1、浅析 10kv 配电线路的现状及设计摘要：配电线路的安全运行关系着整个电力工程的实施和运行，在配电线路设计阶段，就要对各个部分进行合理的安排和配置。简要地针对配电线路设计的各个过程进行分析，主要对线路设计的技术要点进行论述。 关键词：配电线路；设计要点；电力工程；10kv Abstract: The safe operation of power distribution lines between the implementation and operation of the whole electric power engineering must carry on the arrange
2、ment and rational allocation of each part. Briefly for each process of distribution line design are analyzed.The main technical points of circuit design are discussed. Keywords: distribution line; design; electrical engineering; 10KV 中图分类号：TQ177.6+2 文献标识码：A 文章编号： 随着科学技术的迅速发展， 使得我国经济的发展步伐不断加快，与之带来的是我
3、国的用电量在逐年增加， 增加比例一般是 10%左右，在这样的情况下，保证配电网安全可靠的运行是当前重要任务之一。如果10kv 配电线路发生故障， 所造成的损失和影响是比较严重的。 除此之外，还在一定的程度上，反映了配电公司的服务质量。配电线路的作用是把电能从降压变电站传输给配电变压器。在进行电力传输时，需要保障供电的连续性、安全可靠性。由于受实际工作环境的影响，譬如：大风天气、雷雨天气、冰雪天气等，这些因素会导致经常性的出现配电线路传输故障。因此，针对配电线路可能存在的安全隐患，研究相应的安全防护策略是至关重要的。 1、10kv 配电线路的现状 在实际中，10kv 配电线路主要使用的电线类型是
4、高压线缆、绝缘导线等等。关于 10kv 配电线路的应用的范围是非常广泛，分布在直辖市、大中小城市、农村等地方。同时造成 10kv 配电线路故障的因素也是非常多，故障一般是发生在夏季，夏季的时候用电量比较大，容易出现配电线路故障。 故障的直接因素导致 10kv 配电线路故障的直接因素，有以下几个方面： （1）速断：速断的表现是三相或者两相间短路，一般故障处在线路的上侧。产生速断现象的主要原因是：线路充油设备短路、大风、雷电等自然因素。 （2）过流：导致过流的主要原因是电负荷突然增高，一般故障处在线路的下侧。 （3）接地：对于这种故障涉及的范围比较广，有的时候很难确定导致接地的原因。 （4）外破：
5、导致线路的外破的原因很多种，比较常见的原因是人为造成的。 （5）管理不到位。 （6）架空线路的绝缘子导致的故障：产生这种故障的主要原因是，避雷设备或者其它设备质量的问题导致的。 2、线路设计的流程 （1）接受任务，明确线路起点、终点、导线截面; （2）搜集地形图，根据已掌握资料在图上进行路径方案初选，确定 23 个路径方案； （3）进行现场踏勘、测量，绘制路径图； （4）根据工程气象条件、线路导线截面、档距、转角及现场地形、地质等实际情况，选用杆塔型式； （5）根据以上资料开列设备材料清册； （6）根据设计资料，套用现行定额、计费程序，编制工程预算书; （7）对方案进行技术经济对比分析 确定最
6、佳方案； （8）对确定的最佳方案进行资料完善、整理，形成全套设计资料；（9）线路设计中，路径选择是最重要的工作，线路路径一般有多条可供选择的路径，路径短的方案(如图 1)可以节约材料，但路径较长的方案(如图 2)可能施工、运行维护较容易， 因此，经常需要对各方案进行技术经济分析，确定最优方案。 3、10kV 配电线路的设计 3.1 线路的机电部分 线路机电部分的设计包括以下几个方面的内容： 第一，选择气象条件：假如 10kv 线路处于一个气象区比较复杂的环境，或者线路较长，则气象区可以分段选取。通常设计过程中气象区的设计参数取值包括最大风速、电线覆冰、年平均气温、最低与最高气温以及雷电日数等几
7、项基本资料，然后再将这些气象条件综合起来进行数值的计算。 第二，导线技术要求如下：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陛曲线图绘制出来；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。 第三，线路的组装形式。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。普通隋况下要满足导线的断线张力与最大综合荷重仅
8、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。 第四，导线防振设计。在实际工程中，风速、档距、线路的架设高度、风向、地形以及导线自身的应力都可能导致导线出现振动而影响到线路的正常运行，因此要采取必要的防振措施。导线的防振设计要综合参考导线的安全系数、最大使用应力、平均运行应力等，还要将线路途经的地形、地貌以及线路的使用档距等因素考虑进来。 3.2 线路的杆塔设计 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，
9、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、棒式)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涨杆，耐涨杆(塔)的作用主要是承受导线的水平拉力，以确保直线段上定的弧垂，由于导线的水平拉力非常大，导线通过耐涨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形式。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
10、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。 3.3 导体和电器的设计选用 3.3.1 配电装置的绝缘水平要符合电力装置的过电压保护设计规范里的国家标准。 3.3.2 所选用的电器承受的最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压，设计需用的导体电器长期允许的电流不能小于该回路的最大持续工作电流，另外的导体电器应考虑日照对其载流量的影响。 3.3.3 在对导体和电器的动稳定、
11、热稳定及电器开断电流多用短路电流的验算时，要按照设计规划进行计算，并考虑到电力系统的长远发展规划。计算时可按三相短路进行验算。在验算导体短路热效应时采取主保护时间加相应断路器全分闸时间。 3.3.4 当用熔断器保护电压互感器回路时，可不验算动稳定和热稳定。用高压限流熔断器保护的导体和电器， 可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。 3.3.5 在正常运行或者短路时，电器引线的最大作用力应小于电器端子允许的荷载。屋外配电装置的导体、套管、绝缘子和金具等，要根据当地气象条件和不同受力状态进行力学计算。 3.4 路径的选择 送电线路设计的好坏，取决于路径选择。它反映在技术经济上是否合理，同时对以
12、后运行维护、抢修是否方便有重要意义。因此，选择一条线路路径，必须到当地调查研究及现场勘察，现场人员必须有设计人员、测量人员、技经人员、当地政府及其他有关人员参加（不过大多时候技经人员工作量多都设办法到现场，而是由设计人员在现场收资提供参数进行编制预算） ，以便碰到问题及时在图纸上修改。尽量做到线路路径比较合理，减少在施工以后， 施工单位在施工期间与当地村民的摩擦，有利于线路可行施工。线路进行定位的原则如下： 应少占农田，方便施工、 方便运行维护、 交通条件方便地段，路径短，曲折系数小，做到经济、安全、合理。 选择路径要避开不良地质、地形及石场、油库、机场，军用仓库，风水（坟）等。 出线段采用十
13、二、十六、二十四线电缆沟。减少重复施工操作。 光缆随 10kV 架空线路走，光缆配备一般 12km 为宜，太长不便于施工和维修，太短的话接头就多，信号的衰减大，信号不好。 原则是，路径经过的地形高差尽量要小，档距适当在 5060 米左右。在选择杆塔尽量使导、地线弧垂均匀平滑，使它的受力均匀，才不会受到不平衡张力而发生铁塔扭转。 在有大跨越的线路时，其方案要结合大跨越的情况，结合技术指标比较，并考虑 30 年洪水位影响。 应考虑直线转角（5以下）设计成直线转角杆塔。 4、结语 近年来，原有的电力架空路线逐渐被电缆替代，城市无杆化将成为城建工作的重要组成部分。配送路线从空中转入地下，这将使得 10kv 的电路配送施工量越来越大，工程难度也越来越高。
