關于10kV配電線路設計技術研究

許敏賢（廣州城北電力工程有限公司）

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關于10kV配電線路設計技術研究

許敏賢（廣州城北電力工程有限公司）

人們的生產生活離不開電力系統，而配電線路作為電力系統的重要組成部分，直接將用戶與電力系統連接在一起，因此其設計技術便顯得非常重要。而10kV配電線路是整個配電線路的核心部分，因此必須做好10kV配電線路的設計工作，確保配電線路的可靠性、實用性及安全性。本文闡述10kV配電線路設計的重要性、設計流程和技術要點，并通過實例具體的描述10kV配電線路設計，以期為線路設計工作者提供參考。

10kV；配電線路；設計

1　概述

完整的電力系統是由發電廠、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與千家萬戶的關鍵環節，直接與人們的生產、生活息息相關，影響著整個電力系統的安全可靠運行。因此配電線路的質量對工程成本、企業效益都有著巨大的影響，因此設計質量的優劣直接決定著電力傳輸能否順利完成，為人們的生產生活用電提供了保障。最近幾年，配電網絡處于不斷的建設和改造過程中，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，在下方中筆者根據自己多年的工作經驗，分析探討10kV配電電路設計的技術要點。

2　10kV配電線路設計流程

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

3　10kV配電線路設計技術要點

工程開始前，一定要綜合考慮工程所在地的地理、氣候等實際情況，嚴格控制10kV配電線路設計工藝，主要包括配電裝置、導體、電器、路徑的選擇等幾大要點。

3.1選擇配電裝置

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

3.1.1風速的控制

在線路設計過程中選擇配電裝置時，要考慮到所在地區的網速，一般采用離地10m高，30年一遇的大風在10min內的平均最大網速作為最大風速進行參考。當所在地區的最大風速超過35m/s時，配電裝置的安置需要降低安裝高度，做好固定措施，使設備與基礎之間更好的結合在一起。

3.1.2環境溫度的控制

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

一般把線路所在環境的最高月份的平均相對濕度當作導體和電器之間的相對濕度的參考，不同的地區要根據所在地區的具體情況，實事求是的控制選擇濕度。如濕熱地區一般安置濕熱帶型的產品，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，并且根據所在地區的實際情況，做好配電裝置的保護工作。

3.2材料及電器的選用

材料的選擇關系著電力在傳輸過程中的消耗，有時也會對人們的財產及生命安全帶來威脅，因此在設計電路時，必須要注意以下幾點：①配電裝置的絕緣水平要達到要求，在中國，要符合《電力裝置的過電壓保護設計規范》的標準；②當設計中選用的導體和電器采用高壓限流熔斷器保護時，一定要根據其特性對穩定和熱穩定性進行驗算；當有電路中采用有熔斷器保護電器時，可不驗算；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行電壓，所采用的導體允許的電流也要能夠最大持續工作電流的要求，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計最關鍵的一步，直接決定著線路的設計質量。在進行路徑的選擇時，要堅持經濟合理與技術合理的原則，要想使配電線路正常安全的運行，就一定要在設計過程中，保障線路路徑選擇的正確性以及線路設計的合理性，一旦出現故障，也便于工程師的維修。在設計前，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進行實地考察，做好調研工作。施工時，也要在設計人員及測量人員的指揮下進行，保證施工人員隨時得到指導遇到問題時及時地進行現場探討協商，合理的修改施工方案，從而保證路徑選擇和線路設計的合理性。除此之外，還要考慮到施工地居民的感受，結合當地地形的實際情況，將路徑設計的合理化。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盡量減少對農田的占用，選擇路徑短曲折系數小的方案，做到安全合理；③盡量減少重復施工，可采用、二十四線是電纜溝。

4　避雷器的安裝

配電線路的設計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，按照避雷器的結構，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，避雷器上的相導線所產生的感應過電壓可以使避雷器引導電流入地，同時與其它相導線耦合的電壓可以與其它相導導線自身產生的感應過電壓疊加，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時造成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，當線路的上、中、下相分別安裝 1組2個如雷時，防雷性能可提高55%以上，在中相導線安裝1組2個避雷器時防感應雷效果最佳。

5　10kV配電線路設計實例

為更好的理解配電線路設計的技術要點，特列舉廣州花都雅居樂房地產開發有限公司 （嶺會）10kV線路設計的主要技術特性如下：

（1）工程名稱：廣州花都雅居樂房地產開發有限公司（嶺會）10kV線路工程；

（2）電壓等級：10kV；

（3）起止點；起于芙蓉變電站，止于嶺會開關房；

（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1km，4排管2回電纜鋪設1.1km；另到5#地塊10kV變電站還有300m；

（5）回路數：4回路同塔架空鋪設，其余為電纜排管鋪設；

（6）導線型號：采用LGJ-240/30鋼芯鋁絞線；

（7）設計氣象條件：XX1級典型氣象區；

（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：設計40m 1井，其中包括接頭井（40）個、拐角井，共148個電纜井；

（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，電纜進入變電站必須接地，電纜的戶外電纜頭必須進行防雷保護；

（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，待施工時由施工單位在施工中落實；

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

（17）基礎：鐵塔采用C25混凝土現澆基礎；

（18）環網柜：本設計擬在紫蓬灣萬正路口設置一10kV環網柜，用于下端10kV變電站的預留接口，具體規格型號由湖北拓普電力工程有限公司按業主要求確定。

根據當地氣象情況，設計采用某省1級典型氣象區作為設計氣象條件，設計參數取值如表2所示。

表2　某省1級典型氣象表

6　結束語

10kV配電線路在電力系統中起著至關重要的作用，配電線路設計的質量直接決定著電力系統能否正常運行，企業的經濟社會效益也受到設計方案的制約。因此相關從業人員，必須要高度重視10kV配電線路的設計工作，結合實際情況，設計出最符合廣大人民利益的實施方案，并指導施工人員高質量的完成線路的鋪設工程，只有這樣才能確保電力系統的正常運行，滿足人們對電能的需求。

［1］黃小兵.10kV配電線路設計技術要點分析［J］.中小企業管理與科技（下旬刊），2011（7）.

［2］王登燦.試論10kV配電線路防雷保護間隙的設計［J］.科技致富向導，2011（23）.

［3］朱秀蘭.10kV配電線路防雷保護間隙的設計［J］.科學技術與工程，2010（31）.

許敏賢（1979-），男，中級工程師，本科，主要從事電力設計工作。

TM75

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2095-2066（2016）19-0052-02

2016-6-10