10kV 配電線路設計技術要點研究

王利祥

（婁底星源電力勘測設計有限責任公司，湖南 婁底 417000）

0 引言

隨著社會的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量不斷提升，這也就說明人們對電力的需求逐年增加，而且電力能源是現(xiàn)在生產(chǎn)生活中不可或缺的一部分。所以在電網(wǎng)構建的過程中，10kV 配網(wǎng)電力的地位越來越高，也越來越重要，這不僅為我們社會經(jīng)濟發(fā)展提供基礎保障，也為日常生活帶來了巨大的便利。而這其中最為基礎的就是配電線路設計，配電線路設計質(zhì)量直接決定10kV 配網(wǎng)電力工程質(zhì)量，并且也會給社會效益、環(huán)境效益以及經(jīng)濟效益帶來一定的影響。

1 10kV 配電線路設計的重要性

配電線路在實際的建設過程中對于多元化的特點，可以分為多個等級，而這其中占據(jù)主要地位的還是10kV 配電線路，其作用和重要性是其他配電線路無法取代的。而這主要是因為10kV 配電線路是電力輸送的最終環(huán)節(jié)，而且10kV 配電線路的主要作用是建立電網(wǎng)與用戶之間的關聯(lián)性，而這一點是其他配電線路無法完成的，大于10kV 電壓的配電線路主要被用于距離配電。

但是從當前配電線路的實際情況來看，諸多問題會造成配電線路出現(xiàn)不同程度的故障或者是線損情況。因此在建設10kV 配電線路的過程中，需要加強線路設計，保證設計的科學性以及合理性，實現(xiàn)整體電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行，同時也可以保證經(jīng)濟效益以及社會效益[1]。

2 10kV 配電線路設計的內(nèi)容及步驟

2.1 10kV 配電線路設計內(nèi)容

在實際進行10kV 配電線路設計的過程中，涵蓋了多方面的設計內(nèi)容，比如說整體編制的說明、機電設計、桿塔設計等諸多內(nèi)容，因此設計相關方面的工作人員需要進一步研究每一項設計內(nèi)容，并保證其更加完善且精準，這樣才能完成整體的10kV 配電線路設計。從技術方面來講，其中需要注意的內(nèi)容為基點以及桿塔設計，需要保證其科學設計，但是從整體配電線路設計得到角度出發(fā)，相關工作人員不能忽視整體編制的說明，在進行此項內(nèi)容工作的過程中，需要在說明之中詳細說明設計依據(jù)、線路路徑以及工程的基本情況，只有這樣才能為后續(xù)的工作開展奠定堅實的基礎。在實際進行工作的過程中工作人員也需要意識到10kV 配電線路設計的重要性，這點也需要在整體編制的說明之中體現(xiàn)出來，同時也需要強調(diào)嚴格遵守科學標準，進而完成整體的10kV 配電線路設計。

10kV 線路與其他鄰近線路互聯(lián)的條件及必備性，同樣是工作人員在配電線路設計過程中需要考慮的主要問題。在10kV 配電線路設計的過程中，也需要注意與其他鄰近線路互聯(lián)，在進行互聯(lián)時需要考慮到變電站負載情況，同時也需要注意出線間隔，此外需要注意聯(lián)絡點設備的配置情況，保證線路裝接配變?nèi)萘?。?0kV 配電線與其他鄰近線路互聯(lián)有助于提升整體配電網(wǎng)絡的可靠性。

2.2 10kV 配電線路設計步驟

工作人員在實際進行10kV 配電線路設計的過程中，需要嚴格遵守相關規(guī)章制度，同時也需要按照科學設計標準完成整體10kV 配電線路設計工作，同時也需要根據(jù)實際情況制定詳細的設計步驟，保證設計的精準性以及科學性，工作人員在進行設計的過程中也需要考慮到各項因素對于配電線路造成的影響，并確保設計工作的有序性和規(guī)范性，這樣才能達到設計標準[2]。具體設計步驟如下。

（1）在實際進行10kV 配電線路設計之前，設計人員需要對具體實施配電線路的區(qū)域進行實地考察，了解整體10kV 配電線路的覆蓋范圍，同時也需要明確該區(qū)域的地形情況，對整體實際施工局域進行現(xiàn)場考察，擬選多個路徑方案比較，然后在初步設計方案地形圖上進行標記。

（2）在實際進行10kV 配電線路設計之時，相關設計人員需要根據(jù)確定好的路徑方案，準確對配電線路起始點至終點的所有關鍵基點逐基進行測量，并且需要明確配電線路長度，除此之外設計人員也需要準確的劃定線路導面的橫截面，對于導面的橫截面的選擇設計人員可以根據(jù)用電負荷、10kV 線路末端路變電站的距離、經(jīng)濟密度以及電壓降等因素情況進行選擇，需要注意的一點是對人口集中居住以及跨經(jīng)濟作物林、跨河塘的10kV 線路需絕緣化，對于大跨越可采用帶鋼芯的絕緣導線。

（3）桿塔的選擇，對于桿塔的選擇需要在完成路徑設計圖之后，并且需要根據(jù)該區(qū)域內(nèi)的實際地形情況進行選擇，對于有流沙的地質(zhì)及出現(xiàn)塌坑的地貌需做地勘報告，根據(jù)地勘報告計算出符合要求的基礎，同時也需要考慮到當?shù)氐奶鞖馇闆r以及線路導面的橫截面情況。

（4）在10kV 配電線路設計完成之時，設計人員也需要羅列出施工中實際需要使用的建筑材料、設備設施等，并按照相關設計標準對工程預算進行科學化的預估，此預估需要以現(xiàn)行的定額標準為基礎，應用過相應的計費程序進行編制，進而得到最為優(yōu)質(zhì)的成本預算。

（5）相關設計人員需要對準備階段的所有設計方案進行比較，在10kV 配電線路選擇時，設計人員可用無人機、相關的培訓配網(wǎng)線路勘察APP 軟件或者是GPS 等相關設備輔助進行選擇，這樣才能選擇出最為合適、經(jīng)濟的設計方案，將已經(jīng)選擇的設計方案進行進一步完善，并進行科學化的編排和整理，對于細節(jié)位置也需要進行進一步的優(yōu)化，這樣才能給保證該設計方式是最為完整的線路設計材料。

3 10kV 配電線路設計技術的主要方案

3.1 配電裝置設計

（1）天氣預測：設計人員需要確定該地區(qū)最熱月最高平均溫度和最冷月平均溫度以及當日最高平均溫度和當日最低平均溫度，并以整理分析所得數(shù)據(jù)為基礎選擇裸露的導體和電器。通常情況下，設計人員需要以月最高溫度的平均值為基礎，增加5℃作為設定標準，在寒冷的區(qū)域，安裝保溫措施是必要的方式。

（2）濕度測量：設計人員需要對當?shù)氐臐穸日归_測量，并保證測量數(shù)據(jù)的準確性以及真實性，對于濕熱地區(qū)而言，最為合適的配電裝置為濕熱帶電型電器產(chǎn)品，但是如果沒有按照這個標準選擇，選用普通配電裝置，需要對其安裝濕熱保護措施。

（3）設計標準：設計人員在實際進行配電裝置設計的過程中，必須嚴格遵守我國政府部門頒布的法律法規(guī)，即《電力設施抗震設計規(guī)范》，保證配電裝置設計的規(guī)范性以及合理性。

（4）風速測量：設計人員在實際工作的過程中，除了需要對當?shù)氐臏囟纫约皾穸冗M行測量工作，同時也需要對該區(qū)域內(nèi)的風速進行測量，一般來說是選取30 年一遇的10min 之內(nèi)的平均最大風速進行計算，通常情況下來說架設距離地面的高度為10m。但是如果出現(xiàn)風速大于30m/s 的情況，需要降低架設得到高速，這樣可以有效地保證架設工作的安全性[3]。

（5）電網(wǎng)噪聲：施工人員在進行架設的過程中，一定要按照國家規(guī)定的電網(wǎng)噪聲標準，不能高于此標準，這樣才能保證不影響配電線路區(qū)域內(nèi)的居民正常生活、休息、學習以及工作。

（6）海拔情況：對于高海拔地區(qū)而言，在實際選擇配電裝置的過程中，需要選擇高海拔地區(qū)的電器以及電磁產(chǎn)品，對于高海拔的界定標準為1000m 以上高海拔地區(qū)。

3.2 導體、電器的選擇和設計

（1）隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，我們可以從電路板的角度在硬件上做更多的工作，通過軟硬件的結合，最終可以更好地控制10kV 配電線路。通過一些自動化的數(shù)據(jù)處理，我們最終可以更好地完成信息技術的控制。系統(tǒng)的可靠性非常關鍵，它往往關系到系統(tǒng)的正常運行和相關數(shù)據(jù)的有效處理。

（2）一般來說，整個導體在運行過程中會產(chǎn)生恒定的熱量，因此有必要充分控制其運行穩(wěn)定性的狀態(tài)，最終避免在運行過程中發(fā)生某種短路甚至短路。在進行相關驗算時，也應能進行全面考慮和準確計算。

（3）對于所選電器在具體最大工作電壓耐壓情況來說，不得低于回路狀態(tài)下最大工作電壓的相關標準。因此在進行導體、電器的選擇和設計的過程中，對于所選擇的導體以及電器，其長期允許電流不應低于回路狀態(tài)下的最大連續(xù)工作電流。除此之外，對于導體電器，需要充分考慮其日常條件，相關工作人員需要分析其對承載能力的影響

3.3 路徑的設計

（1）總線路設計：設計人員在對10kV 配電線路的總路徑進行過設計的過程中，主要可以分為三個部分：工程概況、設計依據(jù)以及設計線路。設計人員在實際進行設計的過程中，需要以基本原則為出發(fā)點，同時也需要保證其符合相關規(guī)定以及審批文件，并且需要考慮到當?shù)氐淖匀画h(huán)境以及非自然環(huán)境的影響。只有這樣才能保證選擇出最為優(yōu)質(zhì)的假設工作，同時也可以為電力運行創(chuàng)造良好的環(huán)境[4]。

（2）線路架構設計：該項設計主要包括氣象、絕緣子串、金具組裝、導線防震等工作內(nèi)容。在進行架構設計的過程中需要以實際情況跟為基礎，保證即使出現(xiàn)惡劣天氣電力系統(tǒng)也可以正常運行，保證用戶的正常用電情況。

（3）桿塔設計：我國地域遼闊，且部分地區(qū)地理環(huán)境比較復雜，這也為10kV 配電線路的架構帶來一定的難度，針對這一情況，供電企業(yè)需要采用桿塔設計方式。一般來說采用桿塔形式的主要有直線桿塔、耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔等。

3.4 導線的防震設計

導線的抗震設計是整體配電線路設計工作的關鍵。一般情況下導線是架設在空中，而且受到空中的風力較大的影響，導致其缺乏有效的支撐，導線較輕，而這種情況也造成導線在空氣中產(chǎn)生一定程度的震動。如果設計人員在實際進行過設計的過程中沒有進行必要的抗震設計，很容易出現(xiàn)線損的情況，為整體的配電網(wǎng)的正常運行帶來安全隱患。對導線進行抗震設計時需要考慮造成導線振動的主要原因，風速以及地形等自然因素，此外還需要考慮跨度、架設高度和導線質(zhì)量等施工因素造成的導線振動問題。在進行導線抗震設計時，應綜合考慮這些因素對導線的影響，結合當?shù)貙嶋H情況作出詳細的判斷和合理的選擇，并提出最科學的導線抗震設計方案。

3.5 絕緣子串的組成形式

絕緣子串是保證導線最大負荷以及張力的關鍵所在。絕緣子串的組成形式主要取決于桿塔、導線以及絕緣子的形式。相對來說單串絕緣接頭的適用面較為廣泛，其可以滿足大多數(shù)配電線路的需求，但是在實際組裝的過程中也會出現(xiàn)特殊情況，而這時就需要適當選擇雙串絕緣子串。例如，在鐵路等主要交通干線上，或在重冰區(qū)等惡劣環(huán)境中架設配電線路時，應考慮使用雙串絕緣子串。

3.6 智能斷路器的設計

一般在10kV 配電線路都會應用智能斷電器，在實際進行安裝之前，需要對該地區(qū)的配電網(wǎng)絡運行的基本特點進行探究分析，同時也需要對常見故障信息進行判斷，并在故障頻繁的區(qū)域安裝智能斷路器。對于安裝高度而言，需要根據(jù)手冊要求、操作需要、具體位置等信息綜合確定。在進行安裝的過程中，需要根據(jù)實際情況設置電壓互感器，如果工廠提前配備，則無須再次配置。電壓互感器可提供100V 測量電壓和220V 配成套電源，因此需要連接電源側，通常使用兩相電壓，然后在保護裝置中有一條二次線。如果要安裝多個智能斷路器，則需要分層管理，以確保不同智能斷路器之間的協(xié)調(diào)。智能斷路器應安裝在每條支線的前端，以控制每條支線的故障，從而大大減少停電范圍。

4 結語

綜上所述，實際人員在實際進行10kV 配電線路的設計的過程中，需要考慮諸多方面的影響，比如說氣候環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、人為環(huán)境等。而且10kV 配電線路設計是一項較復雜的工程項目，其綜合性特點較為突出。因此這就要求設計人員不僅需要掌握專業(yè)知識和綜合能力，同時在實際進行工作的過程中也需要充分考慮設計中需要注意的影響因素，嚴格按照設計流程展開工作，明確合適的線路路徑、配電裝置、導線、電器，確保設計方案的經(jīng)濟合理性、安全性和可靠性，這樣才能推動電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。