高低壓配電網的結構和導線截面選擇

高低壓配電網的結構和導線截面選擇  
結構：導線（裸絞線）、電桿、橫擔、拉線、絕緣子和金具等  
特點：投資省，易維護，但不美觀、占空間。  
型號：鋁絞線LJ鋼芯鋁絞線LGJ銅絞線TJ  
1.架空線路  
敷設：嚴格遵守有關規范，選擇好路經及導線排列方式，注意線路的檔距、弧垂及相鄰構件的距離。  
一、電網的結構  
2.電纜線路  
特點：運行可靠、美觀、維護工作量小，但造價高，故障時不易排除。  
幾根（單根）絞繞的絕緣導線  
三相統包絕緣（對地）  
高壓電纜采用，使各相分布電容及電容電流均衡。  
敷設：直接埋地敷設、利用電纜溝、利用電纜橋架室內敷設、利用管道（鋼管、塑料管、混凝土管）、利用電纜隧道、海底水中等。  
保護屏蔽層、絕緣層  
防止較重的外部機械損傷（需要時）  
保護鎧裝層、防腐  
應遵守GB50217-94《電力工程電纜設計規范》  
必要時可用電纜故障定位設備：電纜故障測試儀進行檢測  
3.硬母線  
母線槽適用于高層建筑、標準廠房或機床設備密集的車間，對于工藝變化周期短的車間配電尤為適宜。此外還可用于變壓器與低壓配電柜間的連接。它的容量大、結構緊湊、占空間小、安裝方便、使用安全可靠。  
硬母線分裸母線和母線槽兩種。母線槽按絕緣方式可分為密集絕緣型和空氣絕緣型兩種。  
4.絕緣導線  
絕緣導線的敷設方式，分明敷和暗敷兩種。明敷是導線直接用絕緣子或在管子、線槽等保護體內，敷設于墻壁、頂棚的表面及桁架、支架等處。暗敷是導線在管子、線槽等保護體內，敷設于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內部。  
絕緣導線大量應用于從配電箱至用電設備的配電分支或末端線路，絕緣導線的結構主要由導電芯線（多采用銅導體）、絕緣層（橡皮或塑料）組成。具有護套層的絕緣導線稱為護套絕緣導線。  
二、導線和電纜截面的選擇與校驗  
（一）選擇校驗項目及條件  
（二）按發熱條件選擇導線和電纜截面  
1.發熱條件  
2.電壓損失條件  
3.機械強度條件  
4.短路熱穩定條件  
按發熱條件選擇三相系統中的相線截面時，應使其允許載流量Ial大于通過相線的計算電流Ic，即Ial＞Ic  
所謂導線的允許載流量，就是在規定的環境溫度條件下，導線能夠連續承受而不致使其穩定溫度超過允許值的大電流。1、中性線(N線)截面的選擇  
（1）一般三相四線制線路，A0≥0.φ  
（2）三相四線制線路分支的兩相三線線路和單相線路，A0=Aφ  
（3）三次諧波電流相當突出的三相四線制線路，A0≥Aφ  
5.經濟電流密度條件  
2、保護線(PE線)截面的選擇  
3、保護中性線(PEN線)截面的選擇  
PE線要考慮三相線路發生單相短路故障時的單相短路熱穩定度。  
根據短路熱穩定度的要求，PE線的截面APE，按GB50054-1995《低壓配電設計規范》規定：  
（1）當Aφ≤16mm2時APE≥Aφ  
（2）當16mm2<Aφ≤35mm2時APE≥16mm2  
（3）當Aφ>35mm2時APE≥0.φ  
PEN線兼有PE線和N線的雙重功能，因此其截面選擇應同時滿足上述PE線和N線的要求，取其中的大值。  
按發熱條件選擇導體截面后，再校驗電壓損失、機械強度、短路熱穩定等條件。  
例題  
某220/380V的TN-C線路長100m，線路末端接有一個集中負荷，大負荷為90kW＋70kvar。線路采用VV22-0.6/1型四芯等截面銅芯聚氯乙稀絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙稀護套電力電纜直埋敷設，環境溫度為20℃，允許電壓損失為5％。試選擇電纜截面。  
所選電纜截面也滿足電壓損失要求。  
解：（1）先按發熱條件選擇電纜截面  
線路計算電流為  
查附錄表，得70mm2截面的電纜在20℃的載流量為20，大于173.2A，因此，選擇VV22-0.6/1－4×70型電纜。  
（2）按電壓損失條件進行校驗  
查附錄表，得VV22-0.6/1－4×70型電纜的r0＝0.291Ω/km，x0＝0.069Ω/km。  
（注：短路熱穩定條件暫不考慮）  
（三）按電壓損失條件選擇導線和電纜截面  
對10kV架空線路可取x0＝0.35Ω/km，對10kV電力電纜可取x0＝0.10Ω/km，對1kV電力電纜可取x0＝0.07Ω/km。因此可由上式求出單位長度的電阻值r0：  
當先按電壓損失條件選擇導線(或電纜，下同)截面時，由于截面未知，故有兩個未知數，即導線的電阻和電抗。由于導線電抗隨截面變化的幅度不大，可先假定一個單位長度的電抗值x0,然后再進行選擇計算。  
例題  
解（1）先按電壓損失條件選擇導線截面  
設線路AB段和BC段選取同一截面LJ型鋁絞線，初取x0＝0.35Ω/km，則有  
≤5  
于是可得  
選取LJ-70導線，查附錄表19可得：r0＝0.46Ω/km，x0＝0.344Ω/km。將參數代入式（3-7）可得  
r0≤0.564Ω/km  
滿足電壓損失要求。  
（2）按發熱條件進行校驗  
導線大負荷電流為AB段承載電流，其值為  
查附錄表9，得LJ-70導線在40℃條件下載流量為21，大于導線大負荷電流，滿足發熱條件。  
（3）校驗機械強度  
10kV架空線路鋁絞線的小截面為35mm2，因此，所選LJ-70導線也是滿足機械強度要求的。