關(guān)于10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)研究

許敏賢（廣州城北電力工程有限公司）

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關(guān)于10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)研究

許敏賢（廣州城北電力工程有限公司）

人們的生產(chǎn)生活離不開電力系統(tǒng)，而配電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接將用戶與電力系統(tǒng)連接在一起，因此其設(shè)計(jì)技術(shù)便顯得非常重要。而10kV配電線路是整個(gè)配電線路的核心部分，因此必須做好10kV配電線路的設(shè)計(jì)工作，確保配電線路的可靠性、實(shí)用性及安全性。本文闡述10kV配電線路設(shè)計(jì)的重要性、設(shè)計(jì)流程和技術(shù)要點(diǎn)，并通過實(shí)例具體的描述10kV配電線路設(shè)計(jì)，以期為線路設(shè)計(jì)工作者提供參考。

10kV；配電線路；設(shè)計(jì)

1　概述

完整的電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸電線路、變壓站和配電線路共同組成的，配電線路是連接電力系統(tǒng)與千家萬戶的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。因此配電線路的質(zhì)量對工程成本、企業(yè)效益都有著巨大的影響，因此設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著電力傳輸能否順利完成，為人們的生產(chǎn)生活用電提供了保障。最近幾年，配電網(wǎng)絡(luò)處于不斷的建設(shè)和改造過程中，10kV配電線路目前主要采用電纜、架空以及架空電纜混合形式等，在下方中筆者根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，分析探討10kV配電電路設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)。

2　10kV配電線路設(shè)計(jì)流程

在設(shè)計(jì)10kV配電線路時(shí)，要綜合地理環(huán)境、天氣等多種影響因素，并確保每一個(gè)步驟都明確且能夠落實(shí)到位。10kV配電線路設(shè)計(jì)的流程如下：①接受工程任務(wù)并了解設(shè)計(jì)范圍；②收集地理環(huán)境、工程所在地氣候等資料；③根據(jù)已掌握的資料在地形圖上繪制路徑方案，并選擇符合實(shí)際情況的方案；④實(shí)地勘查測量；⑤根據(jù)實(shí)際情況選擇10kV配電線路的形式，一定在綜合考慮到氣象條件、地質(zhì)地形等實(shí)際情況；⑥初步設(shè)計(jì)，繪制配電線路路徑，選擇合適的桿塔、線路、電纜等設(shè)備，繪制所需設(shè)備材料表格；⑦制定計(jì)劃，做出工程預(yù)算書。

3　10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

工程開始前，一定要綜合考慮工程所在地的地理、氣候等實(shí)際情況，嚴(yán)格控制10kV配電線路設(shè)計(jì)工藝，主要包括配電裝置、導(dǎo)體、電器、路徑的選擇等幾大要點(diǎn)。

3.1選擇配電裝置

配電裝置是配電線路的重要組成部分，一定要嚴(yán)格控制好導(dǎo)體和電器的相對濕度、抗震能力以及環(huán)境溫度等重要因素，選擇合適的配電裝置。

3.1.1風(fēng)速的控制

在線路設(shè)計(jì)過程中選擇配電裝置時(shí)，要考慮到所在地區(qū)的網(wǎng)速，一般采用離地10m高，30年一遇的大風(fēng)在10min內(nèi)的平均最大網(wǎng)速作為最大風(fēng)速進(jìn)行參考。當(dāng)所在地區(qū)的最大風(fēng)速超過35m/s時(shí)，配電裝置的安置需要降低安裝高度，做好固定措施，使設(shè)備與基礎(chǔ)之間更好的結(jié)合在一起。

3.1.2環(huán)境溫度的控制

環(huán)境溫度直接影響著配電線路所用材料的物化性質(zhì)，因此選擇配電線路的材料時(shí)，尤其是裸導(dǎo)體和配電裝置時(shí)，一定要確保環(huán)境溫度符合所選材料的要求。受地理氣候等因素的影響，配電裝置的外部環(huán)境溫度處于不斷的動(dòng)態(tài)變化中，一般采用月平均值來代替最熱月的外部環(huán)境溫度。如果因特殊客觀因素原因，配電裝置環(huán)境溫度無法達(dá)到溫度儀表等所要求的最小溫度，就要考慮采取相應(yīng)措施避免冰雪等自然災(zāi)害對配電裝置的損害，如安裝保溫裝置等。

3.1.3配電裝置相對濕度的控制

一般把線路所在環(huán)境的最高月份的平均相對濕度當(dāng)作導(dǎo)體和電器之間的相對濕度的參考，不同的地區(qū)要根據(jù)所在地區(qū)的具體情況，實(shí)事求是的控制選擇濕度。如濕熱地區(qū)一般安置濕熱帶型的產(chǎn)品，而在亞濕熱地帶，普通的配電裝置便能滿足裝置對濕度的要求，并且根據(jù)所在地區(qū)的實(shí)際情況，做好配電裝置的保護(hù)工作。

3.2材料及電器的選用

材料的選擇關(guān)系著電力在傳輸過程中的消耗，有時(shí)也會對人們的財(cái)產(chǎn)及生命安全帶來威脅，因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須要注意以下幾點(diǎn)：①配電裝置的絕緣水平要達(dá)到要求，在中國，要符合《電力裝置的過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)；②當(dāng)設(shè)計(jì)中選用的導(dǎo)體和電器采用高壓限流熔斷器保護(hù)時(shí)，一定要根據(jù)其特性對穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算；當(dāng)有電路中采用有熔斷器保護(hù)電器時(shí)，可不驗(yàn)算；③線路中所選用的電器所能承受的最高工作電壓一定要高于最高運(yùn)行電壓，所采用的導(dǎo)體允許的電流也要能夠最大持續(xù)工作電流的要求，還要充分考慮日照等因素對電器載流量的影響。

3.3路徑選擇

10kV配電線路徑的選擇是配電線路設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的一步，直接決定著線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量。在進(jìn)行路徑的選擇時(shí)，要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理與技術(shù)合理的原則，要想使配電線路正常安全的運(yùn)行，就一定要在設(shè)計(jì)過程中，保障線路路徑選擇的正確性以及線路設(shè)計(jì)的合理性，一旦出現(xiàn)故障，也便于工程師的維修。在設(shè)計(jì)前，為保證線路路徑的合理，工作人員一定要到所要施工的地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地考察，做好調(diào)研工作。施工時(shí)，也要在設(shè)計(jì)人員及測量人員的指揮下進(jìn)行，保證施工人員隨時(shí)得到指導(dǎo)遇到問題時(shí)及時(shí)地進(jìn)行現(xiàn)場探討協(xié)商，合理的修改施工方案，從而保證路徑選擇和線路設(shè)計(jì)的合理性。除此之外，還要考慮到施工地居民的感受，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚膶?shí)際情況，將路徑設(shè)計(jì)的合理化。一定要做到：①避開不良地形或特殊場所，如墳地、油庫或石場等；②盡量減少對農(nóng)田的占用，選擇路徑短曲折系數(shù)小的方案，做到安全合理；③盡量減少重復(fù)施工，可采用、二十四線是電纜溝。

4　避雷器的安裝

配電線路的設(shè)計(jì)首先要考慮完工后工程的避雷問題，避雷器的安裝能夠有效降低10kV配電線路跳閘故障頻次，按照避雷器的結(jié)構(gòu)，可分為有間隙避雷器和無間隙避雷器。由避雷器的原理可知，雷雨天氣時(shí)，避雷器上的相導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓可以使避雷器引導(dǎo)電流入地，同時(shí)與其它相導(dǎo)線耦合的電壓可以與其它相導(dǎo)導(dǎo)線自身產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓疊加，從而降低絕緣子兩端的電壓改善避雷水平。如表1為某地桿塔下安裝單相避雷器的不同安裝點(diǎn)時(shí)造成10kV雙回配電線路的雷擊跳閘頻率比較。絕緣子為瓷橫擔(dān)絕緣子（S-185）。

表1　不同相安裝避雷器的防雷擊效果比較

從表中可以看出，當(dāng)線路的上、中、下相分別安裝 1組2個(gè)如雷時(shí)，防雷性能可提高55%以上，在中相導(dǎo)線安裝1組2個(gè)避雷器時(shí)防感應(yīng)雷效果最佳。

5　10kV配電線路設(shè)計(jì)實(shí)例

為更好的理解配電線路設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)，特列舉廣州花都雅居樂房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 （嶺會）10kV線路設(shè)計(jì)的主要技術(shù)特性如下：

（1）工程名稱：廣州花都雅居樂房地產(chǎn)開發(fā)有限公司（嶺會）10kV線路工程；

（2）電壓等級：10kV；

（3）起止點(diǎn)；起于芙蓉變電站，止于嶺會開關(guān)房；

（4）線路長度；

①10kV架空線路4回3.5km；

②10kV電纜線路分別為6排管3回電纜鋪設(shè)1km，4排管2回電纜鋪設(shè)1.1km；另到5#地塊10kV變電站還有300m；

（5）回路數(shù)：4回路同塔架空鋪設(shè)，其余為電纜排管鋪設(shè)；

（6）導(dǎo)線型號：采用LGJ-240/30鋼芯鋁絞線；

（7）設(shè)計(jì)氣象條件：XX1級典型氣象區(qū)；

（8）絕緣水平：耐張絕緣子串：1×2×（XP-7）；

跳線絕緣子：1×（P-15M）；

直線桿塔中相絕緣子：1×（P-15M）；

（9）10kV熱縮型戶外電纜頭：3×300-400；10kV4#（300-400）；

（10）電纜井：設(shè)計(jì)40m 1井，其中包括接頭井（40）個(gè)、拐角井，共148個(gè)電纜井；

（11）電纜井電纜吊架、支架：見方案XL-S-04；

（12）地道：3處地道，分別為60+60+18總長138m，地道用電纜排管先DN150mmPE管；

（13）防雷接地：電纜中間接頭必須接地，電纜進(jìn)入變電站必須接地，電纜的戶外電纜頭必須進(jìn)行防雷保護(hù)；

（14）電纜排管線路工程用排管：DN150mmPVC管；

（15）相序：因涉及線路的改造及接入，待施工時(shí)由施工單位在施工中落實(shí)；

（16）鐵塔：因采用四回240輸送，需采用鐵塔架設(shè)，40m 1基，共用鐵塔88基；

（17）基礎(chǔ)：鐵塔采用C25混凝土現(xiàn)澆基礎(chǔ)；

（18）環(huán)網(wǎng)柜：本設(shè)計(jì)擬在紫蓬灣萬正路口設(shè)置一10kV環(huán)網(wǎng)柜，用于下端10kV變電站的預(yù)留接口，具體規(guī)格型號由湖北拓普電力工程有限公司按業(yè)主要求確定。

根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笄闆r，設(shè)計(jì)采用某省1級典型氣象區(qū)作為設(shè)計(jì)氣象條件，設(shè)計(jì)參數(shù)取值如表2所示。

表2　某省1級典型氣象表

6　結(jié)束語

10kV配電線路在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，配電線路設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接決定著電力系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)社會效益也受到設(shè)計(jì)方案的制約。因此相關(guān)從業(yè)人員，必須要高度重視10kV配電線路的設(shè)計(jì)工作，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出最符合廣大人民利益的實(shí)施方案，并指導(dǎo)施工人員高質(zhì)量的完成線路的鋪設(shè)工程，只有這樣才能確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，滿足人們對電能的需求。

［1］黃小兵.10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)分析［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（7）.

［2］王登燦.試論10kV配電線路防雷保護(hù)間隙的設(shè)計(jì)［J］.科技致富向?qū)В?011（23）.

［3］朱秀蘭.10kV配電線路防雷保護(hù)間隙的設(shè)計(jì)［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2010（31）.

許敏賢（1979-），男，中級工程師，本科，主要從事電力設(shè)計(jì)工作。

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2095-2066（2016）19-0052-02

2016-6-10