城區(qū)配網(wǎng)10kV架空線路地埋改造設(shè)計(jì)研究

周天雨　黃子豪　施巍杰

摘 要：10kV配網(wǎng)架空線路的設(shè)計(jì)和布置出現(xiàn)了較多的問題，如線路會被小動(dòng)物碰到，從而致使線路出現(xiàn)供電故障，電力系統(tǒng)的安全可靠性因此受到嚴(yán)重的影響，10kV配網(wǎng)架空設(shè)備因此需要進(jìn)行科學(xué)的改造。本篇文章以城市配電網(wǎng)的建設(shè)思路為基礎(chǔ)，從設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)依據(jù)及其設(shè)計(jì)原則、科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案對城市10kV配電網(wǎng)線路的設(shè)計(jì)與選擇，研究了幾種類型的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)線路；緊湊型絕緣架空線路；架空改電纜箱；設(shè)計(jì)方案

中圖分類號：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）03-0087-02

Abstract： There are many problems in the design and layout of overhead lines of 10kV distribution network， such as the line will be encountered by small animals， resulting in power supply failure of the line. Therefore， the security and reliability of power system are seriously affected， and the overhead equipment of 10kV distribution network needs to be reformed scientifically. This paper is based on the idea of urban distribution network construction， in terms of the design purpose， design basis and design principles， scientific and reasonable design scheme of urban 10kV distribution network line design and selection. Several kinds of design schemes are studied and analyzed.

Keywords： 10kV distribution line； compact insulated overhead line； overhead cable box； design scheme

城市早期建設(shè)的市區(qū)，因當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)水平有限，部分市區(qū)的配電線路桿線老化顏色變深；高壓電線與低壓電線的布置較為混亂且架空高度較低；一些跨越街道的電線拉線、懸掛較為隨意、電線錯(cuò)綜復(fù)雜等情況，這些情況不僅影響著城市環(huán)境的美觀，更重要的是給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來較大的安全隱患。

1 城市10kV配電網(wǎng)同桿多回路緊湊型絕緣架空線路設(shè)計(jì)方案

配網(wǎng)緊湊型架空線路的設(shè)計(jì)，是利用縮小相互之間距離的設(shè)計(jì)、調(diào)整優(yōu)化電路導(dǎo)線的排列方式，從而減小電路線路走廊空間占用，使用彩色的砼材料桿、顏色為銀灰色的電路導(dǎo)線，與城市環(huán)境的建設(shè)相協(xié)調(diào)，建設(shè)綠色、和諧、安全的城市配電網(wǎng)絡(luò)。

1.1 設(shè)計(jì)目的、依據(jù)及原則

（1）設(shè)計(jì)目的。a.安全性能較高，電網(wǎng)的運(yùn)行供電、維護(hù)處理較為方便，線路走廊的空間利用較為充分。b.經(jīng)濟(jì)性能的設(shè)計(jì)較為合理，滿足相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性要求，符合當(dāng)?shù)卣慕ㄔO(shè)要求。c.桿線的顏色設(shè)計(jì)與環(huán)境設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)、較為和諧，線路設(shè)計(jì)較為緊湊、線路布置整潔、美觀。d.避免電力設(shè)施直視覺。（2）設(shè)計(jì)引用標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)依據(jù)。《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》DL/T599-1996：《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-95：《城市電力規(guī)劃規(guī)范》GB/50293-1999：《架空絕緣配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T601-1996：《架空絕緣配電線路施工及驗(yàn)收規(guī)程》DL/T602-1996：《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文（電力工程部分）》。（3）設(shè)計(jì)原則。10kV緊湊型架空絕緣線路的合理設(shè)計(jì)，需要與城市建設(shè)的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，并且應(yīng)當(dāng)符合城市和諧、綠化環(huán)境的建設(shè)要求，其需要根據(jù)線路布置所在街道的主體建筑物的色彩設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。供電線路的設(shè)計(jì)，在跨越城市主干道路時(shí)適合設(shè)計(jì)為電纜埋入地下的鋪設(shè)方式，在城市新修建的道路、需要改修的道路所有路口位置應(yīng)當(dāng)埋入低壓排管，在路口地方間距大于四百米的應(yīng)當(dāng)在每隔兩百米的地方預(yù)先埋入中低壓電纜過路排管，排管的數(shù)量需要根據(jù)相應(yīng)的情況設(shè)定。

1.2 設(shè)計(jì)方案

（1）導(dǎo)線布置形式。本方案的設(shè)計(jì)為10kV高壓線四回路同桿架設(shè)，設(shè)計(jì)為上、下兩層布置的方式，每層在電桿左右兩邊分別布置一回線。上、下兩層之間的導(dǎo)線布置垂直距離設(shè)計(jì)為0.8米，導(dǎo)線掛點(diǎn)之間水平間隔距離的布置減小到0.3米。線路平均檔距的設(shè)計(jì)為六十米。（2）跨越街道線路、T接線?？缭降缆返母叩蛪哼^街線路設(shè)計(jì)、用戶T接下火線的設(shè)計(jì)等，都是設(shè)計(jì)為電纜入地加分支箱的設(shè)計(jì)方案。（3）桿塔。桿塔顏色的設(shè)計(jì)與主體建筑顏色的差別不能太大，直線設(shè)計(jì)的電線桿可選用彩色混凝土制作，一些強(qiáng)度要求較大的電線桿可設(shè)計(jì)為涂彩高強(qiáng)度鋼管桿，如終端桿。在當(dāng)前階段下，彩色混凝土電桿可設(shè)計(jì)的色彩主要有白色、綠色、紅色和黃色，以及和這四種顏色相近的深顏色與淺顏色，能與當(dāng)今城市風(fēng)格設(shè)計(jì)建設(shè)相協(xié)調(diào)，能滿足用戶對混凝土電線桿顏色的需要，舊式設(shè)計(jì)的灰顏色混凝土電線桿與如今的城市建筑風(fēng)格不太協(xié)調(diào)。（4）導(dǎo)線。絕緣架空電纜類型的選用，不在選用傳統(tǒng)類型的黑色交聯(lián)聚乙烯絕緣架空電纜，采用新型的絕緣架空電纜，其材料是銀灰色硅烷聚乙烯，在材料性能上有著較大的改進(jìn)。這種新型絕緣架空電纜有著良好的優(yōu)勢性能：材料熱能吸收系數(shù)較小，抗老化能力較強(qiáng)且不容易開裂，電纜使用壽命較長，載流量也比舊式電纜材料高等。

2 城市10kV配電網(wǎng)架空線路改電纜入地設(shè)計(jì)方案

近些年以來，各地區(qū)為了推動(dòng)城市建設(shè)的快速發(fā)展，改善城市環(huán)境建設(shè)、提升城市建設(shè)的品味，加強(qiáng)推動(dòng)城市基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)與建設(shè)，對城市地區(qū)的許多道路進(jìn)行重建或改造，將道路重建或改造地區(qū)的架空電線埋入地下。

2.1 城區(qū)道路桿線入地工程的前期規(guī)劃

城市地區(qū)有著繁華的商業(yè)地帶和豐厚悠久的歷史文化氣氛，將架空電線埋入地下會因通道問題和景觀保護(hù)問題而受到限制，因而城市地區(qū)道路電線埋入地下工程，需要與道路的重建或改建相結(jié)合。

鑒于城市地區(qū)道路將電線埋入地下工程完成后，需要能夠?yàn)槌鞘械貐^(qū)的用戶供應(yīng)電力五年至十年，因此，道路桿線入地工程的建設(shè)方案需要考慮以下方面的規(guī)劃要求：（1）本市城區(qū)的供電網(wǎng)絡(luò)五年至十年的規(guī)劃。（2）地方政府在未來五年至十年的城市環(huán)境建設(shè)規(guī)劃及改造規(guī)劃。（3）地方政府本次所允許的道路改建范圍及相應(yīng)的要求。（4）道路改造范圍內(nèi)存在的架空線路的布置結(jié)構(gòu)及用戶的用電情況。

方案的合理設(shè)計(jì)要依據(jù)該地區(qū)現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)的分布結(jié)構(gòu)，電纜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)行改造時(shí)要設(shè)計(jì)為開環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每條電纜線路所設(shè)計(jì)的最大負(fù)荷電流不能超過線路額定設(shè)計(jì)的載流量的三分之二。節(jié)點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用要根據(jù)相應(yīng)的實(shí)際情況采用環(huán)網(wǎng)柜設(shè)計(jì)、開關(guān)房設(shè)計(jì)、高壓電纜分支箱設(shè)計(jì)相結(jié)合的方式。

2.2 配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的選型

2.2.1 開關(guān)房

在道路改建地區(qū)里有建設(shè)開關(guān)房的合適地方時(shí)，可設(shè)計(jì)合適的開關(guān)房。

（1）開關(guān)房通常設(shè)計(jì)為單母線分段形式，其設(shè)計(jì)的路數(shù)適合是十路（二進(jìn)八出）。（2）研究開關(guān)房與配電饋線自動(dòng)化設(shè)計(jì)的配合，饋線開關(guān)的設(shè)計(jì)選擇真空負(fù)荷開關(guān)。

2.2.2 環(huán)網(wǎng)柜

城市地區(qū)的街巷較為狹小通常沒有設(shè)置開關(guān)站，不能起到負(fù)荷分配的轉(zhuǎn)供點(diǎn)的作用，因而一般用的是10kV戶外箱式環(huán)網(wǎng)柜，每個(gè)環(huán)網(wǎng)供電單元一般是由三路到五路開關(guān)共同組合而成，接線方式的設(shè)計(jì)較為靈活多變，能適應(yīng)不同類型配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的要求。環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)和應(yīng)用有著下述優(yōu)勢特點(diǎn)：（1）戶外型設(shè)計(jì)、完全絕緣的設(shè)計(jì)、完全密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能適應(yīng)任何氣候和惡劣環(huán)境。（2）體積設(shè)計(jì)較小、結(jié)構(gòu)重量設(shè)計(jì)較輕、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為緊湊，占用空間小。（3）安裝步驟較為簡單，操作過程較為方便，安全可靠性高、無需進(jìn)行維護(hù)。（4）設(shè)計(jì)有電動(dòng)類型的操作機(jī)構(gòu)和手動(dòng)類型的操作機(jī)構(gòu)，配備FTU后能達(dá)到配電自動(dòng)化。

由于環(huán)網(wǎng)柜的體積設(shè)計(jì)小、技術(shù)指標(biāo)較為先進(jìn)，能科學(xué)的替換常規(guī)設(shè)計(jì)的開關(guān)站，能使占地面積得到有效的減少，而且出線電纜長度也能縮短，整體制造成本也能得到減少。環(huán)網(wǎng)柜的類型選擇要注意下述幾個(gè)方面：（1）注意與配電饋線自動(dòng)化設(shè)計(jì)的配合，饋線開關(guān)的設(shè)計(jì)選擇負(fù)荷開關(guān)不能選擇斷路器。（2）路數(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是四路（二進(jìn)二出），利于用戶進(jìn)行分布，路數(shù)設(shè)計(jì)過多會導(dǎo)致出線電纜長度過長。（3）體積設(shè)計(jì)較小，無需進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)。

2.2.3 高壓電纜分支箱

由于分支箱的設(shè)計(jì)無法對每路進(jìn)行的直接操作，只能起到電纜分支的作用，因而可選用無需維修護(hù)理、完全絕緣設(shè)計(jì)的母線式設(shè)計(jì)或插接式設(shè)計(jì)的高壓電纜分支箱，大用戶適宜選用“T”型接頭、小用戶適宜選用可插拔的肘頭。

2.3 城區(qū)道路桿線入地工程的設(shè)計(jì)

（1）相關(guān)資料的收集。a.道路新建或改修路段的平面圖、斷面圖。b.規(guī)劃局設(shè)計(jì)提供的新建管線設(shè)計(jì)綜合圖。（包含各種類型新建管線設(shè)計(jì)的走向、標(biāo)高）。c.規(guī)劃局設(shè)計(jì)提供的所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備類型的規(guī)劃設(shè)計(jì)定址圖。d.道路改修路段原有地下管線綜合設(shè)計(jì)走向圖。（包含各種類型管線設(shè)計(jì)的走向、標(biāo)高）。e.道路改修路段的現(xiàn)有架空線路的設(shè)計(jì)走向圖。f.道路改修路段內(nèi)所有電力用戶的電線接入點(diǎn)的分布情況及電力負(fù)荷情況。（2）依據(jù)道路改修范圍內(nèi)現(xiàn)有架空線路的走向圖設(shè)計(jì)情況，及電力用戶用電負(fù)荷情況綜合研究分析未來五年至十年的發(fā)展和建設(shè)規(guī)劃，繪制設(shè)計(jì)電纜接線一次系統(tǒng)圖。一次系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)需要充分反映系統(tǒng)設(shè)計(jì)的接線方式，以及環(huán)網(wǎng)柜型號個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)、高壓電纜分支箱型號個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)、箱變型號個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)、低壓電纜分支箱型號個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的規(guī)格容量。（3）將應(yīng)當(dāng)拆掉去除的架空線路繪制成規(guī)范的地理信息平面圖，此圖的繪制內(nèi)容要體現(xiàn)架空線路的走向設(shè)計(jì)、相位以及新修建的電纜和原有電纜的聯(lián)接位置。

3 箱式變壓器及地埋式變壓器的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案

（1）箱變。因城市地區(qū)的土地、空間資源較為有限，以及城市環(huán)境建設(shè)，適合選用美式環(huán)網(wǎng)箱式變壓器。美式環(huán)網(wǎng)箱式變壓器有著較多的優(yōu)勢特點(diǎn)：體積設(shè)計(jì)小空間占用較小、安裝和放置較為方便、偽裝效果較好，箱殼能設(shè)計(jì)為和使用環(huán)境相協(xié)調(diào)的顏色，環(huán)境美化效果較好。（2）燈箱式地埋變壓器。新型設(shè)計(jì)的燈箱式地埋變壓器，較之傳統(tǒng)的地埋變壓器，沒有占用地表面積，在地表上只有廣告燈箱內(nèi)設(shè)計(jì)的低開關(guān)和配電自動(dòng)裝置，燈箱設(shè)計(jì)能和道路廣告牌共同使用，與周圍環(huán)境較為協(xié)調(diào)。

4 結(jié)束語

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在不斷推進(jìn)，城市建設(shè)的步伐也在加快，城市環(huán)境的建設(shè)與美化，改善城市形象和城市品味，城市電力設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)需要與城市環(huán)境的美化進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)。城市配電網(wǎng)的技術(shù)研究與改進(jìn)，建設(shè)綠色環(huán)保、協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)，為社會經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展和人們生活環(huán)境的改善發(fā)揮積極的作用，是供電企業(yè)需要重視和執(zhí)行的社會重任。

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