电气线路种类、特点及电气线路的安全条件
电气线路种类、特点及电气线路的安全条件
电气线路种类很多。按照敷设方式，分为架空线路、电缆线路、穿管线路等;按照导体的绝缘，分为塑料绝缘线、橡皮绝缘线、裸线等等。
一、架空线路
架空线路指挡距超过25m，利用杆塔敷设的高、低压电力线路。架空线路主要由导线、杆塔、绝缘子、横担、金具、拉线及基础等组成。
架空线路的导线用以输送电流，多采用钢芯铝绞线、硬铜绞线、硬铝绞线和铝合金绞线。厂区内（特别是有火灾危险的场所）的低压架空线路宜采用绝缘导线。架空线路的塔杆用以支撑导线及其附件，有钢筋混凝土杆、木杆和铁塔之分。按其功能，杆塔分为直线杆塔、耐张杆塔、跨越杆塔、转角杆塔、分支杆塔和终端杆塔等。直线杆塔用于线路的直线段上，起支撑导线、横担、绝缘子、金具之用;耐张杆塔在断线或紧线施工的情况下，能承受线路单方向的拉力，用于线路直线段几座直线杆塔之间线段上;跨越杆塔是高大、加强的耐张型杆塔，用于线路跨越铁路、公路、河流等处;转角杆塔用于线路改变方向处，能承受线路两方向的合力;分支杆塔用于线路分支处，能承受各方向线路的合力;终端杆塔用于线路的终端，能承受线路全部导线的拉力。架空线路的绝缘子用以支撑、悬挂导线并使之与杆塔绝缘，分为针式绝缘子、蝶式绝缘子、悬式绝缘子、陶瓷横担绝缘子和拉紧绝缘子等。架空线路的横担用以支撑导线，常用的横担有角铁横担、木横担和陶瓷横担。架空线路的金具主要用于固定导线和横担，包括线夹、横担支撑、抱箍、垫铁、连接金具等金属器件。架空线路的拉线及其基础用以平衡杆塔各方向受力，保持杆塔的稳定性。
架空线路的特点是造价低、施工和维修方便、机动性强;但架空线路容易受大气中各种有害因素的影响，妨碍交通和地面建设，而且容易与邻近的高大设施、设备或树木接触（或过分接近），导致触电、短路等事故。
二、电缆线路
电力电缆线路主要由电力电缆、终端接头和中间接头组成。电力电缆分为油浸纸绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆和聚氯乙烯绝缘电缆。
电力电缆主要由缆芯导体、绝缘层和保护层组成。电缆缆芯导体分围芯和铝芯两种;绝缘层有油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘等几种;保护层分内护层和外护层;内护层分铅包、铝包、聚氯乙烯护套、交联聚乙烯护套、橡套等几种;外护层包括黄麻衬垫、钢笔和防腐层。油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆的结构见图9-1和图9-2。
户外用电缆终端接头有铸铁外壳、瓷外壳终端接头和环氧树脂终端接头;户内用电缆终端接头常用环氧树脂终端接头和尼龙终端接头。电缆中间接头有环氧树脂中间接头、铅套中间接头和铸铁中间接头。电缆接头事故占电缆事故的70%，其安全运行十分重要。
电缆线路的特点是造价高、不便分支、施工和维修难度大;但电缆线路不容易受大气中各种有害因素的影响、不妨碍交通和地面建设。现代化企业中，电缆线路得到了广泛的应用。特别是在有腐蚀性气体或蒸气、有爆炸的火灾危险的场所，应用最为广泛。
三、室内配线
室内配线种类繁多。母线有硬母线和软母线之分。干线有明线、暗线和地下管配线之分。支线有护套线直敷配线、瓷夹板或塑料夹板配线、鼓形绝缘子或针式绝缘子配线、钢管配线、塑料管配线等多种型式。室内配线方式应与环境条件、负荷特征、建筑要求相适应。各种配线方式的适用范围见表 9-1;各种环境条件对线路的要求见表9-2。
由表可知，特别潮湿环境应采用硬塑料管配线或针式绝缘子重线;高温环境应采用电线管或焊接钢管配线，或针式绝缘子配线多尘（非爆炸性粉尘）环境应采用各种管配线;腐蚀性环境应采硬塑料管配线;火灾危险环境应采用电线管或焊接钢管配线;爆危险环境应采用焊接钢管配线等。
四、导电能力
导线的导电能力包含发热、电压损失和短路电流等三方面的要求。
（一）发热条件
为防止线路过热，保证线路正常工作，导线运行最高温度不得超过下列限值∶
橡皮绝缘线 65℃
塑料绝缘线 70 ℃
裸线 70 ℃
铅包或铝包电缆 80 ℃
塑料电缆 65 ℃
因为电流产生的热量与电流的平方成正比，所以，各种导线的许用电流（即安全载流量）也有一定的限制。
（二）电压损失
电压损失是受电端电压与供电端电压之间的代数差。电压损失太大，不但用电设备不能正常工作，而且可能导致电气设备和电气线路发热。
电压太高将导致电气设备的铁芯磁通增大和照明线路电流增大。 电压太低可能导致接触器等吸合不牢，吸引线圈电流增大;对于恒功率输出的电动机，电压太低也将导致电流增大;过分低的电压还可能导致电动机堵转。以上这些情况都将导致电气设备损坏和电气线路发热。
（三）短路电流
为了短路时速断保护装置能可靠动作，短路时必须有足够大自短路电流。这也要求导线截面不能太小。另一方面，由于短路电较大，导线应能承受短路电流的冲击而不被破坏。
同时，短路电流也不能太小，以保证短路时速断保护装置能可靠动作。这也要求导线有足够大的截面积。特别是在 TN系统中相线与保护零线回路的阻抗应符合保护接零的要求，单相短路电泸应大于熔断器熔体额定电流的4倍（爆炸危险环境应大于5倍）大于低压断路器瞬时动作过电流脱扣器整定电流的1.5倍。
五、机械强度
运行中的导线将受到自重、风力、热应力、电磁力和覆冰重，的作用。因此，必须保证足够的机械强度。按照机械强度的要求架空线路导线截面积不得小于表9-3所列数值;低压配线截面积?得小于表9-4所列数值。
应当注意，移动式设备的电源线和吊灯引线必须使用铜芯软线，而除穿管线之外，其他型式的配线不得使用软线。
六、间距
电气线路与建筑物、树木、地面、水面、其他电气线路以及各种工程设施之间的安全距离见第一章第三节。
架空线路电杆埋设深度不得小于2m，并不得小于杆高的1/6。
（1）接户线和进户线的故障比较多见。安装低压接户线应当注意以下各项间距要求∶
如下方是交通要道，接户线离地面最小高度不得小于6m;交通困难的场合，接户线离地面最小高度不得小于3.5m。
（2）接户线不宜跨越建筑物，必须跨越时，离建筑物最小高脑不得小于2.5m。
（3）接户线离建筑物突出部位的距离不得小于0.15m，离下阳台的垂直距离不得小于2.5m，离下方窗户的垂直距离不得小于0.3 m，离上方窗户或阳台的垂直距离不得小于0.8m，离窗户或台的水平距离也不得小于0.8m。
（4）接户线与通讯线路交叉，接户线在上方时，其间垂直距不得小于0.6m;接户线在下方时，其间垂直距离不得小于0.3m
（5）接户线与树木之间的最小距离不得小于0.3m。
七、导线连接
导线有焊接、压接、缠接等多种连接方式。导线连接必须紧密原则上导线连接处的机械强度不得低于原导线机械强度的80%;!缘强度不得低于原导线的绝缘强度;接头部位电阻不得大于原导线电阻的1.2倍。
在干燥的室内，如无爆炸危险和强烈振动，且安全要求不太高小截面铜导线与铝导线允许直接连接。其操作要领是∶剥开铝导后及时涂上导电膏;铜导线刷锡后涂上导电膏;按要求紧密缠结缠结好后先用橡皮胶布紧密包裹（尽量不留下气泡），然后再用通胶布包裹。
八、线路防护
各种线路应对化学性质、热性质、机械性质、环境性质、生!性质及其他方面有害因素的危害具有足够的防护能力。线路防护设计应符合相关的要求。
电力电缆在以下部位应穿管保护∶
（1）电缆引入或引出建筑物（包括隔墙、楼板）、沟道、隧
（2）电缆通过铁路、道路处;
（3）电缆引入或引出地面时，地面以上2m和地面以下0.1～0.25m的一段应穿管保护;
（4）电缆有可能受到机械损伤的部位;
（5）电缆与各种管道或沟道之间的距离不足规定的距离处。
九、过电流保护
电气线路的过电流保护包括短路保护和过载保护。
（一）短路保护
短路电流很大，持续时间稍长即可造成严重后果。因此，短路时短路保护装置必须瞬时动作。电磁式过电流脱扣器（或继电器）具有瞬时动作的特点，宜用作短路保护元件。熔断器的动作虽然具有反时限的特点，但因其热容量很小，动作特性曲线很陡，一般情况下动作时间很短，也常用作短路保护元件。当电流为熔体额定电流的6倍时，快速熔断器的熔断时间一般不超过0.02s，从而具有良好的短路保护性能。
短路保护的动作时间应符合前述电气线路热稳定性的要求。在TN 系统中，短路保护装置应能保证发生单相短路时，在规定的持续时间内切断电源。
（二）过载保护
为了充分利用电力线路的过载能力，过载保护必须具备反时限动作特性。热脱扣器（或热继电器）具有良好的反时限动作特性，宜用作过载保护元件。但热脱扣器动作太慢（6倍整定电流时动作时间仍大于5s），不能作短路保护元件。熔断器的动作特性略具有反时限的特点，在没有冲击电流或冲击电流很小的线路中，除用作短路保护元件外，也兼作过载保护元件。
热脱扣器的额定电流可按负荷电流的1.1倍选取，但应按负荷电流进行整定，以提高防火效能。对于没有冲击电流或冲击电流很小的线路，熔断器熔体的额定电流应与过载保护的要求相适应。为此，熔断器的电流应符合下列两式的要求∶
IL≤IF≤IC
Ib≤1.45IL
式中 IL——负荷电流（计算电流）;
IF——熔断器熔体额定电流;
Ic——线路导体许用电流;
Ib ——熔断器熔体临界熔断电流。
有的地方按线路负荷额定电流之和的1.1 ～1.5倍选取照明线路熔断器熔体的额定电流。这种选法是有问题的。因为熔断器的熔化系数，即熔断器熔体临界熔断电流与熔体额定电流的比值约为1.5，所以在这样选择熔体额定电流的情况下，最小熔断电流约为线路负荷额定电流之和的2倍。显然，熔断器将失去过载保护功能。照明器具越多，这种选用方法的问题越大。在供电设计中，按计算电流选择电器。这时，按计算电流的1.1～1.5倍选取照明线路熔断器熔体的额定电流是正确的。
十、线路管理
电气线路应有必要的资料和文件，如施工图、实验记录等。还应建立巡《视、清扫、维修等制度。
架空线路敞露在大气中，容易受到气候和环境条件的影响。雷击、大雾、大风、雨雪、高温、严寒、洪水、烟尘和灰尘、纤维、盐雾及腐蚀性气体、鸟类、树木等可能造成架空线路发生断线、混线、接地、短路、倒杆等故障。因此，对于架空线路，除设计中必须考虑对有害因素的防护外，还必须加强巡视和检修，并考虑防止事故扩大的措施。
电缆受到外力破坏、化学腐蚀、水淹、虫咬，电缆终端接头和中间接头受到污染或进水均可能发生事故。因此，对电缆线路也必须加强管理，并定期进行试验。
对临时线应建立相应的管理制度，例如，安装临时线应有申请、审批手续;临时线应有专人负责;应有明确的使用地点和使用期限等。装设临时线必须先考虑安全问题。移动式临时线必须采用有保护芯线的橡套软线，长度一般不超过10m。临时架空线的高度和其他间距原则上不得小于正规线路所规定的限值，必要的部位应采取屏护措施，长度一般不超过500m。