10kV架空線路設計的基本原則與方法分析

蒲盈曦

摘 要：在物質文化不斷豐富的今天，人們隨著科學技術的發展和經濟條件的改善，在生活的品質方面要求更高。電能作為現今最直接的能源，已經得到普及，人們的生活生產也離不開對電能的使用。電力的輸送，一般是依靠由各種線路所組成的電網進行的，對于電網的建設在一定程度上影響著供電的品質。為了對人們的生活生產用電穩定提供保障，供電企業應在電力輸送網絡的建設上進行研究。本文主要是對輸電網絡當中的10kV架空線路進行研究，敘述其設計的基本原則，分析設計的方法。

關鍵詞：輸電網絡；10kV架空線路；設計原則；方法分析

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

電能由發電廠機組產生之后通過變電站進行升壓，通過電網傳輸，再經過變電站降壓，一般途徑是：10kV-220kV-110kV-35kV-10kV，這個過程是經過不同等級的變電站，10kV和6kV 是變電站到配電室的電壓，經配電變壓，以380V和220V的電壓傳輸入用戶。在整個輸電網絡當中，10kV階段的輸電線路是直接連接發電廠和用戶的輸電線路，所以此階段架空線路的建設對于電力供應的影響最為直接。

1 110kV架空線路設計考慮因素

10kV架空線路較其它類型的輸電線路，在設計上需要考慮的要素存在一定的差異，主要是因為10kV架空線路是直接為居民提供電力的基礎輸電線路。所以，在進行線路的設計時，對于地形、污染、以及周圍環境的影響等要素要進行綜合考慮。

1.1 地形影響。在進行10kV輸電線路的設計時，對于建設當地地形的考慮應當得到重視，不同的地形，在進行設計的時候，應當采取不同的設計方案。首先，在設計之初，要對建設當地的地形有一個總體的認識，不同的地形要按照里程進行分段分區，計算其占總里程的百分比。通常，我們把輸電線路全程當中的地形分為平地、丘陵、山地這三種，我們將地面較為平整且有一定面積、干燥的稱為平地；在陸地上有一定規模，在這個區域內地勢起伏較為平緩的地形叫做丘陵；而水平距離在250m以內且高度在50m～150m起伏的地形我們稱之為一般的山地。除此之外，還有沼澤地、沙漠、高山等較為特殊的其它地形。在不同的地形當中，地質狀況都存在著較大的差異，而輸電線路建設過程當中，需要將電桿、電塔等豎立在土地上，只有完全了解了當地的地形、地質才能夠保證線路施工質量。

1.2 環境污染。輸電線路長期暴露在空氣當中，所以周圍環境對輸電線路的使用壽命具有一定的影響。部分污染嚴重的地區，雨水當中含大量的酸或堿，線路當中的金屬物質長期浸泡在酸堿環境當中會導致在金屬物質的腐蝕，嚴重影響了電路設施的使用壽命。所以，在進行線路的設計時，要考慮到環境的污染對輸電線路設施的損害。

1.3 氣候影響。像沿海等容易出現颶風、海嘯的地區，一般的線路設計方案建設而成的輸電線路是不能承受這些災害的。所以，在進行線路設計時，還要考慮到氣候環境的影響，災害地區的線路設計要采取特殊的方案。

1.4 其它因素。10kV架空線路的設計不僅要考慮以上的因素，對于其它因素也不能忽視。比如：在對線路進行設計時，對于周圍正在建設或者建設完成的建筑物、構筑物不能造成較大的影響；當地是否有能夠對線路產生破壞的動物、植物；區域內是否有較大的磁場等。

2 設計原則

就10kV架空線路而言，它具有較強的適應性，能夠在大多數地區使用，而且施工難度較低。完成的10kV架空線路能夠承擔較大的負荷，一旦線路當中發生故障，排查工作進行的難度較低，所以10kV架空線路在輸電線路的設計當中使用較為普遍。因此，為了保證建設完成的10kV架空線路具備較強的穩定性，能夠在使用過程當中長期穩定、高效的進行電力的輸送，在進行10kV架空線路設計的時候要嚴格的按照設計規范來進行。

2.1 路徑選擇。線路路徑的選擇，關系到建設施工、投入運行以及工程的總量，所以在進行新線路的規劃設計時，就要結合當地的地質、地形，進行合理的統籌、設計，使整個設計既能滿足使用要求，又能保證其具備經濟性，減少不必要的花費。實際設計過程當中，要詳細參考當地的總體規劃，避開地形復雜區域，同時保證不影響周圍其它的設施。

2.2 抗風設計。架空線路一般建設在較為空曠的野外、郊區，線路處于10m以上的空中，因此極易受到大風的影響。而且高架線路都要架設電桿、電塔，較強的風荷載會直接導致其發生偏移、搖晃，影響電力的輸送。因此，在進行設計時如果線路四周又能夠擋風的屏蔽物，則設計值可以比最大設計風速值降低20%；若線路處于迎風地帶，則設計值需比最大設計風速值增大20%。

2.3 導線選擇。通常10kV及以下的輸電線路采用的是多股絞合導線，而對于污染較為嚴重的地區要采用絕緣導線，防止酸堿的侵蝕。導線的三相弛度應當平衡，無過緊、過松現象，導線在線夾內應無滑脫現象。

2.4 桿、電塔。高架線路必定會使用到大量的桿塔，而桿塔的傾斜度是其施工的主要指標。在進行桿塔的設計時，要保證桿塔是垂直于大地水準面；設計過程當中，應當規定桿塔傾斜度允許范圍：50m以上的在15/1000以內，而在50m以下的桿塔傾斜度要在10/1000以內。同時，設計使用桿塔的材料應當滿足其在戶外使用的要求，從而防止長時間日曬雨淋而引起的桿塔混凝土脫落、鋼筋銹蝕、桿塔裂縫等問題。如果設計電桿采用的是鐵質或者鋼質的，則要注意螺栓以及塔材熱鍍鋅層的厚度，同時鐵塔基礎作用力應符合要求。

2.5 絕緣子的使用。在10kV架空線路當中，一般使用的是瓷橫擔或針式絕緣子。如果桿塔使用的是耐張桿，通常采用兩個懸式絕緣子來組成絕緣子串，或者利用一個懸式絕緣子和一個蝴蝶式絕緣子組成絕緣子串。在污染較為嚴重的地區，根據當地的污染狀況采取不同的絕緣子，達到最大的經濟效益。

2.6 基礎選型。輸電線路桿塔所使用的基礎類型有：巖石嵌固基礎、巖石錨桿基礎、掏挖基礎、階梯型基礎、大板基礎、斜插板式基礎、灌注樁基礎、聯合基礎、復合式沉井基礎。設計過程當中，設計人員要結合桿塔設立點的地質、風荷載以及桿塔本身的規格這幾個特點，選擇經濟可行的基礎類型。

結語

10kV架空線路設計和建設要綜合考慮所有影響的因素，根據設計的基本原則，保證線路達到最大的經濟效益和使用價值。

參考文獻

[1]羅翠蓮.農村10kV架空線路設計經驗淺談[J].中國新技術新產品，2013（03）.

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