浅谈10kV配电线路设计的关键点 黄文辉

浅谈10kV配电线路设计的关键点黄文辉

发表时间：2017-01-17T15:15:08.227Z 来源：《电力设备》2016年第24期作者：黄文辉

[导读] 10kV配电线路是电力系统的重要组成部分，其设计是否合理，将会直接影响到电力系统的运行状况，关系到企业的经济与社会效益。

(湖南省电力公司永州供电公司蓝山县供电分公司)

摘要：10kV配电线路是电力系统中的一个重要环节。但是由于整个配电线路很长，覆盖面很广，电能在通过变压器等设备进行传输的过程中，会因为各种原因而产生功率的消耗，极不经济。因此，在10kV配电线路工程中首先要对其进行科学的设计，以此提高配电线路的运行可靠性以及经济性，降低线损，提高电力企业的经济效益。本文从10kV配电线路设计的重要性出发，进一步分析了其技术关键点。

关键词：配电线路；设计；关键点

1 10kV配电线路设计的重要性

在电力配电线路中，具有众多的等级划分，其中35kV以上电压等级线路主要负责远距离配电，而10kV配电线路则直接用于连接电网与用户，10kV配电线路是电力输送的最终环节，是整个配电系统的核心。但是配电线路因为线路长、覆盖面广、设备质量参差不齐，同时受到地理、环境等的影响，整个电能的输送过程中难免会出现故障以及线损，不仅影响了居民的正常用电，还会给电力企业带来直接的经济损失。因此，必须要在配电线路工程实施阶段，对其进行科学的设计，根据线路的实际情况，通过选择合适的电气设备、结构选型等来提高10kV配电线路的可靠性，使得其在投运后既有安全保障，也可以降低线损，实现整个电力系统的安全、稳定、经济。

2 10kV配电线路设计步骤

10kV配电线路在具体的运行中会遇到各种各样的复杂外界因素的影响，这就使得10kV配电线路的设计必须要充分考虑这些因素，因此，其设计过程较为复杂，且内容繁多。为了使得设计能够有序地开展，必须要捋顺各因素之间的关系以及顺序等，所以必须要严格按照设计流程来进行：①在接到设计任务后要明确线路的起始点与导线截面；②充分了解沿途的地形，将初步选定的路径方案在地形图上标注出来，通过配电线路技术人员现场勘测，计算最终路径图；③结合现场实际情况，比如气象环境、导线的截面、现场地质与地形以及档距等方面，确定出杆塔的型式；④配电线路技术人员将整个设计所需的设备、材料清单列出，套用现行定额标准以及计费程序等，编制出合理的工程预算；⑤从经济性、安全性以及经济性等方面对不同方案进行对比，最终确定出最佳方案。

3 10kV配电线路设计技术关键点分析

在整个10kV配电线路的设计中一般包括线路整体编制说明、机电设计、杆塔设计等方面，但是从技术上来分析主要是集中在机电与杆塔的设计上，其中线路的整体编制说明也不可忽视，在整体说明中要对设计依据、线路的走径以及工程概况进行详细的说明，整体说明是10kV配电线路的重要文件依据，必须要科学地编制。在整体说明编制完成后就涉及到技术设计方面，下面对机电以及杆塔设计进行详细的论述：

（1）10kV配电线路机电方面的设计

①选择合适的气象条件。倘若10kV线路的气象区环境非常复杂，或是线路很长，则可考虑分段选择气象区。在线路的设计中，气象区设计参数取值主要有电线覆冰、最大风速、最低和最高气温及年平均气温等因素，将这些气象条件综合在一起再计算数值，便能选择出最佳的气象条件区。

②导线选型。选择导线截面时要根据工程设计的相关要求以及电力系统的设计规范来确定，要通过相关计算对导线的型式与规格做出验证，验证结果要将导线的主要机械性能与电气特性体现出来；架设线路导线的最大使用应力、安全系统等参数要包括在设计说明中；按照导线力学特性将其特性曲线图绘制出来；不同温度下导线的架设弧垂值也有所不同，要将这些值计算出来后再以表格的形式呈现出来。

③选择科学的线路组装形式。实际10kV线路的杆塔结构、绝缘子的形式以及导线的型号各不相同，相应的绝缘子串的组装形式也存在差异普通情况下要满足导线的断线张力与最大综合荷重仅采用单串绝缘子串即可，一些特殊的大档距、大导线、大沟或者重冰区、交通要道等环境，如果单串绝缘子串达到设计要求，则要采用双串的形式。

④做好导线的防震设计。在现实中，档距、风速、地形、风向及线路架设高度等都可能是引起导线振动的因素，进而对线路的正常运行造成不同程度的影响，这就要求在设计线路时采取相应的防震措施。在进行导线的防震设计时，应将导线的安全系数、平均运行应力、最大使用应力、线路使用档距及线路途经的地貌与地形等一系列因素都列入考虑范围进行综合考虑。

（2）10kV配电线路杆塔设计

通常10kV线路的杆塔形式包括四种，即直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔以及终端杆塔直线杆。直线杆塔可以说是杆塔中最简单也是受力最轻的，正常时只承受导线的重力，不承受水平力，导线通过直线杆塔时只需用悬式绝缘子（中压也用支柱、针式、棒为在垂直方向给予支撑即可。直线段上经一定的距离必须设置耐张杆，耐张杆（塔）的作用主要是承受导线的水平拉力，以确保直线段上一定的弧垂，由于导线的水平拉力非常大，导线通过耐张杆时一般需要两个方向分别用两串悬式绝缘子以导线的轴向拉紧到横担上，两串绝缘子之间就需要用一段跳线将杆塔两边的导线连接起来，这就是跳线的一种，跳线除了自身的重力以外是不承受水平拉力的。终端杆、大转角杆上都会用到跳线。

在进行线路设计时尽可能选择典型的设计，或者经过实际工程验证的相对成熟的型式。选择杆塔时，要在设计方案中体现出杆塔的特点、适用环境、混凝土量等技术经济指标体现出来，针对杆塔基础建设、线路占用走廊等因素，要加以综合考虑，最后确定最适用的杆塔形式选择塔型和杆塔高度，要遵循经济、运行维护方便的原则，耐张塔尽可能使用较低的杆塔，受力好。除了跨越外，悬挂点高度适中为宜，保持排杆的定位导线、地线平滑，受力均匀合理。

4 10kV配电线路设计方案经济性

在10kV配电线路设计中，必须要包含对方案经济性的评价。这样才能够确保电力企业能在技术合格、质量达标的工程前提下，获得较好的经济效益。设计方案最终确定的工程造价是影响设线路设计方案经济性的主要因素。因此，要在10kV配电线路设计中必须要控制工程造价，具体控制可以从以下几个方面着手：（1）采用定额设计，对总成本做出限定。（2）提高路径选择的科学性与合理性，将协调、赔偿的成本控制在最低。（3）尽量采用国家电网公司通用的设计方案。（4）设计多个方案加以比较，比如导线的选择，有些配电网在改造过程中采用绝缘导线，甚至用绝缘导线代替裸导线，这种改造方案就会加大工程的投资成本。为了降低工程成本，在选择绝缘导线时要注