量的选择 为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。为了保证电流互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定(dng)容量S2N

23、即：第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆的选择电缆的选择第31页/共68页第三十二页，共68页。(4)热稳定校验(xio yn)由于电流互感器的热稳定度是以热稳定倍数Kt来表示 的，所以其热稳定度校验(xio yn)条件为：多数电流互感器的热稳定试验时间取为1s，这样上式可写成(5)动稳定校验(xio yn)用Kes来表示动稳定倍数，则动稳定度校验(xio yn)条件为：若电流互感器不满足准确(zhnqu)级要求，则必须改选变流比较大的互感器，或者S2N、|Z2al|较大的互感器，或者加大二次接线的截面。电流互感器二次接线的铜芯线截面不得小于1.5mm2

24、，铝芯线不得小于2.5mm2。第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第32页/共68页第三十三页，共68页。4.电流(dinli)互感器的使用注意事项(1)(1)电流互感器在工作时其二次侧不得开路电流互感器在工作时其二次侧不得开路 因为电流互感器在正常工作时的二因为电流互感器在正常工作时的二次负荷很小，所以次负荷很小，所以(suy)(suy)基本接近于短路状态。磁动势平衡方程式基本接近于短路状态。磁动势平衡方程式 ，并且不允许串接熔断器和开关。并且不允许串接熔断器和开关。铁芯由于磁通剧增过热(u r)，产生剩磁，降低了准确度。由于电流互感

25、器二次绕组匝数远比一次绕组多，所以可感应出危险的高电压，危及人身和设备的安全。1212(2)电流互感器的二次侧有一端必须接地 互感器二次侧一端接地是为了防止其一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧的高电压窜人二次侧，危及人身和设备的安全。(3)电流互感器在连接时，需注意其端子的极性 我国互感器和变压器一样，其绕组端子都采用“减极性”标号法。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第33页/共68页第三十四页，共68页。电流互感器电流互感器二次绕组在运行(ynxng)时，（）A.允许短路不允许开路 B.允许开路不允许短路C.不允许短路不允许开路 D.允许短路也允许开路第34页

26、/共68页第三十五页，共68页。(三三)、电压、电压(diny)(diny)互感器互感器1.基本结构原理(yunl)与接线方案 电压互感器工作(gngzu)时二次绕组接近于空载状态。二次绕组的额定电压一般为100V。也就是用一只l00V的电压表通过某一电压互感器可以测量任意高的电压。电压互感器的一次电压Ul与二次电压U2之间有如下关系：式中：Nl、N2是电压互感器的一次和二次绕组匝数；KU是电压互感器的变压比，表示为额定一、二次电压比，即KU=U1N/U2N第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第35页/共68页第三十六页，共68页。电压互感器在三相电路中有四种常见

27、的接线方案。电压互感器在三相电路中有四种常见的接线方案。（1 1）一个单相电压互感器的接线。）一个单相电压互感器的接线。（2 2）两个单相的电压互感器接成）两个单相的电压互感器接成V/VV/V形，供仪表、继电器接于三相三线制电路形，供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压。它广泛地应用在的各个线电压。它广泛地应用在610kV610kV的高压配电装置中。的高压配电装置中。（3 3）三个单相的电压互感器接成）三个单相的电压互感器接成Y0/Y0Y0/Y0形，供电给要求线电压的仪表、继电器形，供电给要求线电压的仪表、继电器及接相电压的绝缘监视及接相电压的绝缘监视(jinsh)(jinsh)电压表。

28、电压表。（4 4）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/Y0/Y0/（开口三角形）接成（开口三角形）接成Y0Y0的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监视器及作为绝缘监视(jinsh)(jinsh)的电压表，接成的电压表，接成 （开口三角形）的辅助二次绕组（开口三角形）的辅助二次绕组接电压继电器。一次电压正常工作时，由于三个相电压对称，因此开口三角形接电压继电器。一次电压正常工作时，由于三个相电压对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时

29、，开口三角形两端将出现近两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近l00Vl00V的零的零序电压，使电压继电器动作，发出信号。序电压，使电压继电器动作，发出信号。第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第36页/共68页第三十七页，共68页。图图5-44电压互感器的接线电压互感器的接线(jixin)方案图方案图第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第37页/共68页第三十八页，共68页。图图5-44电压互感器的接线电压互感器的接线(jixin)方案图方案图第五章第五章

30、电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第38页/共68页第三十九页，共68页。2.2.电压互感器的类型电压互感器的类型(lixng)(lixng)和型号和型号1 1、电压、电压(diny)(diny)互感器按相数分互感器按相数分2 2、按绝缘、按绝缘(juyun)(juyun)及其冷却方式分及其冷却方式分单相双相油浸式干式图图5-46电压互感器型号的含义电压互感器型号的含义第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第39页/共68页第四十页，共68页。电压互感器应按装设地点的条件及一次电压、二次电压、准确度等级电压互感器应按装设

31、地点的条件及一次电压、二次电压、准确度等级(dngj)(dngj)等条件进行选择。等条件进行选择。电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路稳定度。电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路稳定度。电压互感器的准确度也与其二次负荷的容量有关，满足的条件仍为电压互感器的准确度也与其二次负荷的容量有关，满足的条件仍为S2S2NS2S2N。这里的这里的S2S2为二次侧所有仪表、继电器的电压线圈所消耗的总视在功率，即：为二次侧所有仪表、继电器的电压线圈所消耗的总视在功率，即：式中：式中：是仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率；是仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率；是仪表、

32、继电器电压线圈消耗的总无功功率。是仪表、继电器电压线圈消耗的总无功功率。3.3.电压电压(diny)(diny)互感器的选择互感器的选择第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆的选择电缆的选择第40页/共68页第四十一页，共68页。4.电压(diny)互感器的使用注意事项 (1)电压互感器在工作时其二次侧不得短路 ，所以电压互感器的一、二次侧都必须(bx)装设熔断器作为短路保护。(2)电压互感器的二次侧有一端必须(bx)接地 原因与前述电流互感器相同。(3)电压互感器在连接时，必须(bx)注意其端子的极性第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆

33、(dinln)(dinln)的选择的选择第41页/共68页第四十二页，共68页。第三节第三节 导线导线(doxin)(doxin)、电缆的选择、电缆的选择 一、概述一、概述(i sh)(i sh)供配电系统中，载流导体主要有三类，即母线、导线、电缆。母线起汇聚及分配电能(dinnng)的作用，导线及电缆起输送电能(dinnng)的作用。母线一般都是裸导体，导线则分为裸导线及绝缘导线，绝缘导线一般用在低压线路中。常用导体材料有铜、铝、铝合金及钢。铜的导电性最好，机械强度也相当高，抗腐蚀性强，铝的机械强度较差，导电性比铜略差，一般采用铝或铝合金材料。作为导体材料，钢的机械强度很高而且价廉，但其导电

34、性差，一般用作避雷线或用作铝绞线的芯线，取钢的机械强度大及铝的导电性好，因为交流电流通过导线时，有趋表效应，所以电流只从铝线上通过。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第42页/共68页第四十三页，共68页。架空线路(xinl)电缆线路(xinl)第43页/共68页第四十四页，共68页。常用的硬导体截面有矩形、槽形、管形和圆形。常用的软导线有铜绞线、铝绞线、钢芯铝绞线、组合导线、分裂(fnli)导线和扩径导线，后者多用于330kV及以上的配电装置。国产架空裸线的型号有：铜线(tn xin)（T）铜绞线（TJ）铝线（L）钢线（G）钢芯铝绞线（LGJ）铝绞线（LJ）低

35、压配电线路大多采用绝缘导线(doxin)或电缆，当负荷电流很大时可采用封闭式母线槽（内置母排），绝缘导线(doxin)的敷设方式有明敷及暗敷两种。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第44页/共68页第四十五页，共68页。一、导线和电缆截面一、导线和电缆截面(jimin)(jimin)的选择的选择（一）按发热条件选择（一）按发热条件选择(xunz)(xunz)导线和电缆截面导线和电缆截面 按发热条件选择导体截面时，应使其允许载流量Ial大于等于线路正常(zhngchng)工作时最大负荷电流即计算电流I30，即 Ial I30 如果导体敷设地点的环境温度与导体允许载

36、流量所采用的环境温度不同时，则导体的允许载流量应乘以温度较正系数K。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第45页/共68页第四十六页，共68页。式中：为导体额定负荷时的最高允许温度；导线敷设地点的实际环境温度 为导体的允许载流量所采用的环境温度。考虑温度修正后，按发热条件选择导体截面应满足下式 对于低压配电线路的导体截面选择，除满足(mnz)上式，其允许电流还需与熔断器熔体的额定电流或断路器长延时脱扣器的整定电流相配合，保护导线（或电缆）不被毁坏。熔断器 Ial IN.FE 断路器 Ial IOP(l)第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(do

37、xin)、电、电缆的选择缆的选择第46页/共68页第四十七页，共68页。对于低压中性线（即N线）及保护地线（即PE线）截面的选择，一般(ybn)按不小于相线的50%60%来选。但对于保护线，考虑到短路热稳定度的要求，当相线截面小于或等于16mm2时，保护线应与相线截面相等 ；如果中性线兼作保护线（PEN线），也应如此。由于谐波导致(dozh)线路中性线电流大于相线电流，则按中性线电流选择导线及电缆截面。第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第47页/共68页第四十八页，共68页。（二）按经济电流密度选择（二）按经济电流密度选择(xunz)

38、(xunz)导线截面导线截面 导线的截面越大，电能损耗就越小，但是投资越大，从全面的经济效益考虑，既使线路(xinl)的年运行费用接近最小又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面用Aec表示。按经济电流密度计算Aec的公式为式中：I30是线路计算(j sun)电流（A）；jec是经济电流密度（A/mm2）；Aec是经济截面（mm2）。由Aec数值查表选择最接近的标准截面（可取较小的标准截面）。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第48页/共68页第四十九页，共68页。表表5-3 5-3 输电输电(shdin)(shdin)线路经济电流密度线路经济电流密度年最

39、大负荷利用小时（h/a）5000（三班制）架空线裸铝绞线及钢芯铝绞线裸铜绞线1.653.01.152.250.91.75电缆线铝芯铜芯1.922.51.732.251.542.0第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆的选择电缆的选择第49页/共68页第五十页，共68页。（三）按允许电压损失（三）按允许电压损失(snsh)(snsh)选择导线截面选择导线截面 线路电压损失不能超过允许值。当线路的电压损失越大，线路末端电压偏移额定值就越大。所以在配电设计(shj)时，应按照用电设备端电压偏移允许值的要求和变压器高压侧电压偏移的具体情况来确定线路电压损失的允许值

40、。当缺乏资料时，对线路电压损失允许值可参阅表中的数值。表表5-5 5-5 线路电压线路电压(diny)(diny)损失允许值损失允许值名 称允许电压损失（%）从配电变压器二次侧母线算起的低压线路从配电变压器二次母线算起供有照明负荷的低压线路从110（35）/10（6）kV变压器二次母线算起的10（6）kV线路5355第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第50页/共68页第五十一页，共68页。表表5-4 5-4 用电设备端子电压用电设备端子电压(diny)(diny)偏移允偏移允许值许值名 称使用场所电压偏移允许值（%）电动机正常情况特殊情况+5-5+5-10照明灯

41、视觉要求较高场所一般场所远离变电所场所应急、道路、警卫照明等+5-2.5+5-5+5-10+5-10其他用电设备无特殊规定时+5-5第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第51页/共68页第五十二页，共68页。1线路电压(diny)损失计算（1）带有一集中(jzhng)负荷的放射式线路电压损失计算。图图5-51带有一集中负荷的放射线路电压损失计算带有一集中负荷的放射线路电压损失计算(jsun)（a）单线图）单线图（b）相量图）相量图第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第52页/共68页第五十三页，共68页。图

42、5-51（a）表示一相线路的电阻R、电抗X、长度L、三相功率(gngl)p+jq，忽略线路功率(gngl)损耗时：图5-51（b）为以又据电压损失的定义：即电压损失等于(dngy)线路首端电压与末端电压的代数差。即：第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电缆的选择电缆的选择第53页/共68页第五十四页，共68页。由图5-51（b）中可看出，电压损失近似(jn s)等于电压降落的横分量（即 很小可忽略）。又因为(yn wi)：故有：所以(suy)线电压损失为：写成百分数形式为：式中：p、q末端三相平衡的有功、无功负荷（kW、kvar）；R、X一相线路的电阻和电抗

43、（）；UN线路的标称电压（kV）；U是线路电压损失（V）。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第54页/共68页第五十五页，共68页。（2）沿途带有多个负荷的树干式线路电压损失计算(j sun)。图5-52（a）所示为带两个集中负荷的三相线路。各线段中电流用I1和I2表示，负荷电流用i1、i2表示，各线段长度及每相电阻和电抗分别用 表示，而各负荷点的负荷电流及到首端的长度与每相的电阻、电抗分别用 和i2、L2、R2、X2表示。图图5-52带有两个集中负荷的树干式线路电压损失带有两个集中负荷的树干式线路电压损失(snsh)计算计算第五章第五章 电气设备及导线电气设备

44、及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第55页/共68页第五十六页，共68页。仍以末端(m dun)为参考轴绘制一相线路的电压、电流相量图（如图5-52（b）所示）。（电压(diny)降落）（电压(diny)损失）即线路相电压损失近似等于相电压降落在参考轴（横轴）上的投影。方法同单一负荷。则第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第56页/共68页第五十七页，共68页。写成百分数形式(xngsh)为：如果写成通式(tngsh)则为：（支线法）若用线段功率(gngl)P、Q来计算（干线法），则第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电

45、缆的选择第57页/共68页第五十八页，共68页。若全线(qun xin)同截面，则 所以电压(diny)损失又可以写成负荷矩形式：第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第58页/共68页第五十九页，共68页。上两式中：各负荷(fh)点的有功和无功负荷(fh)（kW、kvar）；Pi、Qi各线段(xindun)有功和无功负荷（kW,kvar）；各负荷点到首端每相线路(xinl)的总电阻、总电抗和总长度 （、km）；ri、xi、li各线段每相线路的电阻、电抗、长度（、km）；线路标称电压（kV）。对于无感线路即cos1，则对于全线同型号截面的

46、无感线路，则第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第59页/共68页第六十页，共68页。对于均一无感的单相交流(jioli)线路和直流线路对于(duy)均一无感的两相三线线路第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第60页/共68页第六十一页，共68页。2按允许电压(diny)损失选择（或校验）导线截面 从电压损失计算式可知，电压损失由两部分构成：即 和 之和。因为线路上单位长度电抗随导线截面变化较小，而且其变化范围(fnwi)约为0.350.4/km，所以，当线路需求的电压损失已知（设为 ）时，线路电抗引起的电

47、压损失 部分可按x0=0.350.4/km中的某值求得，而另一部分电压损失则为：即：第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxin)(doxin)、电、电缆的选择缆的选择第61页/共68页第六十二页，共68页。将 代入后，得：所以(suy)式中：线路允许的电压损失百分数，如5%；导线的电导率，铜线为0.053km/mm2，铝线为 0.032km/mm2;UN线路标称电压（kV）；x0线路上单位长度电抗，按0.350.4/km取某数；pi、qi、Li沿线路各集中负荷点的有功(yu n)和无功负荷及到首端的距离 （kW，kvar，km）。第五章第五章 电气设备及导线电气设备及导线(doxi

48、n)(doxin)、电缆、电缆的选择的选择第62页/共68页第六十三页，共68页。最后，根据（5-26）式计算值选取接近的标准截面(jimin)，并查取该截面(jimin)的 和x0值，代入电压损失计算式中校验其电压损失是否超过允许值 。如果小于或等于 ，则所选截面(jimin)可以满足要求；否则应重选，直到满意为止。对于同一型号截面(jimin)的无感线路通常先按发热条件选择截面，然后按电压损失(snsh)去校验，比较简单。第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第63页/共68页第六十四页，共68页。（四）按机械强度校验（四）按机械强度

49、校验(xio yn)(xio yn)导线截面导线截面 导线应有足够的机械强度。架空线路要经受风雪，覆冰和气温变化等多种因素的影响，所以必须要有足够的机械强度来保证它的安全运行。架空线路按其重要程度一般(ybn)分为三级：电压(diny)高于35kV的线路可划为一级；电压为135kV的线路为二级；低于1kV的线路为三级。通常按其他方法选择截面，再按机械强度要求的最小导线截面校验即可。以上所述导线（及电缆）截面的选择方法，一般先按某种方法选择，再按其它方法校验，以满足其基本要求。第五章第五章 电气设备及导线、电缆的选择电气设备及导线、电缆的选择第64页/共68页第六十五页，共68页。导线种类35k

50、V线路610kV线路1kV以下线路居民区非居民区铝及铝合金线35352516（与铁路交叉跨越时为35）钢芯铝绞线252516铜 线1616163.2表表5-6 5-6 架空线路按机械强度要求架空线路按机械强度要求(yoqi)(yoqi)的最小允许导线截面（的最小允许导线截面（mm2mm2）第五章第五章 电气设备及导线、电缆电气设备及导线、电缆(dinln)(dinln)的选择的选择第65页/共68页第六十六页，共68页。表表 5-7 5-7 绝缘导线按机械强度绝缘导线按机械强度(qingd)(qingd)要求的最小截面（芯线）要求的最小截面（芯线）导线种类及使用场所导线芯线最小允许截面（mm2