第3章--室内供电线路设计-PPT精品

第3章室内供电线路设计室内供电线路以照明供电线路为主。室内供电线路设计的主要工作包括：(1)供电系统的设计，即设计整幢建筑物的供电方式。在供电系统图中需要明确表示供电的相别、导线的型号和截面大小、敷设方式以及开关装置的规格等；(2)电气平面图的设计，即逐层地绘出供电线路的具体布线。在平面图中需要注明用电设备的选型和容量等各种安装数据以及插座和配电箱的敷设部位等。3．1导线的选择导线按种类大体有以下几种。从材料上分有：铝芯线、铜芯线、角钢滑触线；从绝缘及护层方面分有：橡皮绝缘导线、塑料绝缘导线、氯丁橡皮绝缘导线、聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套导线等，以上统称电线。以及油浸纸绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆、裸铝护套电缆、裸铅护套电缆等，以上统称电缆。3．1．1各类绝缘电线、电缆的基本特征（一）电线按绝缘材料不同，电线可分为橡皮绝缘线和塑料绝缘线；按芯线材料不同，可分为铜芯线和铝芯线；按芯线构造不同，可分为单芯、多芯线和软线。（1）聚氯乙烯绝缘线（通称塑料绝缘线）这类电线绝缘性能良好，制造工艺简便，价格较低，不用棉纱和橡胶，室内明敷或穿管都可取代橡皮绝缘线，生产量大，应用广泛。缺点是对气温适应性能较差，低温时易变硬发脆，高温或日光下绝缘老化较快，不宜室外敷设。主要型号有：BLV、BV、BVR、BLVV、BVV。字母“L”表示的为铝芯线，无字母“L”的为铜芯线。字母“V”表示塑料绝缘护套，只有1个字母V的为单层，有2个字母V的为双层。(2)橡皮绝缘线这类电线弯曲性能较好，对气温适应较广，有棉纱编织和玻璃丝编织2种，其中玻璃丝编织线可用于室外架空线或进户线。棉纱编织有延燃、易霉的缺点。主要型号有：BLX、BX(棉纱编织)，以及BBLX、BBX(玻璃丝编织)。(3)(氯丁)橡皮绝缘线这类电线具有前两类电线的优点，且耐油性能好，不易霉，不延燃，适应气温性能好，老化时间为普通橡皮线的2倍，适宜作室外架空线或进户线用。缺点是绝缘层机械强度比橡皮线低。主要型号有：BLXF、BXF。（二）电缆电缆的结构包括导电芯、绝缘层、铅包或铝包和保护层几个部分。从导电芯来看，有铜芯电缆和铝芯电缆；按芯数又可分为单芯、双芯、三芯及四芯等。(1)油浸纸绝缘电力电缆这种电缆有铅包或铝包两种护套，其特点是耐热性能强、耐电压强度高、介质损耗低、使用寿命长。但弯曲性能较差，绝缘层内有油介质，不能在过低温度和两端高差过大的情况下敷设。铅包护套质软，韧性好，化学性能稳定，但线重且价格贵。铝包护套轻，成本低，但加工较难。主要型号有ZQ、ZLQ(铅包)和ZL、ZLL铝包)。（2）聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(即全塑料电缆)这种电缆的绝缘性能、弯曲性能、抗腐蚀性能均较好，且护套轻、耐油、耐酸碱腐蚀、不延燃、接头制作简便、价格便宜。缺点是绝缘电阻率较油浸纸低，介质损耗大，耐腐蚀性能不完善，在含有三氯乙烯、二硫化碳、苯等化学物质的场合不适用。主要型号有VV、VLV。3．1．2高层建筑中常用的电线和电缆在高层建筑中，低压线路一般都用耐压为500V的BV—500型铜芯塑料线。导线截面为16mm2以上时，也可考虑选用铝芯塑料线BLV—500型（目前以很少采用铝芯塑料线）。BVV—500和BLVV型铜芯或铝芯塑料线由于用它明敷的场所较少，除临时线路外，在高层建筑中很少采用。在低压电力电缆中广泛采用全塑料电缆，有VV型或VLV型，或者采用带钢带或钢丝铠装的VV29、VV30、VLV20、VLV30型塑料电缆。3．1．3导线截面的选择方法选择导线的截面是电气设计的一个重要组成部分。选择导线的截面要保证供电的安全可靠，要充分利用导线的负载能力。（一）导线选择的原则（1）发热因素当负荷电流通过导线时，就会发热，使温度升高。当所流过的电流超过其允许电流时，就会破坏导线的绝缘性能，严重时还会发生触电或火灾，所以应当按导线的允许载流量来选择截面，保证导线在通过负荷电流时，最高温度不超过所规定的允许温度。IZ=ICIC负荷线路计算电流，IZ导线按发热条件的长期允许电流2）机械强度因素导线截面的选择必须满足机械强度的要求，保证供电线路安全运行。设计导线截面不应小于最小允许截面（P76页表3—1）。（3）电压损失因素电流通过导线时，由于线路上有电阻和电抗存在，除产生电能损耗外，还产生电压损失。当电压损失超过一定的数值后，将导致用电设备端子上的电压不足，严重时还会影响用电设备的正常运行。因此，必须根据线路的允许电压损失来选择导线的截面，或者根据巳知的截面校验线路的电压损失是否超过允许范围。对于一般正常工作的动力用电，电压损失的允许值为5％，事故照明则为6％。（4）导线允许温升因素导线截面允许通过的电流大于该线路导线的长期工作电流时，就可以保证它的实际温升不超过允许温升。导线截面允许通过的电流与环境温度有关，并与敷设方式有关。当敷设场所的环境温度不是标准环境温度时，应乘以温度修正系数K(P77页表3-2)。即IZ修正＝IZ·K（二）导线截面的选择方法（1）先按发热条件的计算来选择截面，然后用电压损失条件和机械强度条件来进行较验。（2）先按允许电压损失条件的计算来选择截面，然后用发热条件和机械强度条件来进行较验。按不同方法选择的结果，有可能得出不同的截面数值，这时应当采用较大的那个数值作为选择的结果。根据实际情况来看，动力线路按第1种方法选出的导线截面，往往是较小的，照明线路按第2种方法选出的导线截面，往往是较大的。原则上来说，可先按选出的截面较大的一种方法进行初步选择，然后再以其他条件加以较验，再最后确定。（三）零线(中性线)截面（1）在单相及二相线路中，零线截面应与相线截面相同；（2）在三相4线制供电系统中，如果负荷都是白炽灯或卤钨灯，而且三相负荷平衡时，干线的零线截面可按相线载流量的50％选择，如果全部或大部分为气体放电灯，则因供电线路中有三次谐波电流，零线截面应按最大一相的电流选择，在选用带中性线的四芯电缆时，则应使中性线截面满足载流量的要求。（3）照明分支线及截面为4mm2以下的干线，零线应与相线截面相同。3．1．4导线型号规格与敷设方式的标注在供电系统图中，需要标明所选导线的型号、根数和截面大小以及线路的敷设方式。导线型号、根数和截面大小以及敷设方式的列写方法如下：a—b×c—d—e或a—b×c/d—e式中：a——导线型号；b——导线根数；c——导线截面；d——敷设方式及穿管管径；e——线路敷设部位。BV—4×2.5—VG20BV—2×1.5—QDBV—2×2.5—QDBV—2×1.5—QD供电系统图标注示意敷设方式明敷暗敷瓷瓶或瓷柱敷设瓷夹或瓷卡敷设铝皮卡钉敷设槽板敷设穿管敷设文字代号MACPCJQDCBG（钢管）DG（电线管）VG硬塑料管）线路敷设方式文字代号敷设部位沿（跨）屋架沿（跨）柱沿墙沿顶棚或屋面沿地板或埋地沿吊车梁代号LZQPDDL线路敷设部位文字代号3．2按发热条件选择导线截面4．2．1按发热条件选择导线截面的方法首先是确定支线的截面，然后才确定分干线、干线的截面。（1）负荷计算，即计算线路的工作电流；计算导线所通过的工作电流，首先是计算支线上所通过的工作电流，然后计算分干线、干线上的工作电流。（2）选择导线截面，按允许电压损失进行校验。3．2．2线路工作电流的计算步聚（1）确定各相(A、B、C相)各类用电设备的安装容量。对于气体放电光源应包括镇流器的损耗在内。计算中需要用到线路的需要系数，支线的需要系数取1，分干线的需要系数视建筑物的用途而定，一般来说，分干线的需要系数可取0.8～0.95，干线的需要系数视建筑的用途而定，干线的需要系数的取法可以参考P79页表3—6和P80页表3—7。（2）分别计算A、B、C相的工作电流，然后以最大一相工作电流来计算分干线的工作电流及功率因数。（3）线路中有插座时，插座以其20％容量和进行计算。3．2．3导线截面的选择导线上的工作电流计算出来后，根据该计算电流和导线的型号、敷设方式以及导线根数，查手册中的导线允许载流量表，就可以确定导线的截面。(表3-8，表3-9）分干线的工作电流必然地会小于支线中最大一相的工作电流，这表明整个配电线路不能简单地按线路的工作电流查表来最终确定导线截面。（1）按发热条件选择导线截面的方法应该分为2步，第1步按线路的计算工作电流初选导线截面，第2步按线路的选择性保护的等级原则终选导线截面。（2）熔断器、熔丝的选择性保护的等级原则是分干线的熔丝等级应比支线的熔丝等级大1级，干线的熔丝等级应比分干线的熔丝等级大1级。（3）如果干线和支线的敷设方式不同，则有可能干线和支线的截面相同。但在任何情况下，干线截面不能小于支线截面。（4）选用导线截面的载流时IZ与配用熔丝额定电流Ier和线路工作电流Ig三者应有下列关系：gerIIIz（5）为了使前后级熔丝具有选择性保护作用，即后级线路短路应由后级熔丝烧断起保护作用，而前级熔丝应不被烧断。因此，前级熔丝的额定电流至少要比后级熔丝的额定电流大1级，并按此原则选择导线截面。3．2．4校验电压损失按发热条件选择导线截面，需要进行电压损失的校验。如果经计算电压损失不符合要求，必须重新选择导线截面或者重新调整负荷的分配。电压偏移——当线路上有电流通过时，由于导线存在阻抗而产生电压沿电流方向而降低，用电设备上的实际电压与线路额定电压之间的偏差。也就是说，电压偏移表示用电设备实际所加的电压与线路额定电压不符，因而导线截面可能不适合用于线路，应该加以校验。电压损失——线路的用电终端电压U2与供电端电压U1之间的电压差电压损失常用ΔU与线路额定电压Ue的比值的百分数来表示，即：21UUU%100%21eUUUU(1)对于单相线路(2)对于三相4线制线路(负荷平衡时)(3)对于接相电压的两相一零线线路(负荷平衡时)(4)对于接线电压的单相线路JIlXRUUe2)sincos(102%00JIlXRUUe)sincos(103%00JIlXRUUe5.1)sincos(1035.1%00JIlXRUUe15.1)sincos(102%00ε值表3-10、3-11工程计算中校验电压损失时，简化工作量按以下两种情况进行：（1）校验供电线路最长的线路电压损失。（2）校验负载大、供电线路长的线路电压损失。注意事项（1）按发热条件选择导线截面，首要的工作是计算线路的工作电流。（2）根据强度条件，室内线路导线最小截面铜芯线为1.0mm2，铝芯线为2.5mm2，但目前在许多情况下，铜芯线的最小截面采用1.5mm2，仅在某些无须考虑裕度的支线，如楼梯灯线路，才用1.0mm2。因此，一般情况的照明及一般插座支路线导线截面可按P87页表3—13选择。（3）一般用电设备的专用插座，可以按用电设备功率计算。插座容量值可以按功率值来计算。住宅楼内插座数较多时，每个可按50W计算，插座数较少则每个可按1OOW计算。（4）关于导线允许载流量，已有全国统一标准，但各地生产厂家的产品仍会有些差别。因此，相配合的熔丝额定电流等级亦会有些差别。在使用时可根据具体的情况作某些修正。（5）从线路保护方面来考虑，保护装置的选择应符合选择性原则，即各级保护装置之间必须能够配合，使故障限制在一定的范围内。配合的措施如下：熔断器与熔断器间的配合：为了保证熔断器动作的选择性，一般要求上一级熔断电流比下一级熔断电流大2至3级。自动开关与自动开关之间的配合：要求上一级自动开关脱扣器的额定电流一定要大于下一级自动开关脱扣器的额定电流，上一级自动开关脱扣器瞬时动作的整定电流一定要大于下一级自动开关脱扣器瞬时动作的整定电流。熔断器与自动开关之间的配合：当上一级自动开关与下一级熔断器配合时，熔断器的熔断时间一定要小于自动开关脱扣器动作所要求的时间，当下一级自动开关与上一级熔断器配合时，自动开关脱扣器动作时间一定要小于熔断器的最小熔断时间。（6）下面情况可考虑上下级