第五章 导线电缆防火与阻燃

1. 第五章 导线电缆防火与阻燃

2. 内容 • 导线电缆负荷计算 • 电气设备选择 • 导线电缆选择 • 线路敷设的防火要求 • 电缆线路防火和阻燃措施

3. §5.1 导线电缆负荷计算 • 一、负荷计算 • 负荷：是指导线、电缆和电气设备（变压器、断路器）中通过的功率和电流。是一个动态值。 • 负荷计算：是指求出导线、电缆、变压器、断路器等电气设备中流过的电流和功率。

4. 计算负荷：是一个假定的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。其确定为半小时平均负荷绘制的日负荷曲线上的“最大负荷”。表示为Pj、Ij。计算负荷：是一个假定的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。其确定为半小时平均负荷绘制的日负荷曲线上的“最大负荷”。表示为Pj、Ij。

5. §5.1 导线电缆负荷计算 二、确定计算负荷的方法 需要系数法：简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算 二项式法：适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。 估算法：无确切资料时使用。

6. 需要系数法 1、用电设备的运行工作方式 ⑴ 连续运行工作制（长时工作制）：是指在规定的环境温度下连续运行，在设备的任何部分产生的温度和温升均不超过最高允许值。

7. 需要系数法 1、用电设备的运行工作方式 ⑵ 短时运行工作制（短时工作制）：用电设备的运行时间短而停歇时间长，在工作时间内的发热足以在停歇时间内冷却。

8. 工作时间tg 暂载率JC%= ×100% 工作周期(tg+tT) 需要系数法 1、用电设备的运行工作方式 ⑶ 断续运行工作制（反复短时工作制）：用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间（tg）与停歇时间（tT)相互交替。

9. 需要系数法 2、用电设备的设备容量 由于各用电设备的额定工作方式不同，在运算前， 必须将铭牌上的额定功率换算成同一工作制下的 额定功率。经过换算至统一规定的工作制下的“额 定功率”称为“设备容量”。用Pe表示。铭牌上的额 定功率用Pe´表示。

10. 需要系数法 3、需要系数法 ⑴ 单台用电设备的计算负荷（Pj1) 等于单台用电设备的设备容量： Pj1= Pe a、长时工作制设备的设备容量：Pe= Pe´ b、短时重复工作制设备的设备容量： 指统一换算到暂载率为JC%=25%时的额定容量。

11. 需要系数法 3、需要系数法 ⑴ 单台用电设备的计算负荷（Pj1) 等于单台用电设备的设备容量： Pj1= Pe c、电焊机的设备容量： 指统一换算到暂载率JC%=100%时的额定容量 直流电焊机： 交流电焊机： se— 铭牌上的额定视在功率（KVA） cose—铭牌上的额定功率因数

12. 需要系数法 3、需要系数法 ⑴ 单台用电设备的计算负荷（Pj1) 等于单台用电设备的设备容量： Pj1= Pe d、照明设备（单台） 白炽灯： Pe= Pe´；荧光灯： Pe= 1.2Pe´； 汞灯： Pe=1.1 Pe´ 注：计及效率的单台设备：Pj1= Pe/

13. 需要系数法 3、需要系数法 ⑵ 单组用电设备的计算负荷（Pj2） Pj2=kx·∑Pj1= kx·∑Pe kx—用电设备组的需要系数。 注:用电设备台数多， kx小; 用电设备台数少，kx大 只有一台设备时， kx=1 配电箱供给多个设备时，一般视为同类组，按式计算

14. 需要系数法 3、需要系数法 ⑶ 多组用电设备的计算负荷（ Pj3） Pj3=k∑·∑Pj2 Pj2—单组用电设备的计算负荷 k∑—同期系数 k∑=0.7～1.0 具体情况查表

15. Sj4 Sj3 需要系数法 3、需要系数法 ⑷ 变压器的损耗 一般取 Se=Sj3

16. C × D1 D3 D4 65KW 62KVar D2 D × 21KW 20KVar 15KW 12KVar E1 E2 E3 × × × N1 N2 N3 D D D D D D D 7.5 1 7.5×2 3.5×4 5×2 5×2 5×7 3.5×7 1 3 1 2 2 2 需要系数法 4、例题 各组用电设备情况如图示， 用需要系数法求出各点C、 D、E1、E2、E3 E1：供冷加工机床（机修车间）（成组） E2：供泵风机负荷（成组） E3： 非联锁的连续运输机 380/220V

17. 查表：NI：KX1=0.15,tg1=1.73 N2:KX2=0.75,tg2=0.75 N3：KX3=0.6,tg3=0.88 • 解：

18. 查表：NI：KX1=0.15,tg1=1.73N2:KX2=0.75,tg2=0.75 N3：KX3=0.6,tg3=0.88 解：

19. 查表：NI：KX1=0.15,tg1=1.73N2:KX2=0.75,tg2=0.75 N3：KX3=0.6,tg3=0.88 解：

20. 查表：NI：KX1=0.15,tg1=1.73N2:KX2=0.75,tg2=0.75 N3：KX3=0.6,tg3=0.88 解：

21. （二）估算法 1、用需要系数法估算 Pj=Kx·∑Pe Pj —总计算负荷 ∑Pe—设备铭牌功率的总和 Kx—总需要系数 2、用单位面积法估算 Pj=P·S Pj— 总计算负荷 S—建筑面积（㎡） P—单位面积安装功率（W/㎡）

22. （三）二项式法 • 考虑了大容量设备对计算负荷的影响。 ∑

23. 各用电设备组的需要系数Kx和功率因数

24. 用电设备组二项式系数

25. §5—2 电气装置的选择 • 一、电气装置选择的一般原则 二、导线电缆的类型和截面选择 三、熔断器的选择

26. 设计和选择电气装置时应遵守以下几种共同原则：设计和选择电气装置时应遵守以下几种共同原则： 1）按正常工作条件选择电气装置的额定值； 2）按最大短路电流的热效应和电动力效应校验电气装置的热稳定性和动稳定性； 3）按安装设计地点的最大三相短路容量来校验开关电器的短路能力； 4）按设备装设地点、工作环境、使用要求及供货条件等选择电气装置的型号。

27. 一、电气装置选择的一般原则 • 1、按环境条件选择 • 2、按正常工作条件选择 • 3、按短路条件选择

28. 1、按环境条件选择 选择时，必须考虑环境特征：户外、户内、潮湿、高温、高寒、高海拔、易燃易爆危险环境等，还要考虑防火要求以及安装运行、维护、操作方便。

29. 2、按正常工作条件选择 ⑴ 装置的额定电压Ueg应和安装地点网络的额定 电压Ue相等 Ueg ≥Ue ⑵ 装置的额定电流Ieg应大于或等于正常工作时 最大负荷电流Igmax Ieg≥Igmax ⑶ 装置的额定电流是按一定的环境温度确定的（如载流导体25℃，电气设备40℃），当安装地点的实际温度与该环境温度不一致时，必须对Ieg给予温度修正。

30. ⑴ 动稳定校验 Iegmax≥Ich 或iegmax≥ich 热稳定校验 It2·t≥I∞2·tjx 或It≥I∞ 3、按短路条件选择 对断开短路电流的电器，要满足一定的断流能力。对可能通过短路电流的电器应按下列公式进行动稳定和热稳定校验 ⑵ 熔断器保护的设备可以不进行热稳定和动 稳定校验

31. 二、导线电缆的类型和截面选择 （一）导线电缆的分类 （二）导线、电缆的类型选择 （三）导线、电缆的截面选择

32. 2、 导线类型 ⑴ 裸导线 ⑴ 聚氯乙烯绝缘和护套 3、电缆类型 ⑵ 绝缘线 ⑵ 交联聚氯乙烯绝缘（YJ） 氯乙烯护套（V） （3） 油浸纸绝缘（Z） （一）导线电缆的分类 1、 分类法 ⑴ 按保护层 ⑵ 按导体材料 ⑶ 按绝缘层

33. ⑴ 裸导线 铜芯 BX BBX BXG BXR 单股(T) 铜 橡胶绝缘 多股(TJ)（绞线） X 铝芯 BLX BBLX BLXG — ⑵ 绝缘线 单股(L) 铝 铜芯 BV BVV — BVR (LJ)（绞线） 塑料绝缘 多股 V 铝芯 BLV BLVV BLXF — (LGJ)（钢芯绞线） 2、导线类型

34. 铝芯 VLV 铝芯 YJLV ⑴ 聚氯乙烯绝缘和护套 ⑵ 交联聚氯乙烯绝缘（YJ） 氯乙烯护套（V） 铜芯 VV 铜芯 YJV 铝芯 ZLL ZLQ （3） 油浸纸绝缘（Z） 铜芯 ZL ZQ 3、电缆类型

35. （二）导线、电缆的类型选择 1、考虑因素：高低压、使用环境、现场敷设方法、导线材料、电缆特性 2、主要项目：⑴导线材料的选择 ⑵导线型号的选择 ⑶电缆型号的选择

36. （三）导线、电缆的截面选择 • 按发热条件选择 • 按电压损失选择 • 按机械强度选择 • 按电缆的热稳定性选择

37. 1、按发热条件选择 • 1）、原理 • 2）、原则 • 3）、例题

38. 根据有关技术规定，在一定的导线截面下给出导线长期连续负荷的允许载流量，同时要考虑绝缘材料是橡胶还是塑料；导线的股数是单股还是多股；环境温度的高低；导线是明敷还是暗敷和导线穿管的根数等多种因素的影响。根据有关技术规定，在一定的导线截面下给出导线长期连续负荷的允许载流量，同时要考虑绝缘材料是橡胶还是塑料；导线的股数是单股还是多股；环境温度的高低；导线是明敷还是暗敷和导线穿管的根数等多种因素的影响。

39. 1）、原理 用于低压配电线路，线路较短，电压损失不是限制条件。 在环境温度一定时，对于不同截面的导线在 其允许温度下都有一个最大允许电流。导体长期 连续通过允许负荷电流时，其发热温度不超过允 许工作温度，超过时将使绝缘老化。

40. 2）、原则 通过查表，使导线、电缆允许载流量Iux大于或等于计算负荷电流Ij ，即： Iux≥Ij 注：a:当实际环境温度与表格中规定的温度不符合时，导线电缆的允许载流量进行温度修正； b:导线穿管时载流量约减小30%； c:电缆沟道中由于多条电缆并列敷设在一起，使沟道温度升高，此时电缆允许载流量比规定值约减小10%～27%； d:考虑保护装置上与载流量的配合关系，应按短路电流校验热稳定性和满足机械强度的要求。

41. 举例 1、BX型配电用橡胶绝缘导线，若导线截面为10mm2、7股、环境温度为25℃、管内穿2根导线，则对应的导线允许载流量为68A。 2、BV型配电用聚氯乙烯绝缘导线，若导线截面为10mm2、7股、明敷方式、环境温度为25℃、导线允许载流量为75A。 3、BV型配电用聚氯乙烯绝缘导线，若导线截面为10mm2、7股、穿管敷设方式，管内穿2根导线、环境温度为25℃、则对应的导线允许载流量为59A，穿管敷设较之明敷时允许载流量有所降低。

42. 2、按电压损失选择 • 原因：线路上的电压损失使设备的端电压小于额定电压 • 影响设备正常运行，出现故障。 • 原则：区域电网线路长，电压损失超过允许范围，可采 • 取另外的调压措施，一般按电压损失选择导线截 • 面，按发热和机械强度校验。 • 地方电网，10KV以下的无调压手段，用电压损 • 失选择，一般按发热选择导线截面，按电压损失 • 校验。

43. 对于用电设备，人们关心的是加在设备两端的电压数值，而不去考虑它的相位变化。所以，线路电压计算，只计算电压损失，不计算电压降落。电压损失不超过5%，故电压损失为对于用电设备，人们关心的是加在设备两端的电压数值，而不去考虑它的相位变化。所以，线路电压计算，只计算电压损失，不计算电压降落。电压损失不超过5%，故电压损失为

44. A r1 x1 l1 B r2 x2 l2 C R1 X1 L1p1 q1 p2 q2 R2 X2 L2

45. 线路上各段的总电压损失 或 电压损失通常用额定电压百分数表示：

46. 380/220V低压线，X0很小 A：低压系统不计 ------总负荷矩（KW.m） 铜C=77 三相四线制 铝C=46.3 ------系数 铜C=12.8 单相 铝C=7.75 2）按允许电压选择导线截面 有功负荷及电阻引起的电压损失 • 令： 无功负荷及电抗引起的电压损失

47. 2）按允许电压选择导线截面 • 一般: • 低压系统 的影响 B、高压系统计及 则： 架空线：x0=0.35—0.4/km 电缆： x0=0.08 /km

48. 3、按机械强度选择 • 原因： • 导线敷设在一定的环境中，常受到风、雪和温度 的影响，有时会被拉断，发生事故。所以，选择的导线截面要大于某一最小截面，以保证足够的机械强度。 • 原则：a:10KV以下的导线不得采用单股线 b:高压线路一般截面不小于35 ㎜2 c:具体查阅电工手册

49. 按电缆的热稳定性选择 电缆的截面校验要满足热稳定条件的 最小允许截面的要求

50. 绝缘导线和电缆截面的选择 当选择室内低压配电系统的绝缘导线和电缆的截面时，应考虑这个系统的额定电压、用电负荷、敷设环境以及附近电气装置的电磁干扰等方面内的要求，来合理选择绝缘导线和电缆的型号和规格。同时尚应满足以下基本要求： 1、根据用电负荷、敷设方式及环境温度 所确定的绝缘导线和电缆的截面，其允许载流量 应不小于最大预期负荷电流值，一般情况下， 允许载流量都应有一定的裕量。