10kv配电线路设计技术要点分析刘朝辉

10kv配电线路设计技术要点分析刘朝辉

刘朝辉

内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电局内蒙古呼和浩特010010

摘要：配电线路是电力输送的纽带，配电线路设计的合理性以及科学性，才能保证配电线路的稳定以及安全，才能促进我国的电力系统顺利的运行，避免出现严重的电力事故。因此，10kV配电线路设计技术要点进行分析具有十分重要的意义，作为配电线路设计人员必须切实掌握配电线路的设计要点，做好本职工作，为整个工程的建设奠定坚实的基础。

关键词：10kv；配电线路；设计；要点

110kV配电线路设计遵循的原则

在电力系统中配电线路作为重要构件，设计的合理与否直接影响着整个电力系统的正常运行，甚至会给电力企业的发展带来一定的影响。因此在对配电线路进行设计时，要求相应的设计人员要结合实际条件，能够合理科学地利用技术，从而对配电线路进行设计：①要求设计人员要遵循科学性原则，确保整个设计的科学性，以合理科学为基础进行设计，且能够在实践中有效的应用与实施；②在进行设计时，设计人员要对安全问题进行考虑，要使整个设计方案能够保证线路的安全性；③在设计时，设计人员要秉承经济性原则，尽可能地列出多种设计方案，重点要对多种设备进行列出比较，最后选择出最合适的设计方案，在保证配电线路安全的条件下，要尽可能节约成本的支出。

2配电线路设计的一般流程

首先，在接到设计任务之后，应及时明确线路的起点和终点以及导面截面，充分了解线路架设沿途的地形，并通过地形图初步确定路径方案，并深入实地勘测和计算，绘制路径图，再根据多种因素确保杆塔型式，如导线截面、档距、转角和现场实际情况以及地质地形等因素，并结合设计所列的材料与设备的清单，通过套用现行定额和计费程序进行工程预算的编制，最后对每个方案的技术性和经济性进行对比，得出最优化的设计方案，且做好相关整理与完善工作，切实为整个配电线路的架设提供明确的依据。

3线路整体编制

线路整体编制说明主要包括三个部分，即设计依据、线路走径以及工程概况。其中线路设计依据是整个设计工作的基本原则，要与施工当地的具体环境相符，线路的设计要严格执行相关文件以及标准规程。具体而言，设计依据包括工程设计任务书、批准文号、电力系统设计文件（要经过审核批准）、上级或者设计单位的相关文件、设计合同等文件资料。

线路走径在选择线路转角与线路曲折系数时，为了体现出路径方案的优势，要充分考虑各种交通条件、地质条件、特殊气象区、森林资源与矿产资源等。路径选择是配电线路设计中非常重要的工作环节，其直接影响着工程投资以及后续施工通道的协调等，并且设计方案的确定也要以所选择的路径为基础。线路进行定位的原则如下：①应少占农田，方便施工、方便运行维护、交通条件方便地段，路径短，曲折系数小，做到经济、安全、合理。②选择路径要避开不良地质、地形及石场、油库、机场，军用仓库，风水（坟）等。③出线段采用十二、十六、二十四线电缆沟。减少重复施工操作。④光缆随10kV架空线路走，光缆配备一般1～2km为宜，太长不便于施工和维修，太短的话接头就多，信号的衰减大，信号不好。⑤原则是，路径经过的地形高差尽量要小，档距适当在50~60米左右。在选择杆塔尽量使导、地线弧垂均匀平滑，使它的受力均匀，才不会受到不平衡张力而发生铁塔扭转。⑥在有大跨越的线路时，其方案要结合大跨越的情况，结合技术指标比较，并考虑30年洪水位影响。⑦应考虑直线转角（5°以下）设计成直线转角杆塔。

4线路机电部分

线路机电部分一般包括气象条件的选择、导线架设技术要求、绝缘子串和金具组装方式、导线的防振等方面内容。①气象条件的选取。如果10kV线路较长或气象区复杂，可分段选取气象区。气象资料包括：最大风速的取值、电线覆冰的取值、年平均气温的确定、最高和最低气温的取值、雷电日数的取值。将选取的气象条件分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温、外过电压、内过电压等情况进行综合数值计算。②导线的技术要求。按照工程设计的要求和电力系统设计，决定导线截面，论证导线型式、规格等，说明导线的主要机械和电气特性。设计说明中包括架设线路导线最大使用应力、安全系数；根据导线的力学特性绘制特性曲线；计算出各种温度下的架设弧垂值，并列出表格。③组装形式。由于10kV线路的杆塔结构、绝缘子形式、导线型号不同，所以绝缘子串有不同的组装形式。一般情况下，采用单串绝缘子串已能满足导线最大综合荷重及断线张力的要求。对于大导线、特大档距、主要交通要道、铁路、河流、大沟或重冰区，单串绝缘子串不能满足设计要求时，采用双串绝缘子串。④导线的防振。导线选取安全系数、最大使用应力和平均运行应力，并考虑线路通过地区的地形、地貌及使用档距情况后，提出它们的防振措施。影响导线产生震动的主要因素：风速、档距与线路架设高度、风向、地形、导线自身应力。

5导体和电器的设计选用

在进行配电装置的绝缘水平设计的时候要符合国家制定的《电力装置的过电压保护设计规范》的要求，并严格按照规定的技术进行施工作业。在进行设计的时候选用的电器能够承受的最高的工作电压不能够低于该回路的最高运行电压，而且在导体电器长期允许的电流不能小于该回路的最大持续工作电流。在设计的时候要对电器的开断电流、多用短路电流、导体和电器的热稳定和动稳定进行详细的计算验证工作。并要求考虑到电力系统的长远运行情况，在进行计算验证的时候，可以按照三相短路的思路进行验算工作。如果用熔断器保护电压互感器回路时，可以不用验算热稳定和动稳定，在用高压限流熔断器对电器和导体进行保护的时候可以根据这个装置的特性进行热稳定和动稳定的计算工作。一般情况下对于裸导体的工作温度应该低于70摄氏度，在日照的情况下对于钢芯铝线和管型导体的温度应该是小于80摄氏度，但是当裸导体的接触面有覆盖层时它的工作温度可以提升到85摄氏度。

6线路的杆塔设计

通常10kV线路的杆塔形式包括四种，即直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔以及终端杆塔。直线杆可以说是杆塔中最简单也是受力最轻的，正常时只承受导线的重力，不承受水平力，导线通过直线杆塔时只需用悬式绝缘子（中压也用支柱、针式、棒式）在垂直方向给予支撑即可。直线段上经一定的距离必须设置耐涨杆，耐涨杆（塔）的作用主要是承受导线的水平拉力，以确保直线段上—定的弧垂，由于导线的水平拉力非常大，导线通过耐涨杆时一般需要两个方向分别用两串悬式绝缘子以导线的轴向拉紧到横担上，两串绝缘子之间就需要用一段跳线将杆塔两边的导线连接起来，这就是跳线的一种，跳线除了自身的重力以外是不承受水平拉力的。终端杆、大转角杆上都会用到跳线。在进行线路设计时尽可能选择典型的设计，或者经过实际工程验证的相对成熟的形式。选择杆塔时，要在设计方案中体现出杆塔的特点、适用环境、混凝土量等技术经济指标体现出来，针对杆塔基础建设、线路占用走廊等因素，要加以综合考虑，最后确定最适用的杆塔形式。选择塔型和杆塔高度，要遵循经济、运行维护方便的原则，耐张塔尽可能使用较低的杆塔，受力好。除了跨越外，悬挂点高度适中为宜，保持排杆的定位导线、地线平滑，受力均匀合理。

参考文献：

[1]梁健明.10kV配电线路设计实践分析[J].科技创新与应用，2012，18:111.

[2]黄小兵.10kV配电线路设计技术要点分析[J].中小企业管理与科技，2011，30（21）.

[2]王登灿.试论10kV配电线路防雷保护间隙的设计[J].科技致富向导，2011，18（23）