黃自德
摘 要:當前,10kV電纜配電線路的設計水平已經(jīng)有了顯著提高,線路設計的科學性得到了基本保障。在這樣的情況下,配電線路的施工效率也有了明顯提升。電纜是輸配電線路的重要構(gòu)成,其安裝的合理性直接影響線路功能的正常發(fā)揮。因此,線路設計和電纜安裝環(huán)節(jié)均需格外注意。本文結(jié)合現(xiàn)實,對10kV電纜配電線路的設計進行了簡要探討,希望能夠作為有益參考。
關(guān)鍵詞:10kV;配電線路設計;電纜敷設;注意要點
中圖分類號:TM726 文獻標識碼:A
1 前言
一般而言,配電線路可以分為兩類,即架空類和電纜類[1]。電纜線路在現(xiàn)實中應用的比較廣,主要是因為其具有占地面積小、受到的干擾少、可靠性高、安全、美觀等特征。上述特征使得電纜線路極受歡迎,甚至在一定程度上對架空線路的地位形成了沖擊,大有取而代之之勢。當前,現(xiàn)代化技術(shù)的進步與應用,使得電纜生產(chǎn)技術(shù)有了顯著提升,工藝和流程大為簡化,電纜品質(zhì)也有所改良。在這樣的情況下,電纜成本呈現(xiàn)下降態(tài)勢,為其廣泛應用創(chuàng)造了條件。
2 10kV電纜配電線路設計簡述
相比起架空線路,電纜線路不僅使用壽命長、傳輸性能優(yōu)越[3],在通信容量與保密性能、抗干擾能力等多個方面均具有優(yōu)勢。所以,當前越來越多的工程項目都傾向于選擇電纜線路。但是,電纜線路的設計與敷設均比較復雜,在通道選擇與敷設方式上都需要進行全方位的周全考慮。
2.1 配網(wǎng)方式設計
配網(wǎng)方式設計中,出于安全、可靠的考慮,最好采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。具體實踐中,還需要注意對最大負荷電流進行綜合考慮,通常來講其應該相當于額定載電流的2/3。對于節(jié)點設備,應注意結(jié)合實際情況和具體需求選擇適用設備。
2.2 節(jié)點設備方面
要想確保開閉所位置的合理性,在實際選擇中應注意進行科學規(guī)劃。通常來講,最佳建設位置是主干線節(jié)點,但要注意確保節(jié)點周圍存在合適的地點。開閉所通常的分段形式為單母線式,在路數(shù)方面,最好選擇二進八出的10路。饋線開關(guān)的最佳選擇有兩種:(1)真空斷路器。(2)SF6負荷開關(guān)(要確保其配有限流熔斷裝置)。采用上述兩類開關(guān),能夠確保在出現(xiàn)故障或意外狀況的時候,故障負荷被自動切斷,有助于保障線路的平穩(wěn)供電,減輕故障危害程度。
上文中介紹的策略是針對常規(guī)情況而言,對于部分街巷比較狹窄的特殊情況,應采取另外的措施。如果空間有限,不適合進行開閉所建設,可以選擇箱式環(huán)網(wǎng)柜,此種設施比較適合戶外。在這種情況下,饋線開關(guān)最好選擇SF6負荷開關(guān);路數(shù)以二進二出的4路為宜,同時,還要確保具有控制裝置和防雷裝置等。這樣做既是為了確保安全,也是出于后期管理的便利性考慮。
對于分支線路,應注意設置分支箱。同時,線路必須確保是上級負荷開關(guān)配出的。分支箱有多種形式可選,比如插接式、免維護式等。如果容量比較大,最好選擇T接箱,容量較小的,可以選擇肘頭形式。
線路末端最好選擇箱變,具體形式一般包括兩種,即環(huán)網(wǎng)箱變、地埋變壓器。上述兩種形式均能夠在一定程度上起到美化市容的作用,且具有占地面積小的顯著優(yōu)勢。在容量方面,以630kVA為佳。高壓進線最好選擇1或2路,低壓出線最好選擇5路,各路應保持在400A。
2.3 設計方法
對于10kV配電線路來講,負荷計算不僅具有必要性,還發(fā)揮著十分重要的基礎作用,是保障設計計算科學進行的前提。當前,這方面適用的方法主要有兩種:(1)二項式法。(2)需要系數(shù)法。但是,由于前者計算難度比較高,且過程復雜,一般應用的比較少,在現(xiàn)實中,后者相對更具實用價值。
在進行線路設計的過程中,應按照建設方與相關(guān)規(guī)劃部門的要求,結(jié)合與此相關(guān)的各項圖紙,對相關(guān)信息進行整合與分析,同時,還要注意將當前負荷等情況納入考慮范圍,在綜合考慮當前情況與未來10年內(nèi)發(fā)展情況的基礎上,合理確定負荷。
在完成各個區(qū)域的負荷計算、明確總負荷情況之后,應將系統(tǒng)圖紙繪制出來。圖紙應對接線方式、分支箱規(guī)格以及數(shù)量等具體情況進行標注,確保施工能夠切實按照規(guī)劃實行。這個過程中要注意的是,環(huán)網(wǎng)柜與箱變均要對以后的狀況進行考慮,做好路數(shù)與網(wǎng)柜位置的預留。
3 電纜線路設計要點
3.1 電纜選擇
在確定干線及支線負荷之后,應對其工作電流進行分別計算。在線芯截面方面,選擇過程中應注意:確保纜芯溫度在最大電流狀態(tài)下依舊小于等于允許溫度;熱效應在最大電流狀態(tài)下依舊符合熱穩(wěn)定要求;電壓降在最大電流狀態(tài)下依舊小于等于允許值。在具體計算中,線芯截面取決于工作電流或經(jīng)濟電流密度;校驗計算應采用短路電流熱穩(wěn)定性與電壓降公式。同時,這個環(huán)節(jié)還要注意做好裕度預留。經(jīng)過計算之后,應對截面進行調(diào)整,使其成為標準截面。通常來講,主干線與次干線截面應分別在2.4cm2、1.2cm2以上。
在種類方面,一般來講電纜可以分為五種,最適合10kV線路的電纜是三芯。依照絕緣材料對電纜進行劃分,可將其分為油浸式、橡皮式、氣體式、塑料式等多個種類,最適合10kV線路的是塑料式,具體來講,以交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜為佳。同時,為了降低塑料易燃的安全威脅,最好選擇阻燃電纜。對于公路,最好選擇硬管型的電纜;部分路徑有較多彎道,可以選擇軟管型的電纜;懸掛型電纜適用多種情況,可以靈活選擇。
3.2 電纜通道選擇
在路徑設計方面,不僅要考慮眼前的情況,還要關(guān)注以后的發(fā)展和變化,進行科學的長遠規(guī)劃。同時,還要盡可能的兼顧經(jīng)濟效益,在技術(shù)能夠達到的條件下,降低工程成本。路徑設計方面需要重點考慮的內(nèi)容是安裝方式以及道路結(jié)構(gòu)等。電纜敷設路徑應符合城市總體規(guī)劃要求,與各種管線和其他市政設施相結(jié)合,且應征得規(guī)劃部門認可。電纜敷設路徑應綜合考慮路徑長度、施工、運行和維護方便等因素,統(tǒng)籌兼顧,做到經(jīng)濟合理、安全適用。電纜通道選擇的總體原則是,應有利于電纜接頭及終端的布置與施工。同時,在環(huán)境方面,還要注意避開易遭受機械性外力、過熱、化學腐蝕等危害的場所。
3.3 電纜敷設方式選擇
在安裝方式方面,應注意的內(nèi)容有很多,本文著重介紹幾種比較典型的情況,以供參考。(1)如果電纜較少,可以采取直埋式,敷設位置最好在人行道下或建筑邊緣位置,同時,應確保安裝部位沒有腐蝕性較強的土壤。(2)如果直埋式不適合,且地面荷載不大、管道交錯情況嚴重,可以采取電纜溝的安裝方式。(3)如果電纜量大,且荷載較高、彎道較少,可以選擇排管式進行安裝。(4)如果電纜需要從河道下等比較特殊的地方穿過,且密度大,可以選擇隧道式。(5)對于敷設需要跨越河流的情況,最好選擇橋梁式。
結(jié)語
10kV電纜線路設計應根據(jù)區(qū)域特點,進行前瞻性考慮。在具體工程項目中,應重視加強對電纜選擇、通道選擇、敷設方式選擇等方面的重視,確保線路的安裝與施工都能夠科學、有序的進行,提高10kV電纜線路設計的效率,保障工程建設質(zhì)量。
參考文獻
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