关于10kV配电线路设计的探讨

关于10kV配电线路设计的探讨

唐凤

四川省电力设计院工程承包公司四川省610072

摘要：配电线路是将电力输送到用户手中的最后一个环节，是整个电力系统中重要的组成部分之一，与发电站、变电站、输电线路形成了一套完整的电力系统。随着社会发展对电力需求的不断增加，以及电力系统安全性要求，对配电线路的设计也提出了更高的要求。基于此，本文就10kV及以下架空配电线路设计进行探讨。

关键词：10kV；配电线路；设计

10kV配电线路的设计，一般分为初步设计和施工图设计，大型的或者地区复杂的配电线路设计项目，还要进行工程建设的可行性研究。设计必须执行国家建设的各项方针政策和技术经济政策，执行规程、规范、现行国家标准及上级机关对工程设计的批示文件。并应符合国家基本建设部门颁发的现行技术标准、规程、规范、导则等有关规定，设计的工程应该做到安全可靠、技术先进、经济适用。

一、10kV配电线路设计的一般流程

1）在接受任务后，了解电力系统规划、线路的性质、作用、输送的负荷量、起止点、电压等级、建设单位以及建设单位意见。

2）收集有关设计的系统资料，掌握沿途的地质、地形、地貌和水文资料。初步选定路径方案，然后进行现场勘测，绘制出路径图。

3）根据负荷及居民居住分布情况，计算出负荷并分配配电变压器容量。根据“小容量、多布点、深入负荷中心”的原则，确定变压器安装地点，再根据单台配电变压器容量计算出10kV电源支线线路的导线截面及低压线路导线截面。

4）根据工程所在地的气象资料，确定出工程设计气象条件，提出导线力学特性曲线和防震措施（实际计算是否需要防震）。

5）根据工程所在地海拔高度，雷电情况、大地导电率，计算线路的绝缘配合，确定绝缘间隙和绝缘子串及金具。

6）根据上述条件结合转角、档距和现场地质地形等，选择杆塔型式，并用软件绘制出断面图、填写杆位明细表。

7）根据本工程实际情况，确定需要采取的特殊技术措施，如有大跨越、重要跨越等。

8）根据技术设计，统计出所需设备材料及数量，用于工程概预算的编制。

9）编写设计说明书，完善整个设计资料。

10）如需要采取的特殊技术措施，则应编写有单独章节说明。

二、配电线路设计要点浅析

2.1路径的选择

选择路径时，现场人员必须有电气设计人员、测量人员、技经人员、当地电力部门相关人员，当地电力部门人员带领设计组到线路起止点后，设计人员根据现场情况进行勘察确定线路路径，测量人员根据电气设计人员选定的路径进行逐基测量。测量过程中遇到问题，电气设计人员必须及时调整路径或采取其它措施，确保线路技术上可行，经济上合理。同时方便以后的运行维护和检修。

线路路径选择原则：

由于10kV及以下线路一般都是在人口密集、村庄众多、公路纵横的区域走线，因此线路路径选择时，应重点考虑以下原则：

1）应认真进行调查研究，综合考虑运行、施工、交通条件和路径长度等因素，统筹兼顾，全面安排，做到经济合理、安全适用。

2）应与城镇总体规划相结合，与各种管线和其他市政设施协调，线路杆塔位置与城镇环境美化相适应。

3）路径和杆位的选择应避开低洼地、易冲刷地带和影响路径安全运行的其他地段。

4）应减少与其他设施交叉；当与其他架空线路交叉时，其交叉点不宜选在被跨越线路的杆塔顶上。

5）配电线路不宜经过林区，当确需经过林区时应结合林区道路和林区具体条件选择线路路径，并应尽量减少树木砍伐。10kV及以下架空电力线路的通道宽度，不宜小于线路两侧向外延伸2.5m。

6）乡镇地区配电线路路径应与道路、河道、灌渠相协调，不占或少占农田。

7）配电线路应避开储存易燃、易爆物的仓库区域。配电线路与有火灾危险性的生产厂房和库房、易燃易爆材料场以及可燃或易燃、易爆液（气）体储罐的防火间距不应小于杆塔高度的1.5倍。

8）10kV及以下架空电力线路耐张段的长度不宜大于2km。

2.2气象条件

配电线路设计所采用的气象条件，应根据当地的气象资料和附近已有线路的运行经验确定。如当地气象资料与典型气象区接近，宜采用典型气象区所列数值。配电线路的最大设计风速值，应采用离地面10m高处，10年一遇10min平均最大值。如无可靠资料，在空旷平坦地区不应小于25m/s，在山区宜采用附近平坦地区风速的1.1倍且不应小于25m/s。

2.3机电部分

2.3.1导线

根据业主提供的负荷，采用经济电流密度计算出导线截面，结合线路实际情况选择导线材质。一般架空配电线路的导线可以采用钢芯铝绞线或者铝绞线；在线路走廊狭窄的地段、高层建筑临近地段、繁华街道或者人口密集地区、游览区和绿化区、空气严重污秽地段、建筑施工现场配电线路采用架空绝缘导线，档距大于50m的配电线路导线宜采用架空绝缘钢芯铝绞线。

导线的连接，不同金属、不同规格、不同绞向的导线严禁在档距内连接，在一个档距内，每根导线不应超过一个连接头。

2.3.2绝缘子、金具

配电线路绝缘子的性能，应符合现行国家标准各类杆型所采用的绝缘子。直线杆采用针式绝缘子或瓷横担，耐张杆宜采用两个悬式绝缘子组成的绝缘子串或一个悬式绝缘子和一个蝶式绝缘子组成的绝缘子串，结合地区运行经验也可以采用有机复合绝缘子；绝缘子和金具的安装设计宜采用安全系数设计法。绝缘子及金具的机械强度安全系数应符合规程规范。

如在高海拔地区，则应根据海拔高度计算绝缘子片数。

2.3.3电杆和基础

10kV配电线路杆塔型式有：直线杆塔、耐张杆塔、分支杆塔和终端杆塔四种杆塔型式。10kV单回路杆塔的导线可采用三角形排列或者水平排列，双回路可以采用垂直排列；选择排列方式时应根据档距计算线间距离，最小线间距不能低于规程规范要求，水平排列在大档距线路，为了满足最小线间距，导致横担过长，设计一般不考虑采用水平排列。1kV以下配电线路的导线可以采用水平排列。

基础：10kV及以下线路基础主要有预制拉线盘和预制底盘。如果线路使用了方形电杆或钢管杆，则基础还包括钢筋混凝土现浇基础。现浇混凝土强度不低于C20级，预制基础的混凝土强度等级不低于C30级。

2.3.4变压器台和开关设备

配电变压器台区的设置按照“小容量、多布点、深入负荷中心”的原则，低压电缆供电半径不大于300米、架空线路供电半径不大于500米。400kVA及以下的变压器宜采用柱上安装，400kVA以上的变压器宜采用地台式安装。柱上式变压器底部距地面高度不低于2.7m。变压器的一、二次侧应装设低压配电设备，一次侧熔断器装设的对地垂直距离不小于4.5m，倾斜度不小于15°。二次侧熔断器或断路器装设的对地垂直距离不小于3.5m，各相熔断器水平距离：一次侧不小于0.5m，二次侧不小于0.3m。

2.3.5防雷接地

1kV～10kV配电线路，当采用绝缘导线时宜有防雷措施，配电变压器、柱上断路器等设备应设防雷装置，无避雷线的1kV～10kV配电线路，在居民区的钢筋混凝土电杆宜接地，金属管杆应接地。应根据当地大地导电率情况确定接地方案，各项接地电阻均应满足规程规范要求。

三、结束语

10kV配电线路是电力系统的主要负荷侧，设计质量的优劣、是否符合规程规范要求直接影响到电力系统的电能损耗，线路运行安全和工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。因此，配电线路设计必须严格执行国家建设的各项方针政策和技术经济政策，执行规程、规范等有关规定，相关的工作人员也需要不断努力，提升自己的专业技术和水平，总结设计经验，积极的应用先进技术和设备，促使10kV及以下配电线路设计质量不断提高，确保10kV及以下配电线路安全、可靠运行，保证电能质量达到国家标准。