芻議10kV供電線路設計技術的重點

麥家熾

摘 要：隨著經濟的發展，電力需求持續增長，10kV電網的覆蓋范圍也日益拓展，供電線路的長度和數量不斷增加，供電線路走廊限制也越來越大。供電線路設計的正確合理與否，對電力系統安全可靠運行、經濟性起決定性作用。本文結合具體的工程實例，對10kV供電線路設計技術中的重點進行了分析和探討，以期為10kV供電線路的良好設計提供有效的參考。

關鍵詞：10kV供電線路；設計；重點

10kV供電線路設計包含：線路路徑選擇、線路類型確定、氣象條件分析、導線的選定、桿塔的設計等等，每一個環節都有其重點和難點。對線路設計環節中的重點和難點進行分析，對完善線路設計、保證線路的正常運行具有重要的意義。本文結合廣東省某10kV供電線路的架設，對其線路設計技術的重點進行了分析探討。

1 供電半徑

為確保10kV供電線路末端電壓質量，供電半徑控制范圍：市中心區3km、一般市區5km、農村地區10km內。

2 線路路徑選擇

10kV供電線路路徑選擇，須配合該地區的總體規劃，與道路、管線及市政設施相協調。避免出重復開挖、重復投資的情況。

以路徑短、少轉角、少跨越，利于施工、運行、檢修，避開易沖刷區、易燃易爆物區域等為選擇原則。

3 線路類型

按結構10kV供電線路分為架空線路及電纜線路。架空線路、電纜線路可根據各自優缺點選擇：

3.1 10kV架空線路

優點：造價低、便于施工、運行巡視、維護檢修、供電容量大。

缺點：地面空間占用大，易受環境條件影響。

若架空線路走廊允許下原則上優先選用架空線路。

3.2 10kV電纜線路

優點：美觀、供電可靠性高、占地面空間少。

缺點：投資高、分支線難接入、散熱差易影響供電容量，電纜故障測尋、維修困難。

適用于繁華地區、市容環境有要求的地區、無架空線路走廊地區、對供電可靠性要求高的重要用戶。

4 氣象條件分析

4.1 風速

廣東省10kV供電線路一般架設高度為10m，根據廣東省10年期的風速統計數據，采用10m高空最大的風速平均值（10min以內的最大風速平均值），將10kV供電線路的基準風速設計為25m/s、30m/s和35m/s。

4.2 覆冰厚度

以廣東省的實際情況為基礎，在對供電線路進行設計時，覆冰取值如下：

最大設計風速為25m/s時：無冰、5mm、10mm；

最大設計風速為30m/s時：無冰；

最大設計風速為35m/s時：無冰。

4.3 氣象條件劃分

分別以最大風速和覆冰厚度相對應，根據典型氣象區選出大致相當的氣象條件。

5 架空導線的選擇

（1）10kV架空線路大多采用裸導線，一般選用LGJ型鋼芯鋁絞線。架空主干線截面一般選用150～240mm2，次干線截面一般選用95～150mm2，分支線導線截面按安全載流量和電壓降選擇，一般不宜小于70mm2。

（2）在線路走廊受限、污染嚴重等地段可選用JKLGYJ型鋼芯鋁絞線芯交聯聚乙烯絕緣線。

（3）10kV架空導線截面根據線路負荷、電壓降、機械強度選擇，并應適當預留一定的裕度。10kV架空導線長期允許安全載流量如下表：

6 桿塔、絕緣子的選擇

6.1 桿塔

10kV供電線路多采用ф190梢徑的12m、15m砼桿，也有采用18m水泥桿。砼桿使用形式：直線桿、滿足拉線條件的耐張、轉角、終端桿。若耐張、轉角、終端處不能滿足拉線條件的選用鐵塔。拉線受限及不能滿足鐵塔基礎的可選用鋼管桿。

根據導線型號、檔距、回路數、地形等因素，選取適合的桿塔。

6.2 金具

10kV供電線路需采用符合國家標準的節能金具，且機械強度安全系數不應小于2.5。

6.3 絕緣子

直線桿采用的絕緣子有：針式、柱式、瓷橫擔絕緣子，懸式合成緣子串、玻璃絕緣子串。耐張段使用合成絕緣子串或者玻璃絕緣子串。絕緣子機械強度安全系數：瓷橫擔絕緣子不小于3.0，懸式絕緣子不小于2.7，針式絕緣子不小于2.5。

在污穢區為提高抵御污閃事故能力，可增加泄漏距離或采用防污型絕緣子。

7 拉線及基礎

因地質條件對桿塔的埋設影響巨大，進行地質勘探，了解地質情況不但能確保工程投資預算準確性，更對桿塔安全運行起決定性作用。

7.1 拉線

拉線采用GJ鍍鋅鋼絞線，安全系數應大于2.0，截面不宜小于50mm2。拉線棒采用熱鍍鋅且直徑不應小于16mm2，嚴重腐蝕地區拉線棒直徑不應小于18mm2。拉線盤采用標號C20以上的混凝土。拉線與電桿安裝夾角一般為45°，當地形受限在拉線夾角不小于30°情況下可適當減少。

7.2 砼桿埋深

砼桿的埋設深度需進行傾覆穩定計算確定。不能滿足抗傾覆要求情況下可加裝底盤和卡盤或采用混凝土基礎形式。砼桿基礎的抗傾覆穩定安全系數：直線桿不小于1.5、耐張桿不小于1.8、轉角終端桿不小于2.0，一般情況砼桿埋深可參照下表數值：

7.3 鐵塔基礎

鐵塔基礎依據實際地質情況經驗算后配置。鐵塔基礎一般采用現澆階梯式，使用C20及以上標號的混凝土。適用于土容重為16kN/ m3、上拔角為30°、地耐力為150kN/ m2的一般黏性土，基礎埋在原土層；在土質較差地基承載力不夠的情況下可考慮打松木樁或采用灌注樁基礎。

8 防雷與接地

8.1 接地設計

接地體采用以水平敷設為主，采用φ12的熱鍍鋅圓鋼或-4×40鍍鋅扁鋼。垂直敷設為輔，采用L50×5熱鍍鋅角鋼。接地引上線采用φ16熱鍍鋅圓鋼。

10kV線路鋼管桿、鐵塔均需接地，接地電阻不大于30Ω。避雷器接地、設備外殼接地，接地電阻不大于10Ω。當接地電阻未達到要求時，可延伸水平接地體和增加垂直接地體或采用降阻劑降低接地電阻。

接地引上圓鋼應盡量接至避雷器或設備外殼接地點。

8.2 避雷設計

在分斷開關電源側、在聯絡開關兩側裝設避雷器。

多雷空曠地區可以考慮采用安裝線路避雷器以提高架空線路防雷水平。

9 結語

10kV供電線路設計是一個非常復雜的過程，其中涉及到的環節非常多，因此，在對10kV供電線路進行設計時，要注意以下幾點事項。首先，對線路設計的基本條件進行分析，比如：風速、氣象條件、地質條件、地形條件和污穢條件等；其次，要合理選擇導線和桿塔；再次，要控制好導線的對地距離和導線與樹木之間的距離；最后，要對導線進行接地設計和避雷設計。

參考文獻

[1]邢麗君.芻議10kV配電線路設計技術[J].今日科苑，2014，（8）：120-120.

（作者單位：廣東裕基電力建設工程有限公司）