【導(dǎo)讀】實驗為一體的教學(xué)樓，建筑面積約為6000平方米左右。包括A樓B樓C樓，A. 還有連接AB樓的連廊，連接AC樓的連廊等。主要設(shè)計內(nèi)容為鹽城工學(xué)院新校。新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)設(shè)計；用電設(shè)備的選型；電線電纜的選擇與敷設(shè)。與保護、電腦設(shè)備管理于一體的現(xiàn)代化實驗樓,教學(xué)樓供用電系統(tǒng)。與電業(yè)部門簽訂協(xié)議，確定供電等級。

　　

【正文】 ，不宜小于 4 2mm 。 (6)水下電纜敷設(shè)當(dāng)需纜芯承受拉力且較合理時，可按抗拉要求選用截面。 導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)同時滿足機械強度、工作電流和允許電壓降的要求。其中導(dǎo)線承受最低的機械強度的要求是指諸如導(dǎo)線的自重、風(fēng)、雪、冰封等而不致于斷線；導(dǎo)線應(yīng)能滿足負載長時間通過正常工作最大電流的需要；及導(dǎo)線上的電壓降應(yīng)不超過規(guī)定的允許電壓降。一般公用電網(wǎng)電 壓降不得超過額定電壓的 5％。電力電纜芯截面選擇不當(dāng)時，造成影響可靠運行、縮短使用壽命、危害安全、帶來經(jīng)濟損失等弊病，不容忽視。電纜纜芯持續(xù)工作溫度，關(guān)系著電纜絕緣的耐熱壽命，一般按 30～40 年使用壽命，并依據(jù)不同絕緣材料特性確定工作溫度允許值。當(dāng)工作溫度比允許值大時，相應(yīng)的使用壽命縮短，如交聯(lián)聚乙烯工作溫度較允許值增加約 8℃ ，對應(yīng)載流量增加 7％，則使用壽命降低一半。電纜纜芯持續(xù)工作溫度，還涉及影響纜芯導(dǎo)體連接的可靠性，需考慮工程實際可能的導(dǎo)體連接工藝條件來擬定。 短路電流作用于纜芯產(chǎn)生的熱效應(yīng)，滿足不影響電 纜絕緣的暫態(tài)物理性能維持繼續(xù)正常使用，且使含有電纜接頭的導(dǎo)體連接能可靠工作，以及對分相統(tǒng)包電纜在電動力作用下不致危及電纜構(gòu)造的正常運行，這就統(tǒng)稱為符合熱穩(wěn)定條件。否則會出現(xiàn)了油紙絕緣鉛包被炸裂、絕緣紙燒焦、電纜芯被彈出、電纜端部冒煙等故障。 “年費用支出最小 ”原則的評定方法，是參照原水電部 82電計字第 44號文頒發(fā) “電力工程經(jīng)濟分析暫行條例 ”，該文件推薦的年費用支出 B 的表達式如下： B＝ ＋鹽城工學(xué)院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設(shè)計 12 。式中 Z－投資； N－年運行費。 系數(shù)是基于取經(jīng)濟使用年限為 25 年和施工年數(shù)按一年來計算的。限制鋁芯小截面 的使用，是基于過去工程實踐中采用小于 4～ 6mm2 易出現(xiàn)損傷折斷的緣故。對35kV 以上高壓單芯電纜、電纜使用方式造成附加發(fā)熱、散熱變差的情況，一般宜直接用計算或測試方式來確定允許載流量。 電纜載流量的測試 測試應(yīng)具有科學(xué)性的主要特征是：電纜在穩(wěn)定地持續(xù)電流作用下，反映測試特點的條件，應(yīng)足以等效實際工況的有關(guān)影響因素，包含其環(huán)境溫度應(yīng)基本穩(wěn)定。以400～ 500Hz中頻勵磁系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)回路用的電纜為例，計入中頻情況比工頻時鄰近效應(yīng)與集膚效應(yīng)較為增大影響，要比同截面在工頻時的載流量降低至 ～ 倍；截面大時降低程度較顯。單芯高壓電纜交叉互聯(lián)接地方式，其單元系統(tǒng)的三個區(qū)段，在工程實踐中往往難以均等，一般可按下列公式計入金屬護層的附加損耗影響。 Ps＝ ΔWs(ΔL/L)2 式中： Ps——電纜金屬護層的附加損耗率； ΔWs——電纜金屬護層兩端完全接地時的金屬護層環(huán)流損耗占纜芯導(dǎo)體損耗的比值； ΔL——該單元系統(tǒng)劃分三區(qū)段中最大與最小長度之差； L——該單元系統(tǒng)三個區(qū)段長度之和。 塑料管較金屬管的管材熱阻系數(shù)大，且表面散熱性差，用作電纜保護管時，對截流量的影響不容忽視。槽盒內(nèi)電纜載流量校正系數(shù) K 隨盒體材料導(dǎo)熱性、 壁厚、電纜占積率和結(jié)構(gòu)特征等因素而異。料包帶用于阻止電纜延燃時，覆蓋層厚度一般在 ，涂料、包帶用作耐火防護時，或者采用石棉泥、防火包等構(gòu)成較厚實的耐火層情況，伴隨的熱阻增大影響則不容忽視。電纜溝內(nèi)埋砂時，砂的熱阻系數(shù)不僅與砂粒的粗細以及其中土、細石等含量有關(guān)，還受含水量影響，但含水量不能只按初始條件，應(yīng)考慮運行溫度較高時的水份遷移影響。 環(huán)境溫度的影響 國內(nèi)外工程實踐都曾顯示，纜芯工作溫度大于 70℃ 的電纜直埋敷設(shè)運行一段時間后，由于電纜表皮溫度在約 50℃ 情況下，電纜 近旁水份將逐漸遷移而呈干燥狀態(tài)，導(dǎo)致熱阻增大，出現(xiàn)纜芯工作溫度超過額定值的惡性循環(huán)，影響電纜絕緣老化加速，以致發(fā)生絕緣擊穿事故。 直埋敷設(shè)路由位于水泥或石板的路面下，其保水性對防止土壤水份遷移有相當(dāng)作用。但沿通道近旁若有植樹時，樹根的吸水因素又易造成土壤干燥。一般對缺乏保水覆蓋層情況的防止水份遷移對策，可采取經(jīng)常性澆水或并行設(shè)置冷卻水管，但經(jīng)濟上不一定合算；也可實施換土即選用恰當(dāng)比例的砂與水泥等拌合進行回填方式。由于氣象溫度的歷年變化有分散性，宜以不少于 10 年左右的統(tǒng)計值表征。環(huán)境溫度不取極端最高溫度，是基 于電纜允許短時超過最高工作溫度，具有過負荷能力，而極端最高與最熱月的日最高溫度平均值相差在 5～ 8℃ 以內(nèi)，極端高溫持續(xù)多不超過數(shù)小時，累積所占使用總時數(shù)的比例更微小。 因為土壤的熱容性，使日溫度變化顯著小于氣溫。實測顯示地面 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)論文（ 20xx） 13 溫變化就不大，故對直埋時環(huán)境溫度的擇取，不同于空氣中的要求。直埋敷設(shè)時環(huán)境溫度不同埋深溫度差別較大。如某地 20 年氣象記錄的平均值有：最熱月的地下、 、 ，分別比同一地面月平均氣溫低 3℃ 、 4℃ 、7℃ 。 在環(huán)境溫度基礎(chǔ)上要求計入實際工 程環(huán)境溫升的影響，非常重要。電纜線路通過不同散熱條件區(qū)段時，同一纜芯截面下各區(qū)段的纜芯工作溫度可能出現(xiàn)差異。實踐中靠近高溫管道、鍋爐的電纜因過熱而導(dǎo)致局部絕緣老化或燒壞的事例不少。照明負荷為主的供電線路，不平衡電流往往較大，應(yīng)在設(shè)計中予以平衡。尤其是換流設(shè)備和電弧爐等非線性用電設(shè)備、無功補償裝置等接人電網(wǎng)后，產(chǎn)生諧波電流，其電流不平衡率往往不可忽視。交流回路并聯(lián)的電流分配，不僅與阻抗相關(guān)，還依賴于有功與無功負荷。當(dāng)供電線路含有多種受電設(shè)備時，其所含有功與無功負荷的變化，在設(shè)計階段難以把握，難以同步，若并聯(lián)電 纜截面不等，則難望實現(xiàn)合理分配。如果從安全計放大截面，投資過大，如果偏于緊湊，就難免出現(xiàn)過負荷。電纜金屬屏蔽層截面如果偏大，固然較可靠，但投資增加；如果偏小，則不安全。工程實踐中，已發(fā)生屏蔽層被電流燒壞的事例；通過對中性點非直接接地系統(tǒng)不同地點兩相接地時接地電流作用燒壞屏蔽層的事故分析，建議對 10kV、 35kV 級，宜分別按 500A、 2500A 作用 3s 條件來選擇。 電纜芯線材質(zhì) 控制和信號電纜導(dǎo)體截面一般較小，使用鋁芯在安裝時的彎折常有損傷，與銅導(dǎo)體或端子的連接往往出現(xiàn)接觸電阻過大，且鋁材具有蠕動屬 性，連接的可靠性較差，故控制和信號電纜導(dǎo)體統(tǒng)一明確采用銅芯。電力電纜導(dǎo)體材質(zhì)的選擇，既需考慮其較大截面特點和包含連接部位的可靠安全性，又要統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟性，宜區(qū)別對待。同樣條件下銅與銅導(dǎo)體比鋁與銅導(dǎo)體連接的接觸電阻要小約 10～ 30 倍，據(jù)美國消費品安全委員會 CPCS 統(tǒng)計的火災(zāi)事故率，銅芯線纜與鋁芯線纜故障率之比為 1：55。電源回路一般電流較大，同一回路往往需多根電纜，采用鋁芯更增加電纜數(shù)量，造成柜、盤內(nèi)連接擁擠，曾多次回連接處發(fā)生故障導(dǎo)致嚴(yán)重事故。現(xiàn)明確重要的電源回路需用銅芯，可提高電纜回路的整體安全可靠性。耐 火電纜需具有在經(jīng)受 750～1000℃ 作用下維持通電的功能。鋁的熔融溫度為 660℃ ，而銅可達 1080℃ 。水下敷設(shè)比陸上的費用高許多，采用銅芯有助于減少電纜根數(shù)時，一般從經(jīng)濟性和加快工程來看將顯然有利。 電力電纜芯數(shù) 交流 1kV 及以下電源中性點直接接地系統(tǒng)，按設(shè)有中性線、保護接地線， 中性線與保護接地線獨立分開或功能合一等不同接線方式，在供電系統(tǒng)中已客觀存在著不同類別。故需相應(yīng)明確電纜芯數(shù)的選擇要求。大電流回路采用單芯電纜，較三芯電纜可改善柜、盤內(nèi)密集的終端連接部位電氣安全間距；對長線路情況可減免接頭 ，利于提高線路工作可靠性。多年電纜運行實踐顯示了接頭故障率占電纜事故中相當(dāng)高的比例，基于電纜密集匯聚于柜、盤中因電氣間距等因素容易導(dǎo)致事故的經(jīng)驗教訓(xùn)，因而在綜合評價時，不應(yīng)只注意單芯與三芯的投資差異，還要注重技術(shù)安全性。 鹽城工學(xué)院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設(shè)計 14 按械強度選擇的方法 架空導(dǎo)線截面不得小于表 41 要求。 表 41 架空導(dǎo)線 截面按機械強度 選擇導(dǎo)線截面 ( 2mm ) 銅線 鋁線 絕緣線 裸 線 絕緣線 鋁絞線 鋼芯鋁絞線 室外 6 10 10 25 16 接戶線必須用絕緣線，銅線用截面不小于 4 2mm ，鋁線用截面不小于 6 2mm 。 固定敷設(shè)的導(dǎo)線最小線芯截面應(yīng)符合表 42 的規(guī)定 。 表 42 固定敷設(shè)的導(dǎo)線最小線芯截面 敷設(shè)方式 最小線芯截面 2mm 銅芯 鋁芯 裸導(dǎo)線敷設(shè)于絕緣子上 10 10 絕緣導(dǎo)線敷設(shè)于絕緣子上 室外 L≥2m 室內(nèi) L≥2m 室內(nèi)、外 2〈 L≥6m 4 6〈 L≥16m 4 6 16〈 L≥25m 6 10 絕緣導(dǎo)線穿管、板敷設(shè) 絕緣導(dǎo)線線槽敷設(shè) 塑料絕緣護套導(dǎo)線扎頭直敷 注： L 為絕緣子支持間距。 按導(dǎo)線安全載流量選擇截面 導(dǎo)線必需能夠承受負載電流長期通過所引起的溫升，不能因過熱而損壞導(dǎo)線的絕緣。導(dǎo)線所允許長時間通過的最大電流稱為該截面的安全載流量。同一導(dǎo)線截面不同的敷設(shè)條件下的安全載流量是不一樣的。例如同一截面的導(dǎo)線作架空線敷設(shè)比穿管敷設(shè)的安全載流量大。穿管線所用的管材、穿管線的根數(shù)等都影響安全載流量。表 43 是塑料絕緣線的安全載流量。表 44 是橡皮絕緣線的安全載流量。計算方法是先求出負載實際電流，再按電流查安全載流量表即可得導(dǎo)線截面。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)論文（ 20xx） 15 表 43BV 絕緣電線明敷及穿管持續(xù)載流量 環(huán)境溫度 ℃ 30 35 40 30 35 40 導(dǎo)線根數(shù) 1 1 1 2~4 5~8 9~12 12 2~4 5~8 9~12 12 2~4 5~8 9~12 12 標(biāo)稱截面mm2 明敷載流量 A 導(dǎo)線穿管載流量 A 23 22 20 3 9 8 7 12 9 7 6 11 8 7 6 31 29 27 17 13 11 10 16 12 10 9 15 11 9 8 4 41 39 36 24 18 15 13 22 17 14 12 21 15 13 11 6 53 50 46 31 23 19 17 29 21 18 16 30 20 16 15 10 74 69 64 44 33 28 25 41 31 26 23 38 29 24 21 16 99 93 86 60 45 38 34 57 42 35 32 52 39 32 29 25 132 124 115 83 62 52 47 77 57 48 43 70 53 44 39 35 161 151 140 103 77 64 58 96 72 60 54 88 66 55 49 50 201 189 175 127 95 79 71 117 88 73 66 108 81 67 60 70 259 243 225 165 123 103 92 152 114 95 85 140 105 87 78 95 316 297 275 207 155 129 116 192 144 120 108 176 132 110 99 120 374 351 325 245 184 153 138 226 170 141 127 208 156 130 117 150 426 400 370 288 216 180 162 265 199 166 149 244 183 152 137 185 495 464 430 335 251 209 188 309 232 193 174 284 213 177 159 240 592 556 515 396 297 247 222 366 275 229 206 336 252 210 189 注：額定電壓 ，導(dǎo)體工作溫度 70℃ 。 鹽城工學(xué)院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設(shè)計 16 表 44BX 絕緣電線明敷及穿管持續(xù)載流量 環(huán)境溫度 ℃ 30 35 40 30 35 40 導(dǎo)線根數(shù) 1 1 1 2~4 5~8 9~12 12 2~4 5~8 9~12 12 2~4 5~8 9~12 12 標(biāo)稱截面 2mm 明敷載流量 A 導(dǎo)線穿管載流量 A 24 22 20 13 9 8 7 12 9 7 6 11 8 7 6 31 28 26 17 13 11 10 16 12 10 9 15 11 9 8 4 41 38 35 23 17 14 13 21 16 13 12 20 15 12 11 6 53 49 45 29 22 18 16 28 21 17 15 25 19 16 15 10 73 68 62 43 32 27 24 40 40 25 22 37 27 23 20 16 98 90 83 58 44 36 33 53 55 33 30 49 37 31 28 25 130 120 110 80 60 50 45 73 68 46 40 68 51 42 38 35 165 153 140 99 74 62 56 91 84 57 51 84 63 52 47 50 201 185 170 122 92 76 69 112 108 70 63 104 78 65 58 70 254 234 215 155 116 97 87 144 114 90 81 132 99 82 74 95 313 289 265 198 149 124 111 193 144 120 108 168 126 105 94 120 366 338 310 231 173 144 130 213 160 133 120 196 147 122 110 150 419 387 3