基于10kV配电线路设计技术分析

[摘 要]10kV配电线路是整个电力系统的重要部分，直接肩负着向广大电力用户提供电能的重任，它的好坏将会影响整个电力供电系统，因此，必须从源头对10kV配电线路进行优化设计，提高安全性和效益。

[关键词]配电线路 设计 结构 安全 可靠

中图分类号：TM76;TM63 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）28-0380-01

10kv配电线路设计是电力传输实施的前提和保障。设计质量的优劣直接关系到电力线路工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。在配网工程建设和改造中，一般为放射性供电方式。但随着客户对供电可靠性要求的提高，原来辐射状单电源的结构已不适应客户的要求，可以采用双电源并行，客户双电源进线加备自投的方式，但其投资高，客户备自投改造量也大，不适应当前一般城镇的应用。另一种方式是两条从不同电源点出线的配电线路在终端用联络开关联络，中间用分段开关分段（电缆线路用环网柜）。正常时联络开关断开，分段开关合上;故障时，自动切除故障段，非故障段从另一变电所供电。分段开关数量可根据线路长短，配变多少来配置，分段开关越多，故障时停电用户越少，运行越灵活，但切除故障时间越长，造价越高。这种方式投资少、见效快，广泛适用于县级城镇。

一、10KV配电线路设计的一般流程

10KV配电线路设计过程中受到很多因素的影响，在行设计的过程中每一个步骤都必须明确并且落实到位。（1）接受任务，明确设计范围;（2）进行资料收集;（3）在地形图上根据已经掌握资料进行路径方案的绘制，通常我们都拟定2～3个线路方案，以供比较，择优选用;（4）进行现场勘查、测量;（5）根据气象条件、现有地形、地质以及规划部门出具的规划设计条件等实际情况选择10kV配电线路的型式;（6）进行初步设计。包括配电线路路径的绘制，杆塔、电缆、线路设备的选型，编制设备材料表;（7）根据设备材料表，编制工程概算书。

二、路径选择

在对10kV输电线路进行设计前，首先要做好架设路径的选择，在对架设路径选择时必须要遵守我国各项法律法规，然后结合当地的实际情况选择一种最为经济便利的架设路线方案。要对当地地质进行地质勘探，对土、石、水等做好勘探试验，并且做好试验记录和对比，其中还有一点要十分注意，那就是要将该地区的采空区进行确认，务必要将架设路线与采空区避开，确保高压输电线路的路径选择最为安全合理。同时还要注意以下几点：第一，在对10kV配电线路架设路径进行选择时要与当地的电力部门和环保部门相互沟通，任何施工方案都要经过所有相关部门的审核，根据当地实际情况进行批准验收。第二，路径选择以短捷、顺直为准，尽可能减少线路转角的现象。第三，设计人员不能纸上谈兵，要了解一些施工工艺，选择便于施工的路径，要保证设计方案的可操作性，不能对施工产生影响。第四，在10kV配电线路架设过程中如果选择杆塔架设，就必须要尽量选在一些闲置的土地，尽量与人民生活产生交集。第五，路径的选择首先要考虑的不是架设问题，而是后期的维护工作，如果需要后期昂贵的维护费用来支撑，那么就要对此方案认真考虑。

三、路径初设计

1.总的路线

总的线路编制由设计依据、线路走径和工程概况三部分组成。线路的设计依据从设计的基本原则出发，要符合当地的实际情况，并按照相关文件的规定和设计的路线严格执行，列出工程设计各方面包括任务书，签订的设计合同，审批文件和审批编号等。路径的设计方案要从路径的长度上进行选择，从交通条件，地形地势、水文地质等条件，气象条件，矿物森林资源等各个方面说明该路径方案的优势，通过分析计算比较，找出最佳的线路走径方案。工程概况包括了设计线路的方方面面。通过工程概况可以了解整个工程的运行状况。

2.线路机电的路线

线路机电部分包括了气象、导线架设技术、绝缘子串、金具组装和导线防震等内容。将线路调整在所有可能发生的恶劣气象环境下，也可以安全正常的运行。架设线路导线的最大使用应力，材质结构等要达到电力输送的要求，提高防震措施。

3.线路构架的设计

线路构架包括气象、绝缘子串、金具组装、导线防震等内容。在进行线路构架设计的时候要充分考虑到实际的情况，即使出现罕见的天气情况也能够保证电力的良好运行，保证用户用电供应。

4.塔杆的设计

通常采用的杆塔形式主要有直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、终端杆塔几种，目前在对杆塔基础工程施工时主要会从以下几个方面进行注意，首先是对杆塔高低脚进行深埋处理，这主要是由于杆塔的高度差会对整个施工项目造成影响，必须将杆塔的高度差减小到最小距离，确保杆塔高低脚保持在同一水平面内。其次是高低脚加高基础，要尽量保证高低基础之间的高度差，将安全性能做好。

5.线路相序

在手拉手双电源配电网，联络、分段开关动作，切除故障，恢复送电过程中，供电电源改变，故线路相序一定要对应。线路相序宜以一个主变变电所为电源，背向变电所，从左到右（或从上至下）为A、B、C相，直至另一变电所。现在变电所多用中置柜、电缆出线，实现换相十分方便，若有架空一变电所，则应以该所为电源侧，背向变电所设置相序。

四、导线选择

采用电力电缆有利于美化环境，提高供电可靠性，但价格高，不便检修，可在最繁华路段采用;架空线路，便于施工和检修。绝缘架空线有普通型和轻型，普通型绝缘层较厚，允许与树木频繁接触，轻型绝缘层较薄，允许与树木不频繁接触，可根据具体情况选用。绝缘线雷击后易断线，风荷较大，弧垂较大，档距要求较小，适用市区选用，郊区可选裸钢芯铝绞线。导线截面宜用10～20年（中长期）预测负荷，一般城区走廊受限，改造新建难度大，主干线路建设后寿命较长，故障时还要转移负荷，故导线线径宜选大一点，现在看来一般应不小于150mm2，以防重复投资。主干选用240、185mm2两种，分支选用120、70mm2两种。

五、杆塔及基础

10kV线路的杆塔 杆塔型式主要分为四种型式：耐张杆塔、直线杆塔、转角杆塔、终端杆塔。在工程设计中，应尽量选用典型设计或经过施工、运行考验过的成熟杆塔型式。在选择杆塔型式的时，必须说明采用直线杆塔或承力杆塔型式的理由，包括各种杆塔型式的特点、使用钢材、混凝土量、适用地区等技术经济指标，综合考虑基础及线路占用走廊等因素后，对技术经济进行综合比较，优选杆塔型式。受力杆如转角、T接、耐张杆，如果打拉线受限，可以考虑钢管塔，钢管塔基础一般有两种，即深埋式和浅埋式。一般设计采用浅埋式，开挖面积较大，在位置受限的城区不便施工。我们选用深埋式灌注桩基础。直径1.5m左右。施工时采用人工开挖，实践证明既经济实用，又不需其它配套设备，无噪音，无污染。深埋灌注桩铁塔基础和人工开挖的施工工艺在城区应广泛推广。

六、金具、绝缘子选择

绝缘架空线用的新型金具较多，如耐张线夹的型式就有楔式、螺栓式，材料有X合金、铸钢，可根据具体情况合理选用，但应注意校验握力。节能型金具虽一次性投资较大，但从长远来看还是合算的，应优选选用。在选用金具时注意选用配套绝缘罩。复合绝缘子，重量轻，防污闪，施工方便，减少运行维护工作量，应优先选用。因绝缘线雷击后易断线，故在架空绝缘线路中应优先选用防雷绝缘子。

七、10kV配网馈线自动化设备的选择

目前配网自动化设备功能强大，技术含量高，投资也高，适用于大中城市。馈线自动化相对来说能满足一般县级城镇需要，经济实用，易于升级，宜在一般县级城镇推广使用。馈线自动化大体分两种类型，电压-时间型和电流型。

结束语

10KV配电线路的安全、稳定运行，密切关系到人们正常的生产、生活等。设计是配电线路建设最为关键的一个阶段，也是一项极为复杂，综合性特别强的工作，这就要求设计人员不但要熟练掌握专业知识，还必须具备丰富的现场实践经验，尤其是需要设计人员反复的现场勘测，分析研究各种资料，综合考虑各种影响因素，通过多方案选择，确定一个经济合理、技术可行、运行安全的方案。