城區配網10kV架空線路地埋改造設計研究

馮曉棟

【摘 要】10kV配電網是我國城鄉居民以及小型工廠主要的供電線網，10kV配電網的分布最為廣泛。現在，對于加強重要電力用戶供電電源與自備應急電源配置監督管理，提高社會應對電力突發事件的應急能力相當看重，為此我國正在加快城市配電網建設的步伐。本文就城區配網10kV架空線路地埋改造設計展開探討。

【關鍵詞】10kV配電；電纜網；選型設計

引言

城市早期建設的市區，因當時設計水平有限，部分市區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、電線錯綜復雜等情況，這些情況不僅影響著城市環境的美觀，更重要的是給人們的生命和財產帶來較大的安全隱患。

1 電力電纜的設計與電纜芯線分析

在設計上管理系統的基礎是節點電壓，設計師結合GPRS技術、無線嚴控家戶和相關的負荷測試技術等進行功能上的完善，該系統在功能上可以實現控制載調壓主變，補償設備，智能化配電臺區設備的控制和協調工作，這對供電壓質量的改善起到了非常重要的作用。電纜運行條件（1）選擇電纜應具備的運行條件資料：系統額定電壓U、三相系統最高電壓Um、雷電過電壓、系統頻率、中性點非有效接地故障最大持續時間、連續運行最大額定電流、周期負荷要求、終端海拔高度等。（2）在安裝上電纜運行的條件主要有三個，第一是以線路長度，截面圖，排列間距，接地方式等一些基本的條件。第二是以土壤環境以及埋地深度為主的題讓條件。第三是以通風和光照直射為主的空氣條件。

2 城市10kV配電網架空線路改電纜入地設計方案

2.1城區道路桿線入地工程的前期規劃

鑒于城市地區道路將電線埋入地下工程完成后，需要能夠為城市地區的用戶供應電力五年至十年，因此，道路桿線入地工程的建設方案需要考慮以下方面的規劃要求：（1）本市城區的供電網絡五年至十年的規劃。（2）地方政府在未來五年至十年的城市環境建設規劃及改造規劃。（3）地方政府本次所允許的道路改建范圍及相應的要求。（4）道路改造范圍內存在的架空線路的布置結構及用戶的用電情況。方案的合理設計要依據該地區現有配電網絡的分布結構，電纜網絡的結構設計在進行改造時要設計為開環運行的環網結構，每條電纜線路所設計的最大負荷電流不能超過線路額定設計的載流量的三分之二。節點設備的設計和選用要根據相應的實際情況采用環網柜設計、開關房設計、高壓電纜分支箱設計相結合的方式。

2.2電纜的種類、型號相當多

首先可以依據電纜導體的材質，分為銅芯和鋁芯材質的電纜。其次根據電纜絕緣層中材質的不同可以分為油浸材質統包類電纜，用鉛為材料的電纜，充油式電纜，絕緣材料電纜等。最后以電纜的用途為劃分依據有可以劃分為高壓電力電纜、控制電纜、架空絕緣電纜、礦用電纜等。現就配電網建設中常用到的電纜進行一些問題的探討。（1）在一般配電工程基建項目中，經常采用到的電纜有以下類型：VV（VLV）———銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜；YJV（YJLV）———銅（鋁）芯交聯聚乙烯絕緣電力電纜；（2）根據運行所需，以上兩種電纜可以延伸出以下類型：ZRVV（ZRVLV）———阻燃銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜；ZRYJV（ZRYJLV）———阻燃銅（鋁）芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧電力電纜；ZRVV22（ZRVLV22）———阻燃銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜；ZRYJV22（ZRYJLV22）———阻燃銅（鋁）芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜；FYVV22（FYVLV22）———防白蟻銅（鋁）芯聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜；FYYJV22（FYYJLV22）———防白蟻銅（鋁）芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜。一般來說，單純鎧裝類的電纜是防鼠防蟻的，但對于南方白蟻高發的地區，采用專門帶防白蟻功能的電纜，對電纜會起到更好的保護作用。

2.3城區道路桿線入地工程的設計

（1）相關資料的收集。a.道路新建或改修路段的平面圖、斷面圖。b.規劃局設計提供的新建管線設計綜合圖。（包含各種類型新建管線設計的走向、標高）。c.規劃局設計提供的所有節點設備類型的規劃設計定址圖。d.道路改修路段原有地下管線綜合設計走向圖。（包含各種類型管線設計的走向、標高）。e.道路改修路段的現有架空線路的設計走向圖。f.道路改修路段內所有電力用戶的電線接入點的分布情況及電力負荷情況。（2）依據道路改修范圍內現有架空線路的走向圖設計情況，及電力用戶用電負荷情況綜合研究分析未來五年至十年的發展和建設規劃，繪制設計電纜接線一次系統圖。一次系統圖的設計需要充分反映系統設計的接線方式，以及環網柜型號個數的設計、高壓電纜分支箱型號個數的設計、箱變型號個數的設計、低壓電纜分支箱型號個數的設計以及相應的規格容量。（3）將應當拆掉去除的架空線路繪制成規范的地理信息平面圖，此圖的繪制內容要體現架空線路的走向設計、相位以及新修建的電纜和原有電纜的聯接位置。

2.4電纜網環網供電的基本要求及基本模式

根據電壓等級，可以分成高壓電纜和低壓電纜。配網工程常用到的高壓電纜電壓等級為8.7/15kV，低壓電纜電壓等級為0.6/1kV。根據電纜芯數，可以分成單芯電纜和多芯電纜，但是，其中多芯電纜常用到三芯電纜和四芯電纜，有時也會采用五芯電纜（一）配網工程的10kV中壓電纜網架常采用3芯電纜，不過這種選擇必須以現實環境為基礎，如果在工作電流較大的回路環境或者是水路環境進行電纜鋪設時，需要采用3根單芯電纜來滿足安全需要。（二）而低壓電網采用電纜在選擇上也根據環境和運行的情況有著嚴格的要求，比如說在1KW或者低于1KW的電源中性點直接接地的環境中，三相回路在電纜芯數選擇時就相對較為嚴苛，其具體規定如下：（1）保護線和受電設備暴露在外部環境中，導電部位接地，出現這種情況電路工程需要將保護線和接地線共同用一個導體，那么出于安全考量四芯電纜是首要選擇。（2）保護線和中性線在工程環境中都采用獨立方式，那么五芯電纜是首選，此外四芯電纜如果有保護導體也可以使用。（3）四芯電纜在選擇上有較為詳細的研究，這需要在設備外露的環境下可導電部位在接地上與電源系統保持獨立。

3 10kV配網架空線路的檢修

如何做好線路檢修工作，應該從以下幾個方面入手：（1）預防性工作開展。如果在巡視過程中沒有發現問題，那么要在檢修時做好預防性工作可以從以下幾個方面進行預防：重點要對絕緣子進行絕緣電阻測試，并對電網中各種參數測試其合規性；在檢修中運用高新技術如局部放電測試設備、紅外線測溫設備，加強檢修效率；要對配電線路進行定期和不定期的檢查和維護，切實加強線路的預防性工作開展。（2）制定科學合理的檢修計劃。電網的檢修工作應該是有計劃地進行，在國家推行“三集五大”的制度下，其中“大檢修”和“大運行”就要求電力企業能夠對線路的檢修和運維工作能夠有序進行，下屬電力單位應該向上級遞交檢修計劃，經過審核之后，按照計劃對電力設備以及線路進行檢修。（3）嚴格按照檢修計劃進行檢修工作。重點要從以下幾個方面進行：對配電網定期進行故障排查；利用配網自動化高效速找出故障點；加強經驗總結和分析總結。

結語

10kV配電網在人們日常生活以及經濟社會中占據重要地位，降低其故障發生的概率，提高10kV配電網的運行效率，減少由于故障對電力用戶造成的損失，是我們努力的目標。城市配電網的技術研究與改進，建設綠色環保、協調的配電網，為社會經濟的良好發展和人們生活環境的改善發揮積極的作用，是供電企業需要重視和執行的社會重任。

參考文獻：

[1]盧永林.城市10kV配網線路的設計方案分析研究[J].數字通信世界，2016（11）.

[2]李阿鵬.10kV配電架空線路的設計研究[J].通訊世界，2017（5）.

（作者單位：嘉興恒創電力設計研究院有限公司桐鄉分公司）