第八章第八章 低压配电设备及导线的选择低压配电设备及导线的选择l 第一节第一节 建筑电气的建筑电气的基本作用与分类基本作用与分类l建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、维持与改善室内的电、光、热、声环境的一门科学。维持与改善室内的电、光、热、声环境的一门科学。l随着建筑技术的迅速发展和现代化建筑的出现，建筑电气随着建筑技术的迅速发展和现代化建筑的出现，建筑电气所涉及的范围已由原来的单一的供配电、照明、防雷和接所涉及的范围已由原来的单一的供配电、照明、防雷和接地，发展成为以近代物理学、电磁学、无线电电子学、光地，发展成为以近代物理学、电磁学、无线电电子学、光学、声学等理论为基础，应用于建筑工程领域内的一门新学、声学等理论为基础，应用于建筑工程领域内的一门新兴学科。由于计算机和自动控制技术的发展与应用，对建兴学科。由于计算机和自动控制技术的发展与应用，对建筑物内部的给排水系统、空调制冷系统、自动消防系统、筑物内部的给排水系统、空调制冷系统、自动消防系统、保安监控系统、通讯、广播及共用电视天线系统、经营管保安监控系统、通讯、广播及共用电视天线系统、经营管理系统等实行最佳控制和最佳管理，因此建筑电气已成为理系统等实行最佳控制和最佳管理，因此建筑电气已成为现代化建筑的一个重要标志。现代化建筑的一个重要标志。根据使用功能的不同，根据使用功能的不同，可将可将建筑电气大致分为五类：建筑电气大致分为五类：l一.创造光、温度、空气和声音等理想环境的设备（如照明、空调机、广播系统等）。l二.追求快捷、高效工作方式的设备（电梯、电话、电视、信息通讯等）。l三.加强防灾、减灾能力的设备（火灾自动报警及联动设备、电视监控、建筑防雷等）。l四.自动控制和优化设备性能的设备（利用计算机等技术，控制设备的经济运行、远程监控、遥控等）。l五.提供生产工艺、办公设备、日用电器的能源。l在日常生活中，人们根据安全电压的习惯，通常将建筑电气分成强电与弱电两大类。l强电部分强电部分包括：供电，配电，照明，自动控制与调节，建筑防雷保护；l弱电部分弱电部分包括：通信，电视，电脑管理系统，有线广播，呼叫信号，公共显示及时钟系统，火灾自动报警及消防系统，保安系统等。第二节第二节 电能的产生、输送与分配电能的产生、输送与分配l自然界中蕴藏的能量是极其丰富的。l各种非电形式的能源，都可以方便的通过发电厂转换成电能。l按所利用的能源的不同，有火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、风力发电等。l为了充分而合理地利用自然资源，大、中型发电厂，一般都建在能源蕴藏地，例如水力发电厂建在江河、峡谷及水库等水力资源丰富的地方；火力发电厂建在燃料产地及交通方便的地方。而用电地区则可能离发电厂很远，所以需要将产生的电能进行远距离输送。考虑到经济性，采用较高电压输送高电压输送更经济（当输送功率一定时，电压越高，则线路中电流就会越小，需要的有色金属就会减少)。发电厂受绝缘处理水平的限制，发出的电压不能太高，目前发电机通常采用的电压等级为6、10kV，所以在输电时，除供给发电厂附近的用户外，大部分经过升压变压器先将电压升高，然后输送出。一般输出距离越远、输送功率越大，则输电电压就需要越高。目前国内输电电压有110kV、220kV、500kV等。线路电压等级与输送容量及输送距离的关线路电压等级与输送容量及输送距离的关系，见表系，见表8-1。 线路额定电压(kV)输送容量MW输送距离km线路额定电压输送容量MW输送距离km0.380.10.6110 10.050.01505030.11.031220100.0300.030010060.11.2154330200.01000.0600200100.22.0206500800.02000.0 1000400352.010.05020750l为了满足用电设备对工作电压满足用电设备对工作电压的要求，在用电地区需设置降压变电所，将电压降低。l通常，在用电地区设置降压变电所，将输电电压降低到610kV，然后分配到居住区等负荷中心，由变电所或配电变压器，将电压降低到380/220V，给低压用电设备供电。对于特大负荷的设备，常采用直接用10Kv或6Kv供电。l供电电源电压主要是根据负荷大小，供电距离以及该地区可能提供的电源电压，与电力部门协商确定。l由电源、电力网以及电能用户等组成的整体，称为电力系统电力系统，如图8-1所示。发电厂区域变电所用户图8-1从发电厂至用户的输配电过程示意图l各种类型的发电厂，通过电力网将电能输送和分配给用户。电力网做成环网电力网做成环网，这样可以避免由于个别发电机因检修或发生故障，而造成用电地区大面积停电，从而提高供电的可靠性。此外，还可以根据季节的不同，以及电网的总负荷，来调配水力发电厂和火力发电厂的负荷，以达到总供电与总负荷基本平衡，节省能源，提高效率，保证电网运行的安全性和经济性。一、一、 标准额定电压标准额定电压 l国家对发电、输电、用电及所有用电设备的额定电压均有统一的规定,按照不同电压分成若干个标准电压等级。标准电压等级是根据国民经济发展需要,考虑技术经济上的合理性以及电机、电器的制造水平等因素，经全面分析研究而确定的。l目前执行的交流单相、三相标准额定电压，见表8-2。l由于用电设备接在电力线路上，在传输电能时有负荷电流通过，线路上会产生相应的电压损失。为保证用户设备端的实际电压等于或接近于额定电压，必须使网络首端电压高于电网的额定电压，用以补偿网络上的电压损失。因此发电机额定电发电机额定电压必须比相应电力网和用电设备额定电压高压必须比相应电力网和用电设备额定电压高5%；变压器二次线圈的额定电压高于用电设备额定电变压器二次线圈的额定电压高于用电设备额定电压的压的5%或或10%。l此外,还有100V以下的额定电压:12V,24V,36V主主要用于安全照明。要用于安全照明。二、电能质量二、电能质量l1、电压偏移电压偏移l电压偏移指供电电压偏离（高于或低于）用电设备额定电压的数值占用设备额定电压值的百分数，即l（8-1）l式中电压偏离额定电压的百分数；l设备的端电压（V）；l设备的额定电压（V）。l正常运行情况下，用电设备受电端的电压允许偏离值见表8-3l电子计算机供电电源的电能质量应满足表8-4l为了减少电压偏离，供配电系统的设计应符合下列要求：(1）正确选择变压器的变压比和电压分接头；(2）合理减少系统阻抗；(3）尽量使三相负荷平衡；(4）合理补偿无功功率。2、频率、频率l我国电力工业的标准频率为我国电力工业的标准频率为50 赫兹赫兹，由电力系统保证。当偏离了规定值，将影响用电设备的正常工作。电能生产的特点是产、供、销同时发生和同时完成，即不能中断也不能储存，电力系统的发电、供电之间始终保持平衡。如果发电厂发出的有功功率不足，就使得电力系统的频率降低，不能保持额定50Hz的频率，使供电质量下降。如果电力系统中发出的无功功率不足，会使电网的电压降低，不能保持额定电压。如果电网的电压和频率继续降低，反过来又会使发电厂的出力降低，严重时会造成整个电力系统崩溃。 第三节第三节 负荷的分类及计算负荷的分类及计算l一、一、 负荷的分类及供电措施l民用建筑负荷，根据建筑物的重要性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，将民用建筑用电负荷分为三级。1、一级负荷、一级负荷l指中断供电将造成人身伤亡、重重大政治影响、重重大经济损失、公共场所秩序严重混乱的用电单位的重要负荷。l对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心、以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等一级负荷，为特别重要负荷特别重要负荷。l中断供电，将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作，或中断供电将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷，亦为特别重要负荷。2、二级负荷、二级负荷l指中断供电将造成较较大政治影响、较较大经济损失、公共场所秩序混乱的用电单位的重要负荷。如地、市级政府办公大楼、地市级图书馆、博物馆、文物珍品库、科研机构、体育场馆、气象台站、金融支行、地区邮电局、中小型剧场、三星级旅馆、建筑面积在13万平方米有局部空调的商厦等。3、三级负荷、三级负荷 l不属于一级和二级的负荷。l具体建筑物的负荷分级，应参阅现行设计规范、规程。按照负荷要求的可靠性等级，采取相应的供电方式，区别对待，以达到提高投资的经济效益、社会效益、环境效益的目的。4、供电措施、供电措施l一级负荷应由两个电源独立供电一级负荷应由两个电源独立供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源。一级负一级负荷中的特别重负荷，除上述两个电源外，还应增设应急荷中的特别重负荷，除上述两个电源外，还应增设应急电源电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。l二级负荷的供电系统，应做到当发生电力变压器故障或二级负荷的供电系统，应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不至于中断供电（或中断的后能迅速线路常见故障时，不至于中断供电（或中断的后能迅速恢复）。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷恢复）。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路可由一路6kV及以上专用架空线供电。及以上专用架空线供电。l三级负荷对供电无特殊要求。三级负荷对供电无特殊要求。二、负荷的计算二、负荷的计算l所谓负荷是指负荷是指建筑物内用电设备所取用的功率或线路中的电流。l负荷的计算是负荷的计算是选择配电变压器、导线及用电设备选择配电变压器、导线及用电设备的依据。的依据。因为若负荷确定过大，将使设备和导线选得过大，造成投资和有色金属的浪费；若计算负荷确定过小，将使设备和导线选得过小，将因过载而使设备和导线发热严重而烧毁，造成事故，从而带来更大的损失。为此，要进行负荷的计算，以便我们正确选择配电设备、导线和变压器等是很有意义的。l负荷计算方法有单位指标法和需要系数法等。初步设计采用单位指标法单位指标法，施工图设计则采用需要系数法需要系数法。1、单位指标法、单位指标法l在方案设计阶段，为便于确定供电方案和选择变压器的容量和台数，可采用单位指标法：l（8-2）l式中Sj计算的视在功率（KW）lK单位指标（W/m）lF建筑面积（m）根据目前的用电水平和装备标准，根据目前的用电水平和装备标准，其指标见表其指标见表8-5 建 筑 类 别用电指标（W/m2）建 筑 类 别装置指标（W/m2）公 寓3050剧场建筑5080旅 馆4070医疗建筑4070商 业一般：4080大中型：60120教学建筑大专院校：2040中小学校：1220体 育4070展览建筑5080办 公3070演播室250500汽车库8152、需要系数法、需要系数法l（一）设备容量l在进行建筑电气动力、照明等初步设计及施工图设计阶段时，应首先确定电气设备的容量Pe。在计算负荷时，设备容量Pe不包括备用设备。Pe与用电设备的工作方式有关，其对于用电负荷的大小有直接影响，按照工作制的不同，将用电设备分为两类。l1.连续工作制连续工作制的设备l指长期连续运行，可以达到稳定温升，负荷比较平稳的用电设备。l如照明灯具、锅炉用风机、通风机、生产生活水泵等，其设备容量就是其铭牌标注的额定功率。l2.短时或周期工作制短时或周期工作制的设备l指时而工作，时而停用，如此反复交替，工作时间很短，常常达不到稳定温升，停用时间也很短，常冷却不到环境温度，工作周期一般不超过10分钟，运行一段时期后，温升稳定在某一稳定范围内的用电设备。如电梯、电焊机、起重机等。描述断续工作制设备的状态用暂载率表征。l暂载率暂载率是在一个工作周期内工作时间t与工作周期T的比值，工作周期等于工作时间与停歇时间之和，用公式表示l（7-11）l式中T工作周期；lt工作周期内的工作时间；lt0工作周期内的停歇时间；l暂载率。l同一设备，以不同的暂载率工作时，其输出功率是不同的。例如某设备在时的设备容量为P1，那么该设备在时的容量P2为多少？这就需要进行“等效”换算。由于用电设备的使用寿命主要决定于绝缘的老化程度，而发热情况直接影响绝缘老化，所以“等效”换算实际上可看成是等效发热换算。l我们知道，电流I通过电阻为R的设备，在t时间内产生的热量I2Rt。因此，在R不变且产生的热量又相等的条件下，。又电压相同时，。而由式（8-3）可知，同一周期的暂载率。因此可得，设备容量与负荷暂载率的平方根值成反比关系。即ll（8-4）l在采用需要系数法计算设备容量时，通常应统一换算到暂载率 =25%下的有功功率，其公式为： l例 某建筑工地有1台卷扬机，其额定功率为22 kW，暂载率为40%。计算换算后的设备负荷。l解卷扬机的换算功率为（2）用电设备归类、统计）用电设备归类、统计 l在进行负荷计算时，应先对用电设备容量进行归类，统计。具体的作法是：l1）照明设备功率取灯泡上标出的额定功率，对于荧光灯及高压汞灯还应计人镇流器的功率损耗。l2）成组用电设备容量不包括备用设备。3）季节性用电设备（如制冷设备和采暖设备）应选择其大者计人总设备容量。l4）断续工作制的用电设备应换算到暂载率为25的设备容量。5）单相负荷应均衡的分配到三相上。多台单相用电设备，但不超过三相负荷设备的15时，全部按三相负荷计算。（3 ）需要系数法计算负荷）需要系数法计算负荷 l按需要系数法确定三相用电设备的有功计算负荷Pjs，时，就是将三相用电设备的设备容量乘以一个需要系数，即Pjs=KsPel式中Pjs用电设备组的计算有功功率（kW);Ks需要系数（三台以下Ks=1）;Pe用电设备组的设备容量（kW）l有关用电设备组的需要系数及功率因数推荐值见表8-6P248l在进行用电设备的分组计算时，同类用电设备的总容量按照算数相加。不同类用电设备的总容量应按有功功率和无功功率负荷分别相加。由于配电干线（或变配电所）的各组设备负荷运行的实际情况，各组最大负荷并不是同时出现，在计算配电干线或变祝电所的计算负荷时，配电干线（或变配电所）设备组的计算负荷之和应乘以同时系数。即配电干线和变电所的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数同时系数。这时，总的有功计算负荷用下式计算3.利用系数法计算负荷利用系数法计算负荷l采用利用系数求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际。适应于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁琐。l利用系数法多用于初步设计及施工图设计阶段，尤其比较适应于工业建筑设计。4、柴油发电机组的容量选择、柴油发电机组的容量选择l（1）当柴油发电机仅作为消防、保安性质用电的应急电源时，用电负荷应计算消防泵、喷淋泵、消防加压泵和排水泵、消防电梯、防排烟设备、消防控制设备、安防设备、电视监控设备、应急照明等设备的功率。l（2）当采用柴油发电机作为备用电源时，除计算保安性质负荷的用电设备外，根据用电负荷的性质和需要，还应计算所带其它负荷的设备功率。l（3）由于发生火灾时，可停掉除保安性质以外的非消防用电设备的电源，而非消防状态设备不投入运行，两者不同时使用，所以应取其大者作为确定发电机组容量的依据。l（4）民用建筑设计中，在方案和初步设计阶段可按配电变压器容量的10%20%估算柴油发电机容量。l例某高级旅馆的正常用电设备共920kW（cos=0.75、tan=0.88），消防用电设备共120kW（cos=0.7、tan=1.02），试选择变压器的容量和数量。解该大楼为二级电力负荷，应有二路高压电源进户，所以要选择2台变压器互为备用较合理。先将正常用电设备和消防用电设备分别进行计算负荷。正常用电设备的计算负荷。查表知，Kx=0.7、tan=0.88l消防用电设备的计算负荷。l消防用电Kx取1，cos=0.7、tan=1.02l变压器的容量选择。由于消防用电的计算负荷SC2远小于正常用电的计算负荷SCl，且平时不工作，故变压器的容量可不考虑消防用电设备的负荷，同期系数K取0.9。STKSCl0.9857.85kVA=772.065kVAl查设备手册或样本，可选择2台S7-400/10型变压器（互为备用），消防用电由其中一台变压器低压回路配电，另一台变压器作为备用回路配电，使用时切断正常用电设备负荷，即可满足消防用电负荷的要求。 第四节第四节 配电系统的基本形式配电系统的基本形式l配电系统的设计应满足供电可靠性、安全性及电压质量的要求。贯彻“适用、先进、安全、经济、美观”的设计原则，采用的技术标准和装备水平应与工程性质、规模、功能要求以及建筑环境设计相适应。系统接线不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性，配电系统不宜超过三级。一、变配电所选址一、变配电所选址l变配电室应满足进出线方便、便于设备的装卸和搬运、避开有剧烈振动、接近负荷中心、靠近电源侧的场所，不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，不宜设在多尘、雾或有腐蚀性气体的场合。l高层建筑的配变电所，宜设在地下一层（当地下层多于一层）或首层。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。二、配电系统的基本形式二、配电系统的基本形式l配电系统的形式有多种，应根据具体情况选择使用，常用的有下面几种形式。树干式放射式变压器-干线式链式混合式（e）（d）（一）树干式系统（一）树干式系统l树干式系统见图8-2（a），特点是从供电点引出的每条配电线路，可连接几个用电设备或配电箱。树干式配电系统比放射式系统线路的总长度短，可以节约有色金属，比较经济；供电点的回路数量较少，配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应减少；缺点是干线发生故障时，影响的范围大，供电可靠性较差，导线的截面面积较大。l这种配电方式在用电设备较少，且供电线路较长时经常采用。（二）放射式系统（二）放射式系统l放射式系统见图8-2（b），特点是配电线路发生故障时互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，检修比较方便；缺点是系统灵活性差，导线消耗量较多。l这种配电方式经常用于用电设备容量较大，负荷集中或重要的用电设备；需要集中联锁起动、停车的设备；以及有腐蚀性介质和爆炸危险等，不宜将配电及保护设备放在现场的场所。（三）变压器（三）变压器干线式系统干线式系统l变压器干线式系统见图8-2（c），特点是除了具有树干式系统的优点外，接线更简单，能大量减少低压配电设备。为了提高母干线的供电可靠性，应当减少接出的分支回路数，一般不宜超过10个。l对于频繁起动、容量较大的冲击负荷，以及对电压质量要求严格的用电设备，不宜采用此方式供电。（四）链式系统（四）链式系统l链式系统如图8-2（d）所示，它除了具有与树干式相似的特点外，这种供电形式适用于设备距配电柜较远，而彼此相距又较近的不重要的容量较小的用电设备。l这种方式连接的用电设备组在五台以下，连接照明配电箱宜为三四个。（五）混合式系统（五）混合式系统l混合式系统见图8-2（e），它具有放射式与树干式系统的共同特点。l这种供电方式适用于用电设备多或配电箱多，容量又比较小，分布比较均匀用电设备的场合。 第五节第五节 电线、电缆的选择与敷设电线、电缆的选择与敷设 l一、导电材料：l在配电线路中，使用的导线主要有电线与电缆。l用作电线电缆的导电材料通常有铜和铝两种。l导体材料应根据负荷性质、环境条件、市场货源等实际情况选择铜芯或铝芯。二、电缆绝缘材料及护套选择二、电缆绝缘材料及护套选择l1、普通电缆选择P252l2、阻燃电缆选择（高层建筑）l3、耐火电线电缆选择（应急负荷和消防设备）l4、铠装及外护层选择。三、电线、电缆截面选择的条件三、电线、电缆截面选择的条件l1、按温升选择截面l电线、电缆本身是一个阻抗，当负荷电流通过时，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，影响供电线路的安全性与可靠性。为了保证电线、电缆的实际工作温度不超过允许值，电线、电缆按发热条件允许的长期工作电流ys大于或等于线路的计算电流j，即，选择截面。2、按电压损失校验截面、按电压损失校验截面l电流通过导体时，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，将使用电设备端子上的电压不足，严重地影响用电设备的正常运行。为了保证电气设备的正常运行，必须根据线路的允许电压损失来选择导线的截面。当达不到其允许电压损失条件时，应适当放大电缆或电线的截面。3、按机械强度要求选择、按机械强度要求选择l导线截面的选择必须满足机械强度的要求，因为导线本身的重量，以及自然界的风、雨、冰、雪现象，会使导线承受一定的应力，只有导线选择足够大，才能保证供电线路的安全运行。导线按机械强度要求的最小截面列于表a。l对架空线路而言，其线路的截面按机械强度要求不应小于表b所列数值。四、配电线路的敷设四、配电线路的敷设l电线、电缆的敷设应根据建筑物的功能，室内装饰的要求和使用环境等因素，经技术、经济比较后确定。l特别是按环境条件确定导线的型号及敷设方式。（一）电缆线路的敷设（一）电缆线路的敷设l敷设电缆常用方式有:直埋电缆电缆沟（户内）电缆沿墙敷设1-保护板（砖）1-盖板2-电缆支架1-电缆2-电缆支架2-砂3-电缆3-预埋铁件3-预埋铁件l在如下情况下，电缆应穿钢管保护：l从电缆沟引出到电杆或墙外地面的电缆，并距地面2m高以下及埋入地下小于0.25m深度的一段；电缆引入及引出建筑物、构筑物，穿过楼板主要墙壁处；当电缆与道路、铁路交叉时。钢管内径应不小于电缆外径的1.5倍。l低压电缆由配电室（房）引出后，一般沿电缆隧道、电缆沟、金属托架或金属托盘进入电缆竖井，然后沿支架垂直上升敷设。因此配电室应尽量布置在电缆竖井附近，尽量减少电缆的敷设长度。（二）绝缘导线的敷设（二）绝缘导线的敷设l1.一般规定l绝缘导线的敷设方式可分为明敷和暗敷。明敷时，导线直接或者在管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架等处；暗敷时，导线在管子、线槽等保护内，敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部，或者在混凝土板孔内。l金属管、塑料管及金属线槽等布线，应采用绝缘电线和电缆。在同一根管或线槽内有几个回路时，所有绝缘电线和电缆都应具有与最高标称电压回路绝缘相同的绝缘等级。布线用塑料管、塑料线槽及附件，应采用的难燃型制品。2.明敷方式有以下几种：明敷方式有以下几种：l（1）电线架设于绝缘支柱（绝缘子、瓷珠或线夹）上，见图8-3（a）、（b）、（c）。l（2）电线直接沿墙、天棚等建筑物结构敷设（用线卡固定），称为直敷布线或线卡布线，见图8-3（e）。l（3）导线穿金属（塑料）管或金属（塑料）线槽用支持码直接敷设在墙、天棚表面，见图8-3（d）、（f）。图8-3照明线路的各种敷设方式示意图瓷珠布线瓷瓶布线瓷夹布线线槽布线铅卡布线电线管敷设4.穿管布线穿管布线适宜易燃，易爆、潮湿或有腐蚀性的场所，以及对建筑美观需要较高的场所。布线方式分明敷（记M），和暗敷（记A）两种。穿管有钢管（又称水、煤气管，记G）、电线管（又称薄壁钢管，记DG）和硬塑料管（记SG）三种。钢管适用于潮湿场所的明敷、埋地暗敷和防爆场所。电线管适用于干燥场所的明敷和暗敷。在有腐蚀性的场所宜用硬塑料管。为便于施工和维护，直管长度不得超过45m。有一个弯（90105）时，长度不超过30m；有两个弯时，不超过20m；有三个弯时，不超过12m。否则，应加设接线盒（箱）或将管径放大一级。不同回路、不同电压、不同电流种类的导线不得共管。可供管穿线的情况有：一台电动机的所有回路（包括控制回路）；电压相同的同类照明支线（但不宜超过8根）等。多线共管时，导线总截面不应超过管子内截面积的40%。无论明敷或暗敷、敷设位置均分为埋地（D）、沿墙（Q）、沿顶棚（P）等多种。如QM表示沿墙明敷，DA表示埋地暗敷。5.线槽布线线槽布线有金属线槽和塑料线槽两种。金属线槽布线一般适用于正常环境的室内场所明敷，但对有严重腐蚀的场所不应采用，具有槽盖的封闭式金属线槽，可在建筑顶棚内敷设。塑料线槽布线一般适用于正常环境的室内场所，在高温和易受机械损伤的场所不宜采用。弱电线路可采用难燃型带盖塑料线槽，在建筑物顶棚内敷设。同一路径无防干扰要求的线路，可敷设于同一线槽内。线槽内电线或电缆的总截面（包括外护层）不应超过线槽内截面积的20%，戴流导线不宜超过30根。控制、信号或与其相类似的线路，电线或电缆的总截面不应超过线槽内截面积的50%，电缆或电线根数不限。同一回路的所有相线和中性线，应敷设在同一金属线槽内。金属线槽布线，不得在穿过楼板或墙壁等处进行连接。金属线槽垂直敷设或倾斜敷设时，应采取措施防止电线或电缆在槽内移动。在地面内暗装金属线槽布线时，强、弱电线路应分槽敷设，两种线路交叉处应设置有屏蔽分线板的分线盒。强、弱电线路不应敷设在同一塑料线槽内。塑料线槽内不得有接头，分支接头应在接线盒内进行。第六节第六节 低压配电线路保护及保护装置选择低压配电线路保护及保护装置选择l我们知道，当电流通过导体时，会产生发热现象，当通过的电流过大时，由于导线温升过高，其绝缘将迅速老化，缩短使用期限，严重时还可能引起着火。因此线路应具备一定的保护装置。线路的过电流保护装置一般采用熔断器或断路器。这种保护装置在线路的电流超过整定值时，自动将故障线路切断，从而达到保护线路的目的。引起线路过电流的主要原因是短路或过负荷。短路现象是由于电流不经过用电负荷，电源两端直接相连的结果。短路电流通常比负荷电流大许多倍，会产生电弧及声响，是线路的严重故障。过负荷则主要是由于负荷计算不当或盲目增加负荷所引起的。一、低压配电线路保护一、低压配电线路保护l低压配电线路的保护有:P259l短路保护、l过负荷保护、l接地故障保护、l中性线断线故障保护等。二、保护装置选择二、保护装置选择l低压配电线路的保护和控制装置有很多，这里我们主要介绍刀开关、断路器、熔断器、漏电保护装置等。（二）刀开关（二）刀开关l又称刀闸，一般在低压电路中，用于通、断交直流电源。l刀开关的结构主要由固定刀夹座和可动的刀闸所组成，他们通常用紫铜或黄铜制作，如图所示。（a）实例（b）图例刀开关l刀开关的种类很多,按极数(刀闸)分有单极、双极、三极与多极等。双极开关用于单相电路，三极开关用于三相电路。l刀开关的型号有：HD为刀型开关，HH为封闭式负荷开关，HK为开启式负荷开关，HR为熔断式刀开关，HS为刀型转换开关，HZ为组合开关。其额定电压是：双极有250V，三极有380V、500V等。开关的额定电流可以从产品样本中查找，其最大等级为1500A。l图8-4所示为低压电路中常用的开启式负荷开关。l由刀开关、熔体（保险丝）、接线座、胶盖和瓷质板等组合而成（又叫胶盖开关）。合闸时，胶盖可以把带电部分遮住，使手不能触及带电导体。胶盖的内表面有绝缘间隔把各相隔开。开启式负荷开关的额定电流有15、30、60A。l这种开关用于一般照明、电热等回路的控制开关或分支线路的配电开关。(a)(b)图8-4开启式负荷开关的外形和接线l刀开关的选择主要是根据额定电流。l对于照明回路，可按下式选择：ll式中刀开关的额定电流（A）；l线路中的计算电流（A）；（三）熔断器（三）熔断器l俗称保险丝，是广泛用于供配系统中的保护电器。熔断器串接于被保护的电路中，当发生短路或严重过载时，自动熔断，从而切断电路，使用电设备得以保护。l熔断器中主要是熔体部分，是由熔点低、导电性能好的合金材料制成。小电流电路中常用铅锡合金作熔体材料，大电流电路中常用铜作熔体材料。l类型有插入式、旋塞式和管式等。RC为插入式，RH为汇流排式，RL为螺旋式，RM封闭管式，RS为快速式，RT为填料管式，RX为限流式熔断器。l熔断器的选择主要是熔体额定电流的选择。由于照明负荷与动力负荷的特点不同，故熔断器的选择也不同。 熔断器的选择：熔断器的选择：l对照明荷载，额定电流应稍大于或等于实际的负荷电流。l对输配电线路，额定电流应稍小于线路的安全电流。l对动力荷载，额定电流稍大于启动电流。(四四) 低压断路器低压断路器 l也叫自动空气开关，是一种能自动切断故障电路的控制兼保护作用电器。l其动作情况是手动合闸，自动跳闸，同时可用作线路的故障（过载、短路、欠压、失压等）保护。它的分断能力较强，用途极为广泛，是低压线路中非常重要的一种保护电器。l其用途分类见表8-12。1.基本构造和工作原理基本构造和工作原理过载过载自动空气开关自动空气开关的基本构造如图所示。电路中电流正常时，电磁铁5中的吸力小，不能将搭扣4吸上，使动接触刀片1保持在闭合位置。当过载或短路，电流增大到一定数值，电磁铁5的吸力增大到能吸动搭扣4上的衔铁6，使搭扣脱扣，在弹簧2的作用下，接触刀片1跳开，将电路切断，完成过载或短路保护。过载自动空气开关1-接触刀片；2-弹簧；3-搭扣支点；4-搭扣；5-电磁铁；6-衔铁欠压（失压）自动空气欠压（失压）自动空气开关开关的构造如图所示。电磁线圈接在线电压上。电压正常时，电磁吸力可以将搭扣吸住，使线路保持接通。当欠压（或失压）时，电磁吸力变小，在弹簧6作用下，搭扣被拉开，在弹簧2的作用下，接角刀片迅速被拉开，切断电路。欠压自动空气开关1-接触刀片；2-弹簧；3-搭扣支点；4-搭扣；5-电磁铁；6-衔铁l图8-6为典型自动开关动作原理图。主触头、辅助触头被传动杆连动，当反时针方向失去操作手柄时，闭合力经自由脱扣机构传递给传动杆，使触头闭合。最后锁扣将自由脱扣机构锁住，保持电路接近。为了实现过载和短路保护，三相主电路内串联有电磁式过流脱扣器，必需时在辅助触头电路内可串联失压脱扣器。l当任何一相主电路的电流超过一定数值时，过电流脱扣器产生的电磁力克服了弹簧的反作用力将衔铁向上吸引，衔铁上部的顶板推动脱扣杠，使脱扣半轴反时针方向转动，从而自由脱扣机构脱扣，在断开弹簧的作用下，触头断开而将电路分断。2.低压断路器选择低压断路器选择l（1）按工作条件选择自动开关的型号和结构。在低压配电、电机控制和照明线路中常采用框架式和塑料外壳式。l（2）按线路额定参数选择自动开关的额定电压和额定电流。其额定电压应大于或等于线路的额定电压，额定电流应大于或等于线路的额定电流。l（3）根据不同使用场合选用脱扣器的类型。如控制电动机时，应有欠压、失压保护，故需失压脱扣器。为使电机起动时不跳闸又防止电机过载和短路，应该有热脱扣器或有延时的过电流脱扣器。（五）漏电保护器（五）漏电保护器l又称漏电断路器，当发生漏电时，自动分断发生故障的线路。漏电保护器能迅速断开发生人身触电、漏电和单相接地故障的低压线路。电流动作型漏电保护器工作原理图l漏电保护器，按其动作原理分为电压动作型和电流动作型两种，但通常用的为电流动作型。上图为电流动作型漏电保护器的工作原理示意图。它由零序电流互感器TAN、放大器A和低压断路器（低压自动开关）QF等3部分组成。设备正常运动时，电路三相电流对称，三相电流相量和为零，因此零序电流互感器TAN的铁心中没有磁通，其二次侧没有电压。如果设备发生漏电或单相接地故障时，由于主电路三相电流的相量和不为零，零序电流互感器TAN的铁心中就有零序磁通，其二次侧就有电流，经放大器A放在后，通入自动开关脱扣器线图，使低压断路器QF跳闸，切除故障电路，避免发生触电事故。