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摘要:现如今,我国是社会快速发展的新时期,我国进入城市化进程的新阶段,无论是城镇还是郊区,我国的建筑建设都越来越现代化,不同类型的建筑队用电的要求也各有差别。然而总体上来看,用电量和用电负荷相比之前均有很大程度的提升。尤其是在冬季和夏季这两个季节,居民的用电量和用电负荷波动很大,这就对供电系统的稳定性和安全性甚至环保性提出了很高的需求。本文针对供配电系统中电线电缆的选择及敷设做了相应的分析,希望能给予相关从业者有用的建议。
关键词:供配电;电线电缆;设计
引言
工厂供配电系统就是将电力系统中的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去,它由工厂降压变电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。本文主要根据某电厂补水站的负荷数量和性质、补水站的特点和周边环境,对补水站电力电缆进行选择和敷设设计。供配电系统设计,是根据车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的要求,以及负荷布局,结合企业供电情况,解决各部门的安全可靠,经济的分配电能问题。但此次设计的针对性比较强,只根据车间的具体情况算出计算负荷,选择电缆和敷设电缆就行。某电厂补给水泵房设380/220V配电室配两台315kVA干式变压器,高压侧电源引自某电厂6kVⅠ段和Ⅱ段。380/220V采用单线分段结线,每台变压器带一段母线,并设母线分段、隔离开关,两台变压器互为备用。补给水泵房距离厂区约1.5km,中间跨过一条城市马路,地基稳定,且不会积水。在深入生产实践,了解现实问题,熟悉补水站的工作流程和方法的基础上,确定3台三相异步电动机组的计算负荷和短路电流,以及照明系统的照度计算,行车的负荷等等,完成导线和电缆截面的选择,确定电线电缆的型号,并进行校验;按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,对其敷设方式进行设计。
1确定满足要求的最小截面
低压动力线路,一般先按发热条件选择电缆截面,然后用电压损失条件进行校验;低压照明线路,因其对电压水平要求较高,一般先按允许电压损失条件选择截面,然后用发热条件进行验算。1)按发热条件选择电缆的截面按发热条件选择电缆的截面就是要求计算电流不超过电缆正常运行的允许载流量:IN≥Ijs。2)按允许电压损失选择电缆截面为了保证用电设备的正常工作,有关规程规定了用电设备端子处电压偏移的允许范围,应按照此允许范围确定线路电压损失△U%的允许值。电动机:±5%。照明灯:在一般工作场所±5%;在视觉要求较高的屋内场所+5%~-2.5%。其他用电设备:无特殊规定时为±5%。交流输电线路的电压损失是由电阻和电抗两部分引起的。低压线路由于输电线的间距较短,线路的电阻值比电抗值要大得多,所以一般可忽略电抗的作用。对于不同性质的负载下的电压损失计算是有差别的,如果是感性负载需要进行修正。
式中:L——电缆长度,m。△U%——电压变化率允许电压损失,%;C——电压损失计算常数,参考表1;B——校正系数。对于纯电阻性负载(如照明、电热设备等),B=1;对于感性负载(如电动机等)。
2水平桥架电缆敷设问题
建筑物内低压供配电系统电缆敷设从变配电室到末端用电设备,其路径往往会很长,大多采用沿桥架敷设。竖向部分如电气竖井内一般采用梯式桥架敷设,水平部分大多采用槽式桥架敷设。而在水平槽式桥架中电缆敷设经常会出现杂乱无章的现象,非常不利于散热,安全隐患很大。究其原因主要有:1)电缆未按一定的顺序施放;2)电缆未进行有序绑扎、固定。在这个问题上,一方面是施工作业人员操作不当,另一方面电缆桥架选择不当是主要原因,槽式桥架无法绑扎。要解决这个问题,应从以下两方面入手:1)编制电缆敷设表,绘制重点部位电缆断面图,保证正确的电缆敷设顺序。拿到图纸后对供配电系统所有电缆进行二次设计,编制电缆敷设表。电缆敷设表内容应该有:电缆型号、规格、起点、终点、途经竖井号、长度。统计完成后进行施工顺序排列,按由远到近、由高到低、由大到小、由长到短的原则。排序完成后进行电缆断面图绘制,绘制部位应该是电缆数量较多的非直线路段,也就是交叉路口。2)正确选择电缆桥架。电缆桥架按结构类型分为四种:槽式电缆桥架(又称无孔托盘式桥架)、托盘式桥架(有孔)、梯级式桥架和组合式桥架。槽式电缆桥架是一种全封闭型电缆桥架。具有良好地抗电磁干扰、防外部侵蚀作用,机械保护性能良好,适用于敷设有抗干扰要求的通信电缆及控制电缆。梯级式电缆桥架是由两根纵向侧边与若干根横档构成的梯形部件,有良好地散热性、透气性,缺点是机械保护性能差。适用于一般直径较大电缆的敷设,特别适用于高、低压动力电缆的敷设。有孔托盘式桥架是由带孔眼的底板和侧板所组成的槽形部件,或由整块钢板冲孔后弯制成的部件。散热性能和机械保护性居中,具有重量轻、载荷大、造型美观、结构简单、安装方便等优点。主要用于敷设截面大、数量较少的电力电缆。
3电力电缆线敷设方式及施工注意事项
电力电缆的敷设方式有很多种,敷设方式不同,载流量也不同,一般要根据施工现场的状况以及电气设备的位置而确定。下面简单介绍几种敷设方式及其优缺点:(1)管道式敷设方式。管道式敷设方式常用于高压电缆,指的是将高压电缆敷设于预制的管路中。采用管道式敷设方式要求每间隔一定的距离要配有人孔,方便引入和连接电缆。(2)隧道式敷设方式。隧道式敷设方式一般也用于高压电缆,而且通常来说,隧道式敷设只用于城市内,是指将电缆敷设于专门的电缆隧道内的桥架或者支架上面,电缆隧道内部可以敷设大量电缆,其具有容纳电缆数量较多,散热性能好,便于检修和维护等优点,但其工程量比较大,施工成本比较高。(3)直埋式敷设。直埋式敷设是指将电缆直接埋在地下的一种敷设方式,也是日常施工中最常见的一种敷设方式,其具有施工便捷、成本低等优点。直埋电缆的沟底要求无硬质杂物,沟底需铺设10厘米左右的黄沙或者细土,电缆敷设后要求再加盖10厘米左右的黄沙或细土,然后用盖板进行保护。敷设电缆的时候,需要配备现场安全技术员,负责电缆整个敷设过程的安全工作。同时需要配备一名现场调度,对电缆敷设进行统一指挥。敷设施工现场的施工人员应该佩戴好安全帽,对高空电缆桥架上进行施工作业时,应穿防滑鞋,并系好安全带,避免高空坠落的事故发生。如果采用电动机械设备进行作业时,应当确保电动设备的供电可靠,设备的电源应加装漏电保护装置,并应有良好的接地。
4电线电缆截面选择计算的条件
(1)发热条件。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。(2)电压损耗条件。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗,不应超过正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路,可不进行电压损耗校验。(3)经济电流密度。35kV及以上的高压线路及电压在35kV以下但距离长电流大的线路,其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择,以使线路的年运行费用支出最小。按经济电流密度所选的截面,称为经济截面。工厂内的10kV及以下的线路,通常不按经济电流密度选择。
结语
以上为本人对供、配电系统中电线电缆的选择及敷设设计的初步认识,在此设计的基础上,基本满足了供电系统安全、可靠、优质、经济地运行。
参考文献:
[1]曾愉生.浅谈建筑设计防火规范的若干问题[J].建材发展导向(上),2018(1):370-371.
[2]陈希斌.浅谈工程中电缆桥架的选择[J].城市建设理论研究,2014(1):12-25.