关于10kV配电线路设计技术研究

许敏贤（广州城北电力工程有限公司）



关于10kV配电线路设计技术研究

许敏贤（广州城北电力工程有限公司）

人们的生产生活离不开电力系统，而配电线路作为电力系统的重要组成部分，直接将用户与电力系统连接在一起，因此其设计技术便显得非常重要。而10kV配电线路是整个配电线路的核心部分，因此必须做好10kV配电线路的设计工作，确保配电线路的可靠性、实用性及安全性。本文阐述10kV配电线路设计的重要性、设计流程和技术要点，并通过实例具体的描述10kV配电线路设计，以期为线路设计工作者提供参考。

10kV；配电线路；设计

1　概述

完整的电力系统是由发电厂、输电线路、变压站和配电线路共同组成的，配电线路是连接电力系统与千家万户的关键环节，直接与人们的生产、生活息息相关，影响着整个电力系统的安全可靠运行。因此配电线路的质量对工程成本、企业效益都有着巨大的影响，因此设计质量的优劣直接决定着电力传输能否顺利完成，为人们的生产生活用电提供了保障。最近几年，配电网络处于不断的建设和改造过程中，10kV配电线路目前主要采用电缆、架空以及架空电缆混合形式等，在下方中笔者根据自己多年的工作经验，分析探讨10kV配电电路设计的技术要点。

2　10kV配电线路设计流程

在设计10kV配电线路时，要综合地理环境、天气等多种影响因素，并确保每一个步骤都明确且能够落实到位。10kV配电线路设计的流程如下：①接受工程任务并了解设计范围；②收集地理环境、工程所在地气候等资料；③根据已掌握的资料在地形图上绘制路径方案，并选择符合实际情况的方案；④实地勘查测量；⑤根据实际情况选择10kV配电线路的形式，一定在综合考虑到气象条件、地质地形等实际情况；⑥初步设计，绘制配电线路路径，选择合适的杆塔、线路、电缆等设备，绘制所需设备材料表格；⑦制定计划，做出工程预算书。

3　10kV配电线路设计技术要点

工程开始前，一定要综合考虑工程所在地的地理、气候等实际情况，严格控制10kV配电线路设计工艺，主要包括配电装置、导体、电器、路径的选择等几大要点。

3.1选择配电装置

配电装置是配电线路的重要组成部分，一定要严格控制好导体和电器的相对湿度、抗震能力以及环境温度等重要因素，选择合适的配电装置。

3.1.1风速的控制

在线路设计过程中选择配电装置时，要考虑到所在地区的网速，一般采用离地10m高，30年一遇的大风在10min内的平均最大网速作为最大风速进行参考。当所在地区的最大风速超过35m/s时，配电装置的安置需要降低安装高度，做好固定措施，使设备与基础之间更好的结合在一起。

3.1.2环境温度的控制

环境温度直接影响着配电线路所用材料的物化性质，因此选择配电线路的材料时，尤其是裸导体和配电装置时，一定要确保环境温度符合所选材料的要求。受地理气候等因素的影响，配电装置的外部环境温度处于不断的动态变化中，一般采用月平均值来代替最热月的外部环境温度。如果因特殊客观因素原因，配电装置环境温度无法达到温度仪表等所要求的最小温度，就要考虑采取相应措施避免冰雪等自然灾害对配电装置的损害，如安装保温装置等。

3.1.3配电装置相对湿度的控制

一般把线路所在环境的最高月份的平均相对湿度当作导体和电器之间的相对湿度的参考，不同的地区要根据所在地区的具体情况，实事求是的控制选择湿度。如湿热地区一般安置湿热带型的产品，而在亚湿热地带，普通的配电装置便能满足装置对湿度的要求，并且根据所在地区的实际情况，做好配电装置的保护工作。

3.2材料及电器的选用

材料的选择关系着电力在传输过程中的消耗，有时也会对人们的财产及生命安全带来威胁，因此在设计电路时，必须要注意以下几点：①配电装置的绝缘水平要达到要求，在中国，要符合《电力装置的过电压保护设计规范》的标准；②当设计中选用的导体和电器采用高压限流熔断器保护时，一定要根据其特性对稳定和热稳定性进行验算；当有电路中采用有熔断器保护电器时，可不验算；③线路中所选用的电器所能承受的最高工作电压一定要高于最高运行电压，所采用的导体允许的电流也要能够最大持续工作电流的要求，还要充分考虑日照等因素对电器载流量的影响。

3.3路径选择

10kV配电线路径的选择是配电线路设计最关键的一步，直接决定着线路的设计质量。在进行路径的选择时，要坚持经济合理与技术合理的原则，要想使配电线路正常安全的运行，就一定要在设计过程中，保障线路路径选择的正确性以及线路设计的合理性，一旦出现故障，也便于工程师的维修。在设计前，为保证线路路径的合理，工作人员一定要到所要施工的地点进行实地考察，做好调研工作。施工时，也要在设计人员及测量人员的指挥下进行，保证施工人员随时得到指导遇到问题时及时地进行现场探讨协商，合理的修改施工方案，从而保证路径选择和线路设计的合理性。除此之外，还要考虑到施工地居民的感受，结合当地地形的实际情况，将路径设计的合理化。一定要做到：①避开不良地形或特殊场所，如坟地、油库或石场等；②尽量减少对农田的占用，选择路径短曲折系数小的方案，做到安全合理；③尽量减少重复施工，可采用、二十四线是电缆沟。

4　避雷器的安装

配电线路的设计首先要考虑完工后工程的避雷问题，避雷器的安装能够有效降低10kV配电线路跳闸故障频次，按照避雷器的结构，可分为有间隙避雷器和无间隙避雷器。由避雷器的原理可知，雷雨天气时，避雷器上的相导线所产生的感应过电压可以使避雷器引导电流入地，同时与其它相导线耦合的电压可以与其它相导导线自身产生的感应过电压叠加，从而降低绝缘子两端的电压改善避雷水平。如表1为某地杆塔下安装单相避雷器的不同安装点时造成10kV双回配电线路的雷击跳闸频率比较。绝缘子为瓷横担绝缘子（S-185）。

表1　不同相安装避雷器的防雷击效果比较

从表中可以看出，当线路的上、中、下相分别安装 1组2个如雷时，防雷性能可提高55%以上，在中相导线安装1组2个避雷器时防感应雷效果最佳。

5　10kV配电线路设计实例

为更好的理解配电线路设计的技术要点，特列举广州花都雅居乐房地产开发有限公司 （岭会）10kV线路设计的主要技术特性如下：

（1）工程名称：广州花都雅居乐房地产开发有限公司（岭会）10kV线路工程；

（2）电压等级：10kV；

（3）起止点；起于芙蓉变电站，止于岭会开关房；

（4）线路长度；

①10kV架空线路4回3.5km；

②10kV电缆线路分别为6排管3回电缆铺设1km，4排管2回电缆铺设1.1km；另到5#地块10kV变电站还有300m；

（5）回路数：4回路同塔架空铺设，其余为电缆排管铺设；

（6）导线型号：采用LGJ-240/30钢芯铝绞线；

（7）设计气象条件：XX1级典型气象区；

（8）绝缘水平：耐张绝缘子串：1×2×（XP-7）；

跳线绝缘子：1×（P-15M）；

直线杆塔中相绝缘子：1×（P-15M）；

（9）10kV热缩型户外电缆头：3×300-400；10kV4#（300-400）；

（10）电缆井：设计40m 1井，其中包括接头井（40）个、拐角井，共148个电缆井；

（11）电缆井电缆吊架、支架：见方案XL-S-04；

（12）地道：3处地道，分别为60+60+18总长138m，地道用电缆排管先DN150mmPE管；

（13）防雷接地：电缆中间接头必须接地，电缆进入变电站必须接地，电缆的户外电缆头必须进行防雷保护；

（14）电缆排管线路工程用排管：DN150mmPVC管；

（15）相序：因涉及线路的改造及接入，待施工时由施工单位在施工中落实；

（16）铁塔：因采用四回240输送，需采用铁塔架设，40m 1基，共用铁塔88基；

（17）基础：铁塔采用C25混凝土现浇基础；

（18）环网柜：本设计拟在紫蓬湾万正路口设置一10kV环网柜，用于下端10kV变电站的预留接口，具体规格型号由湖北拓普电力工程有限公司按业主要求确定。

根据当地气象情况，设计采用某省1级典型气象区作为设计气象条件，设计参数取值如表2所示。

表2　某省1级典型气象表

6　结束语

10kV配电线路在电力系统中起着至关重要的作用，配电线路设计的质量直接决定着电力系统能否正常运行，企业的经济社会效益也受到设计方案的制约。因此相关从业人员，必须要高度重视10kV配电线路的设计工作，结合实际情况，设计出最符合广大人民利益的实施方案，并指导施工人员高质量的完成线路的铺设工程，只有这样才能确保电力系统的正常运行，满足人们对电能的需求。

［1］黄小兵.10kV配电线路设计技术要点分析［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2011（7）.

［2］王登灿.试论10kV配电线路防雷保护间隙的设计［J］.科技致富向导，2011（23）.

［3］朱秀兰.10kV配电线路防雷保护间隙的设计［J］.科学技术与工程，2010（31）.

许敏贤（1979-），男，中级工程师，本科，主要从事电力设计工作。

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2095-2066（2016）19-0052-02

2016-6-10