母线和电缆的选择,有例题讲解

合集下载

工厂用电缆母线导线选择与校验

工厂用电缆母线导线选择与校验
• 低压电缆线,一般采用铝芯电缆,特殊要求的可采用铜 芯电缆。对于低压TN配电系统可采用四芯或五芯电缆。
• (二)导线截面选择原则 • 1.发热条件 • 2.经济电流密度 • 3.电压损耗条件 • 4.机械强度条件 • 5.低压动力线路截面 • 6.低压照明线
• 二、导线及电缆截面选择
• (一)按发热条件ห้องสมุดไป่ตู้择导线截面
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验
• 有一条长5 km的10 kV架空线路,采用LJ—70型铝绞线架 设,已知:线路计算负荷为PC=1200 kW, ,导线水平等 距排列,线间距离为1m,线路允许电压损耗为5%,试校 验该线路是否满足电压损耗的要求?
• 试按发热条件选择380V/220V,低压动力 TN—C系统中的相线和PEN线截面。已知 线路的计算电流为185A,当地最热月平均 气温为32℃;拟采用BLX—500型铝芯橡皮 线明敷设。
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验
• 有一条采用LJ型铝绞线架设5km长的10kV供电的架空输电 线路,有功计算负荷为PC=3000kW, ,试按发热条件选 择其导线截面,并校验其发热条件和机械强度。
• 多个集中负荷的三相线路电压损失计算
• 导线及电缆截面选择与校验
• 由于线路的电压降相对于线路电压来说很 小,所以可近似的把线路电压降的水平分 量ΔUx视为电压损耗。根据图6—23(b) 的相量图可求出01段和02段的电压损耗计 算公式
• 导线及电缆截面选择与校验
• 导线及电缆截面选择与校验

母线与电缆有哪些区别?两者有哪些优势?

母线与电缆有哪些区别?两者有哪些优势?

母线与电缆有哪些区别?两者有哪些优势?展开全文来源:建筑工程鲁班联盟如有侵权,请联系删除母线(母线槽)是由铜、铝母线柱构成的一种封闭的金属装置,用来为分散系统各个元件分配较大功率。

在户内低压的电力输送干线工程项目中已越来越多地代替了电线电缆,普遍应用在:高层建筑的层间供电、厂房的平面配电、低压柜之间的联络、变压器连接端的进线系统。

母线配电电缆配电母线PK电缆:优势总结►载流能力母线电缆大:250A~5000A小:单根四芯电缆一般最大580A►系统结构母线电缆简洁清爽:线性设计、结构简单错综复杂:回路较多,布线复杂►占用空间母线电缆小:结构紧凑大:约为母线槽的3-4倍►散热性能母线电缆高:母线为密集型结构,外壳采用高导热性能的铝合金型材,散热方式为整体式热传导,热传导效率高,散热性能好。

低:电缆的芯线绝缘和外皮绝缘材料散热性能差,在桥架内多层敷设时,散热性能更差。

►绝缘性能母线电缆高:130/180℃低:95/105℃►安全性能母线电缆高:回路少、故障点少低:单独敷设电缆,回路多,故障点多►安装强度母线电缆小:单节长度一般最大不超过3米,安装省时、方便,安装成本低。

大:技术难度大、施工周期长、人为因素多、隐患点多。

线路越长,施工难度越大。

►操作性能母线电缆方便:可在就近位置的插接箱内操作烦琐:配电室的开关柜内操作►系统配置母线电缆简单:母线单元通用性、互换性强,所有零部件可以拆卸后重新组装使用;系统扩展既可以增加母线长度也可以增加分接单元(插接箱)。

复杂:系统扩展必须增加回路,电缆必须重新由配电室引至设备。

►使用成本以一条1000米长800A的输电线路为例:母线与电缆对比总结:1、可满足最大5000A额定电流;而电缆需多根并联。

2、5000A LD母线截面仅为240x180mm,节约空间,而电缆需要很大的空间。

3、母线槽可在离设备最近的位置进行控制,而电缆必须在配电室控制。

4、母线配有标准的安装支架,无需其他支撑;电缆必须用单独的桥架或管道进行敷设。

6.6母线的选择

6.6母线的选择

三、母线的安装
1.母线的布置 母线的布置 (1)水平布置 )
如图所示:三相母 如图所示: 线固定在支持绝缘子 如图( 所示: 如图(c)所示 具有同一高度。 上,具有同一高度。: 3)槽形母线布置 (三相母线分层安装, ) 三相母线分层安装, 竖放式: :槽形 竖放式:散热条 如图所示: 如图所示 采用竖放式垂直布 4)软母线的布置 (母线均采用竖放式, ) 件好, 件好,母线的额定允 母线均采用竖放式, 散热性强, 置,散热性强,机 许电流较其他放置方 每相均由两条相同母 一般为三相水平布 械强度和绝缘能力 式要大, 式要大,但机械强度 线之间每隔一段距离 用绝缘子悬挂。 置,用绝缘子悬挂。 较高。 较高。 不是很好。 不是很好。 用焊接片进行连接, 用焊接片进行连接, 构成一个整体。 构成一个整体。 平放式: 平放式:载流量 不大, 不大,机械强度较高 如图所示:三相母 (2)垂直布置 树脂渍纸绝缘、地屏、端屏、 由导体、环氧树脂渍纸绝缘、地屏、端屏、 端部法兰和接线端子构成, 端部法兰和接线端子构成,最适用于紧凑型变电 地下变电所及地铁用变电站,占地面积减少, 站、地下变电所及地铁用变电站,占地面积减少, 运行可靠。 运行可靠。 主要优点
《发电厂变电站电气设备》
第六节 母线的选择
一、母线的作用
母线: 母线 : 在发电厂和变电站的各级电压配电装 置中,将发电机、 置中,将发电机、变压器等大型电气设备与各种 电器装置连接的导体。 电器装置连接的导体。 母线的作用:汇集、 母线的作用:汇集、分配和传送电能 母线包括: 母线包括 : 一次设备部分的主母线和设备连 接线、站用电部分的交流母线、 接线、站用电部分的交流母线、直流系统的直流 母线、二次部分的小母线等。 母线、二次部分的小母线等。

高压电器的选择(一)

高压电器的选择(一)

(一)母线材料
铝合金母线有铝锰合金和铝镁合金两种。
铝锰合金母线载流量大,但强度较差,采用一定的 补强措施后可广泛使用;铝镁合金母线机械强度大, 但载流量小,焊接困难,使用范围较小。
钢的电阻率比铜大(比铜大7 倍),用于交流时,有 很强的集肤效应,但是其机械强度高和价廉,常适用 于高压小容量回路(如电压互感器)和电流在200A 以下的低压回路和直流电路以及接地装置中。
(五)母线的热稳定校验
如果导体在短路时最高温度θk刚好等于导体材料的最高允许温度,推导 得到满足热稳定要求的导体最小截面积为 Smin=(√KfQk)/C 只要实际选择的母线的截面积S ≧Smin,母线就满足热稳定条件。 C 是与导体材料和短路前温度相关的热稳定系数,见表5-5; Kf为集肤效应系数,与导体截面形状有关。
(2)多条矩形母线的应力计算 因此,每条两条或三条矩形母线的条间受到的最大应力为: σb=fbLb2/12Wb Wb为多条矩形母线的截面系数,为b2h/6。 σ=σφ+σb 计算结果只要满足 σal≧σφ+σb
休 息 一 会 儿 !
(六)硬母线的动稳定校验
软母线不需要进行动稳定校验。硬母线安装在支柱绝缘子上,当母线通过 冲击电流时,产生巨大的点动力。此力作用在母线上,可能导致母线弯曲, 严重时可能使母线结构损坏。为保证母线的短路情况下的稳定性,必须对 硬母线进行应力计算,保证母线在最严重的短路情况下不至于损坏。 (1)单条矩形母线的应力计算 三相母线的最大相间电动力为: Fφ=1.732 × ish2 ×10-7L/a 单位长度三相母线的最大相间电动力为: Fφ=1.732 × ish2 ×10-7/a
(四)截面积的选择
一般发电厂的主母线和引下线以及持续电流较小,年利用小时数较低的 其他回路导线,一般按最大长期工作电流法选择母线。 对于年利用小时数高且长度较长、负荷大的回路的导线,通常适宜 采用经济电流密度法选择母线。

chap3.3 母线和电缆的选择

chap3.3 母线和电缆的选择


四、热稳定校验
裸导体热稳定校验公式为: 裸导体热稳定校验公式为:
式中
S——所选导体截面(mm2); 所选导体截面( 所选导体截面
Smin—— 根 据 热 稳 定 条 件 决 定 的 导 体 最 小 允 许 截 面
(mm2); Qd——短路电流热效应; 短路电流热效应; 短路电流热效应 kf——集肤效应系数; 集肤效应系数; 集肤效应系数 C——热稳定系数,其值与材料及发热温度有关。 热稳定系数, 热稳定系数 其值与材料及发热温度有关。
3.3.3绝缘子和穿墙套管 绝缘子和穿墙套管
按电压条件选择 按电流条件选择 按短路条件校核动稳定和热稳定
二、母线截面尺寸选择
导体的经济截面S 计算公式: 导体的经济截面 sec计算公式:
式中I 式中 gmax ——正常工作时的最大持续工作电流 正常工作时的最大持续工作电流 (A); ; j——经济电流密度 /mm2)。 经济电流密度(A/ 经济电流密度 。
三、电晕电压校验
电晕放电会造成电晕损耗、无线电干扰、 电晕放电会造成电晕损耗、无线电干扰、噪音和金属腐 蚀等许多危害。 蚀等许多危害。 110~220千伏裸母线晴天不发生可见电晕的条件是 千伏裸母线晴天不发生可见电晕的条件是: 110~220千伏裸母线晴天不发生可见电晕的条件是:电 晕临界电压Ulj应大于最高工作电压Ugmax,即 Ulj>Ugmax 对于330 500千伏超高压配电装置 330~ 千伏超高压配电装置, 对于330~500千伏超高压配电装置,电晕是选择导线的 控制条件。要求在1.1倍最高工作相电压下,晴天夜晚 控制条件。要求在1.1倍最高工作相电压下, 1.1倍最高工作相电压下 不应出现可见电晕。 不应出现可见电晕。
1、绝缘子间的最大允许跨距Lmax

母线与电缆的比较

母线与电缆的比较


载流量:250A~5000A

载流量:单根四芯电缆一般 最大580A
母线槽与电缆对比—系统结构
简洁清爽
线性设计、结构简单
错综复杂
回路较多,布线复杂
母线槽与电缆对比—占用空间
小 母线占用空间
结构紧凑,占用空间小
大 电缆占用空间
约为母线槽的3-4倍
母线槽与电缆对比—散热性能
散热效率高
母线为密集型结构,外壳采用高导热性能的铝 合金型材,散热方式为整体式热传导,热传导 效率高,散热性能好。
较铝母线略高
铝资源相对比较丰富,价格低 廉,综合成本比铜母线低10% 以上。
安装相对比较方便
结束语
谢谢
高层建筑的层间供电; 厂房的平面配电; 低压柜之间的联络; 变压器连接端的进线系统;
母线槽与电缆对比(特征性能)
母线槽配电
电缆配电
插接箱 配电柜
电缆
对比方面
1
载流能力
2
系统结构
3
占用空间
4
散热性能
5
绝缘性能
6 7 8 9 10
安全性能 安装强度 操作性能 系统配置 使用成本
母线槽与电缆对比—载流能力母线与电缆的比较 Nhomakorabea2017年
母线与电缆比较
母线槽与电缆对比(母线的应用)
进线母线槽 变压器 低压柜
高层建筑
配电母线槽
母线槽与电缆对比(母线的应用)
防火栅
母线槽
进线箱 低压柜
进线箱 低压柜
母线槽与电缆对比(母线的应用)
防火栅
母线槽
软连接 变压器
进线箱 低压柜
母线槽与电缆对比(母线的应用)

母线和电缆的选择

第六节 母线和电缆的选择一、母线的选择与校验 母线一般按① 母线材料、类型和布置方式;② 导体截面;③ 热稳定; ④ 动稳定等项进行选择和校验;⑤ 对于110kV 以上母线要进行电晕的校验;⑥ 对重要回路的母线还要进行共振频率的校验。

(一) 母线材料、类型和布置方式(1)配电装置的母线常用导体材料有铜、铝和钢.铜的电阻率低,机械强度大,抗腐蚀性能好价格较贵。

(2)常用的硬母线截面有矩形、槽形和管形。

矩形母线常用于35kV 及以下、电流在4000A 及以下的配电装置中。

槽形母线机械强度好,载流量较大,集肤效应系数也较小,一般用于4000~8000A 的配电装置中。

管形母线集肤效应系数小,机械强度高,管内还可通风和通水冷却,因此,可用于8000A 以上的大电流母线.(3)母线的散热性能和机械强度与母线的布置方式有关(二) 母线截面的选择除配电装置的汇流母线及较短导体(20m 以下)按最大长期工作电流选择截面外,其余导体的截面一般按经济密度选择。

1.按最大长期工作电流选择母线长期发热的允许电流I al , 应不小于所在回路的最大长期工作电流I max ,即KI al ≥I max (7—31)式中 I al 一相对于母线允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流;K 一综合修正系数,与环境温度和导体连接方式等有关。

2。

按经济电流密度选择按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低,年综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等。

从降低电能损耗角度看,母线截面越大越好,而从降低投资、折旧费和利息的角度,则希望截面越小越好.综合这些因素,使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的经济截面,对应的电流密度称为经济电流密度。

按经济电流密度选择母线截面按下式计算S ec =ecJ I max (7-32) 式中 I max —通过导体的最大工作电流; J ec -经济电流密度在选择母线截面时,应尽量接近按式(7-32)计算所得到的截面,当无合适规格的导体时,为节约投资,允许选择小于经济截面的导体.并要求同时满足式(7-31)的要求。

第6章——高压电气设备的选择

一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1~1.15UN , 而实际电网的最高运行电压Usm一般不超过1.1UNs,因此在 选择电气设备时,一般可按照电气设备的额定电压UN不低于 装置地点电网额定电压UNs的条件选择,即
UN ≥UNs
▉ 额定电流
电气设备的额定电流ⅠN是指在额定环境温度下,电气 设备的长期允许通过电流。 ⅠN应不小于该回路在各种合理 运行方式下的最大持续工作电流Ⅰmax,即ⅠN ≥ Ⅰmax 。
▉ 重合器选择—末端最小故障电流、与其他设备配合
(4)确定保护区域未端最小故障电流 重合器的最小分闸电流应小于保护区段最小故障电流。 对液压控制重合器,这主要涉及选择串联线圈额定电流问题: 电流裕度大时,可适应负荷的增加并可避免对涌流过于敏感; 而电流裕度小时,可对小故障电流反应敏感。有时,可将重 合器保护区域的末端直接选在故障电流至少为重合器最小分 闸电流的1.5倍处,以保证满足该项要求。 (5)与线路其他保护设备配合 这主要是比较重合器的电流—时间特性曲线,操作顺序 和复归时间等特性,与线路上其他重合器、分段器、熔断器 的保护配合,以保证在重合器后备保护动作或在其他线路元 件发生损坏之前,重合器能够及时分断。
(1)由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%
时,出力保持不变,故其相应回路的Ⅰmax为发电机、调相
机或变压器的额定电流的1.5倍;
(2)若变压器有过负荷运行可能时, Ⅰmax应按过负 荷确定(1.3~2倍变压器额定电流);
(3)母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机 或变压器的Ⅰmax ;
(4)出线回路的Ⅰmax除考虑正常负荷电流(包括线 路损耗)外,还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
▉ 短路条件校验—短路电流计算条件

电力系统中母线是什么?母线与电缆的区别

电力系统中母线是什么?母线与电缆的区别母线是指用高导电率的铜(铜排)、铝质材料制成的,用以传输电能,具有汇集和分配电力能力的产品。

电站或变电站输送电能用的总导线。

通过它,把发电机、变压器或整流器输出的电能输送给各个用户或其他变电所。

在电力系统中,母线将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起,起着汇集、分配和传送电能的作用。

母线按外型和结构,大致分为以下三类:1. 硬母线:包括矩形母线、圆形母线、管形母线等。

2. 软母线:包括铝绞线、铜绞线、钢芯铝绞线、扩径空心导线等。

3. 封闭母线:包括共箱母线、分相母线等。

性能方面:母线采用铜排或者铝排,其电流密度大,电阻小,集肤效应小,无须降容使用。

电压降小也就意味着能量损耗小,最终节约用户的投资。

而对于电缆来讲,由于电缆芯是多股细铜线,其根面积较同电流等级的母线要大。

并且其“集肤效应”严重,减少了电流额定值,增加了电压降,容易发热。

线路的能量损失大,容易老化。

母线是指在变电所中各级电压配电装置的连接,以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接,大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线,这统称为母线。

母线的作用是汇集、分配和传送电能。

母线和电缆的区别母线是汇集电流用的。

很多电源与供电回路都接在母线上,通过母线将电力汇集并送到各回路上去。

所以母线的载流量要求比较大,母线的截面较大,因此母线一般都采用裸母线型式;电缆是输送电缆用的,从电源向较长距离的负荷送电,有一部分采用电缆的型式。

电缆的载流量相对比较小,采用绝缘方式,可以敷设在地下、沟道及架空构架上。

从电流承载能力上看,电线电缆是承载小电流的,母线是承载大电流的;从结构形式上来看,电线电缆是柔性的(内部铜芯外部绝缘层)可以弯曲,母线是刚性的(内部硬质铜排外部钢质或铝合金外壳)不可以弯曲,需要专门制作的弯通;从使用特点上来看,电线电缆安装制作麻烦,每个用电设备都需要独立放线接线,而母线则安装方便灵活,不容易安装错误,一条母线可以供很多用点设备同时用电。

电气设备的选择


θ 2、短路导体最高温升 k 的 计算
I Rθ dt = mCθ dθ
2 kt
ρmC0 θk (1+ βθ ) 1 t1 2 Ikt dt = 2 ∫t ∫θl (1+αθ ) dθ S 0 ρ0
t1 1 2 QK = ∫ I kt d Qk = AK − AL 2 t0 S ρ m C0 α − β β AK = α 2 ln (1 + αθ K ) + α θ K ρ0 ρ m C0 α − β β AL = α 2 ln (1 + αθ L ) + α θ L ρ0
ri ---母线弯曲时的惯性半径(cm); L ---母线跨距(cm); ε---材料系数,铜为1.14×104,铜为1.55×104 ,铜为 1.64×104 。
ri f1 = 112 × 2 ε L
L 2 Fmax = 1.73 × β × ish ×10−7 ( N ) a 电动力的振动频率为50Hz和100Hz。导体的固有振动 频率低于30Hz或高于160Hz时,β约等于1,既不考虑共 振影响。
(pa )
条间距离为2倍的b值时,无论每相两条矩形导 其他情况下的Wb ,可查母线截面系数计算表求取。
例题:5-1 二、电力电缆选择 电力电缆选择和校验项目: 电缆芯线材料及型号 额定电压 截面选择 允许电压降校验 热稳定校验。 1、电缆芯线材料及型号选择
导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数
第二节 电气设备选择的一般条件
电气设备要能可靠地工作,必须按正常工作条件进 行选择,并按短路状态来校验热稳定性和动稳定性。 一、按正常工作条件选择 1、额定电压选择 所选设备的额定电压UN应不低于装置地点电网额定 电压UNS。 UN ≥ UNS 2、额定电流选择 所选设备的额定电流IN应不小于该回路在各种合理 运行方式下的最大持续工作电流Imax,即 ΙN ≥ Ιmax 需要注意的情况见P154。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第六节 母线和电缆的选择一、母线的选择与校验母线一般按① 母线材料、类型和布置方式;② 导体截面;③ 热稳定; ④ 动稳定等项进行选择和校验;⑤ 对于110kV 以上母线要进行电晕的校验;⑥ 对重要回路的母线还要进行共振频率的校验。

(一) 母线材料、类型和布置方式(1)配电装置的母线常用导体材料有铜、铝和钢。

铜的电阻率低,机械强度大,抗腐蚀性能好价格较贵。

(2)常用的硬母线截面有矩形、槽形和管形。

矩形母线常用于35kV 及以下、电流在4000A 及以下的配电装置中。

槽形母线机械强度好,载流量较大,集肤效应系数也较小,一般用于4000~8000A 的配电装置中。

管形母线集肤效应系数小,机械强度高,管内还可通风和通水冷却,因此,可用于8000A 以上的大电流母线。

(3)母线的散热性能和机械强度与母线的布置方式有关(二) 母线截面的选择除配电装置的汇流母线及较短导体(20m 以下)按最大长期工作电流选择截面外,其余导体的截面一般按经济密度选择。

1.按最大长期工作电流选择母线长期发热的允许电流I al , 应不小于所在回路的最大长期工作电流I max ,即KI al ≥I max (7-31)式中 I al 一相对于母线允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流;K 一综合修正系数,与环境温度和导体连接方式等有关。

2.按经济电流密度选择按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低,年综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等。

从降低电能损耗角度看,母线截面越大越好,而从降低投资、折旧费和利息的角度,则希望截面越小越好。

综合这些因素,使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的经济截面,对应的电流密度称为经济电流密度。

按经济电流密度选择母线截面按下式计算S ec =ecJ I m ax (7-32) 式中 I max —通过导体的最大工作电流; J ec —经济电流密度在选择母线截面时,应尽量接近按式(7-32)计算所得到的截面,当无合适规格的导体时,为节约投资,允许选择小于经济截面的导体。

并要求同时满足式(7-31)的要求。

(三) 母线热稳定校验按正常电流及经济电流密度选出母线截面后,还应按热稳定校验。

按热稳定要求的导体最小截面为s dz K t C I S ∞=min (7-33)式中 ∞I —短路电流稳态值 (A )K s —集肤效应系数,对于矩形母线截面在100mm 2以下,K s =1。

t dz —热稳定计算时间; C 一热稳定系数(四)母线的动稳定校验各种形状的母线通常都安装在支持绝缘子上,当冲击电流通过母线时,电动力将使母线产生弯曲应力, 因此必须校验母线的动稳定性。

安装在同一平面内的三相母线,其中间相受力最大,即F max =1.732×10-7K f al i sh 2 (N) (7-34) 式中 K f —母线形状系数,当母线相间距离远大于母线截面周长时, K f =1。

l —母线跨距(m); a —母线相间距(m)。

母线通常每隔一定距离由绝缘瓷瓶自由支撑着。

因此当母线受电动力作用时,可以将母线看成一个多跨距载荷均匀分布的梁,当跨距段在两段以上时,其最大弯曲力矩为10max l F M = (7-35) 若只有两段跨距时,则 8max l F M =(7-36) 式中 F max —— 一个跨距长度母线所受的电动力(N )。

母线材料在弯曲时最大相间计算应力为WM ca =σ (7-37) 式中 W 一母线对垂直于作用力方向轴的截面系数,又称抗弯矩(m 3),其值与母线截面形状及布置方式有关。

要想保证母线不致弯曲变形而遭到破坏,必须使母线的计算应力不超过母线的允许应力,即母线的动稳定性校验条件为al ca σσ≤ (7-38)式中 al σ 一母线材料的允许应力,对硬铝母线民al σ=69MPa;对硬铜母线al σ=137MPa 。

如果在校验时, al ca σσ≥,则必须采取措施减小母线的计算应力,具体措施有:将母线由竖放改为平放;放大母线截面,但会使投资增加;限制短路电流值能使ca σ大大减小,但须增设电抗器;增大相间距离a ;减小母线跨距l 的尺寸,此时可以根据母线材料最大允许应力来确定绝缘瓷瓶之间最大允许跨距,由式7-35和式7-37可得1max 10F W l al σ= (7-39) 式中 F 1—单位长度母线上所受的电动力(N/m )当矩形母线水平放置时,为避免导体因自重而过分弯曲,所选取的跨距一般不超过1.5~2m 。

考虑到绝缘子支座及引下线安装方便,常选取绝缘子跨距等于配电装置间隔的宽度。

例7-4 试就[例7-1]已知条件选择10kV 的矩形母线以及绝缘瓷瓶。

已知母线以及绝缘瓷瓶拟装于JYN2-10型高压开关柜中呈垂直布置,且矩形母线平放于支持瓷瓶上,母线相间距离为a=250mm,跨距长取决于柜宽,即l=1000mm ,取母线的形状系数K f =1,年最大负荷利用小时数为6000h 。

环境温度为300C解:在[例7-1]中已求得通过母线的工作电流为I w..max =433A,根据允许发热条件,按附录6选取40×5mm 2的矩形铝母线,其允许电流为515A ,考虑到环境温度修正系数,实际允许载流量为:I alθ=N N I KI 2500max --=θθθ= 51525703070⨯--=485A>433A 如果母线较长,尚应按经济电流密度选择母线截面。

据表7-7查得J ec =0.9A/mm 2,则经济截面为S ec =ec J I m ax = 9.0433=481mm 2 67 为节省母线材料选取相邻较小的标准截面S=63×6.3 mm 2,可见应初选S=63×6.3 mm 2的矩形铝母线,并按热、力稳定性进行校验。

从[例7-1]己知短路电流I"=I ∞=5. 5kA,短路电流热效应的计算时间为t k =1.1s ,并由表7-8查得计算系数C=95,按公式7-33,并查附录6得集肤效应系数为1.02,则可求得满足热稳性的最小允许截面22min 3.6633.6102.11.1955500mm mm K t C I S s dz ⨯<=⨯==∞可见,按短路电流的热稳性校验是合格的。

三相母线中间相上最大受力为)(13625.01)550055.2(1073.11073.12727N a l i F ch =⨯⨯=⨯=--67 母线上如接有多条引出线,需多个开关柜,故其跨距数大于2,则母线的弯曲力矩为)(6.1310113610max Nm l F M =⨯== 矩形铝母线的截面系数(抗弯矩)为)(102.40063.0063.0167.0167.03622m b W -⨯=⨯⨯==δ 故母线的计算应力为)(1024.3102.46.1366Pa W M ca ⨯=⨯==σ 显然,计算应力ca σ小于允许应力)(10696Pa al ⨯=σ,满足动稳定性要求。

最后,由附录5选取ZA-10Y 型母线支持瓷瓶,并查得其破坏荷重为3675N,允许荷重为0.6×3675=2205N,此值大于计算力136N 。

故选用ZA-10Y 型瓷瓶是合适的。

二、电缆的选择与校验电缆的基本结构包括导电芯、绝缘层、铅包(或铝包)和保护层几个部分。

按其缆芯材料分为铜芯和铝芯两大类。

按其采用的绝缘介质分油浸纸绝缘和塑料绝缘两大类。

电缆制造成本高,投资大,但是具有运行可靠、不易受外界影响、不需架设电杆、不占地面、不碍观瞻等优点。

(一)按结构类型选择电缆(即选择电缆的型号根据电缆的用途、电缆敷设的方法和场所,选择电缆的芯数、芯线的材料、绝缘的种类、保护层的结构以及电缆的其它特征,最后确定电缆的型号。

常用的电力电缆有油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡胶电缆等。

(二) 按额定电压选择可按照电缆的额定电压U N 不低于敷设地点电网额定电压U Ns 的条件选择,即Ns N U U ≥ (7-39)(三) 电缆截面的选择一般根据最大长期工作电流选择,但是对有些回路,如发电机、变压器回路,其年最大负荷利用小时数超过5000h ,且长度超过20m 时,应按经济电流密度来选择。

1.按最大长期工作电流选择电缆长期发热的允许电流I al , 应不小于所在回路的最大长期工作电流I max ,即KI al ≥I max (7-40)式中 I al 一相对于电缆允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流;K 一综合修正系数。

2.按经济电流密度选择按经济电流密度选择电缆截面的方法与按经济电流密度选择母线截面的方法相同,即按下式计算:S ec =ecJ I m ax (7-41) 按经济电流密度选出的电缆,还必须按最大长期工作电流校验。

按经济电流密度选出的电缆,还应决定经济合理的电缆根数,截面S ≤150mm 2时,其经济根数为一根。

当截面大于150 mm 2时,其经济根数可按S/150决定。

例如计算出S ec 为200mm 2,选择两根截面为120 mm 2的电缆为宜。

为了不损伤电缆的绝缘和保护层,电缆弯曲的曲率半径不应小于一定值(例如,三芯纸绝缘电缆的曲率半径不应小于电缆外径的15倍)。

为此,一般避免采用芯线截面大于185 mm 2的电缆。

(四) 热稳定校验电缆截面热稳定的校验方法与母线热稳定校验方法相同。

满足热稳定要求的最小截面可按下式求得dz t C I S ∞=min (7-42)式中 C 一与电缆材料及允许发热有关的系数,如表7-8所示。

验算电缆热稳定的短路点按下列情况确定:(1)单根无中间接头电缆,选电缆末端短路;长度小于200m 的电缆,可选电缆首端短路。

(2)有中间接头的电缆,短路点选择在第一个中间接头处。

(3)无中间接头的并列连接电缆,短路点选在并列点后。

(五)电压损失校验正常运行时,电缆的电压损失应不大于额定电压的5%,即%5%1003%max ≤⨯=∆SU L I U N ρ (7-43) 式中 S 一电缆截面(mm 2)ρ一电缆导体的电阻率,铝芯ρ=0.035 Ωmm 2/m(50℃);铜芯ρ=0.0206Ω mm 2/m(50℃)。

相关文档
最新文档