10kV架空配電線路工程設(shè)計(jì)分析

錢秋羽

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，各行業(yè)都開始迅猛發(fā)展，各類能源也逐漸被開發(fā)利用起來。電能作為人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕獞?yīng)用能源逐步普及到各個(gè)地區(qū)。而電能主要是由許多架空配電線路相互聯(lián)結(jié)形成的電路網(wǎng)來進(jìn)行運(yùn)輸，并由此逐步輸送到千家萬戶[1]。因此，配電線路的設(shè)計(jì)和架設(shè)就非常重要，它關(guān)系著人們?nèi)粘Ｓ秒娸斔偷姆€(wěn)定性，也關(guān)系著人們的生活用電安全。但是當(dāng)前架空型的配電線路雖然較為方便，卻也存在一些相應(yīng)的配電安全和質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：10kV架空配電線；設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)；設(shè)計(jì)分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.136

0 前言

就當(dāng)前看來，電能以及輸送電能的電力系統(tǒng)在人們的日常生活中扮演著極為重要的角色，小到每個(gè)家庭的日常用電，大到企業(yè)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)甚至是國(guó)家的各種兵器武器制造，每一個(gè)人、每個(gè)行業(yè)都離不開電力系統(tǒng)，它已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，成為了人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊徊糠?。而架空配電線路作為最普通的配電線路更是廣為人們所用，它是整個(gè)電路系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅是整個(gè)電路輸送體系的最后一環(huán)，也是最接近用戶的關(guān)鍵一步。若這一環(huán)出了問題，用戶不僅會(huì)遇到用電障礙的問題，也容易引發(fā)安全隱患。只有架空配電線路達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，所輸送的電能才能夠安全進(jìn)入用戶家中[1]。

1 10k V 架空配電線路工程的設(shè)計(jì)原則及依據(jù)

一般而言，10kV架空配電線路有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，除一些環(huán)境極為惡劣的地方外，能夠在全國(guó)各個(gè)地區(qū)廣泛使用，且因其整體建造和施工難度很低，常作為輸送電能的最后一站而被廣泛應(yīng)用在我國(guó)的各個(gè)地區(qū)[1]。也正因此，10kV 架空配電線路的設(shè)計(jì)和施工就需要嚴(yán)格把關(guān)，務(wù)必要做到嚴(yán)格監(jiān)控其質(zhì)量安全問題。作為整個(gè)配電系統(tǒng)的最后一環(huán)，與其他環(huán)節(jié)相比10kV 架空配電線路對(duì)于設(shè)計(jì)的要求就更加嚴(yán)格，必須要做到嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)配電線路的設(shè)計(jì)原則和依據(jù)。因各個(gè)地區(qū)環(huán)境地形條件的不同，在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工前，相關(guān)工作人員必須要進(jìn)行實(shí)地考察，以確定當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件和地形地質(zhì)特點(diǎn)，并做好建設(shè)架空配電線路時(shí)相關(guān)影響因素的測(cè)量工作，如測(cè)量等高線等，根據(jù)這些地質(zhì)測(cè)量結(jié)果以及地形圖精確計(jì)算實(shí)際里程數(shù)，以方便具體的設(shè)計(jì)和最后的施工。還應(yīng)該遵循的設(shè)計(jì)原則是可持續(xù)性原則，線路設(shè)計(jì)者不僅要考慮到當(dāng)前幾年的應(yīng)用，還應(yīng)該考慮到未來幾年10kV配電線路的應(yīng)用和發(fā)展，一般情況下要考慮到其未來 5-10 年的發(fā)展規(guī)劃[2]。

2 設(shè)計(jì)流程

接到任務(wù)后，確定好所設(shè)計(jì)線路的起始點(diǎn)以及導(dǎo)線截面；

尋找當(dāng)?shù)氐匦螆D，制定初選方案；

對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行實(shí)地考察勘測(cè)，精確測(cè)量里程等數(shù)據(jù)，初步繪制設(shè)計(jì)圖；

根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件、地質(zhì)情況以及導(dǎo)線、轉(zhuǎn)角等，選擇桿塔類型；

根據(jù)所選桿塔類型和實(shí)際地質(zhì)情況擬定所用材料類型清單；

根據(jù)所用材料以及工程其他費(fèi)用，擬定工程預(yù)算書；

對(duì)初選方案進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)實(shí)際情況選定最經(jīng)濟(jì)質(zhì)量最佳的設(shè)計(jì)方案；

確定最佳方案后，整合好資料，以待后期查用[3]。

3 10kV架空配電線路工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 考慮好氣象環(huán)境特點(diǎn)

10kV架空配電線路都是在戶外作業(yè)，因此極易受到外界環(huán)境的影響，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦我约碍h(huán)境情況進(jìn)行充分考察。首先，要搜集資料，觀看以往當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r，看其有無特殊的天氣規(guī)律，并根據(jù)以往架空線路設(shè)計(jì)建造經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)5-10年內(nèi)可能影響架空線路的天氣情況，并做到相關(guān)預(yù)防措施。其次，要考慮到架設(shè)線路所在地的風(fēng)力情況，通過搜集資料，了解到當(dāng)?shù)?-10年內(nèi)最大風(fēng)力級(jí)數(shù)，據(jù)此來進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，以做到提前的防護(hù)建造。一般，對(duì)于相對(duì)較為平坦且又沒有大的建筑物的地方，最大風(fēng)速多以25m/s 以上為準(zhǔn)，而相對(duì)遮擋物較多的地方則可以相應(yīng)降低風(fēng)力防范。此外，還應(yīng)該考慮到當(dāng)?shù)氐孛娴母脖闆r，通過搜集查看氣象資料確定其最大覆冰值，做好相應(yīng)防護(hù)設(shè)計(jì)[2]。

3.2 相關(guān)線路路徑設(shè)計(jì)分析

在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣饕约罢w的地質(zhì)特點(diǎn)和可能遇到的自然環(huán)境影響因素，盡可能地選擇相對(duì)較為平坦且地質(zhì)環(huán)境較好、穩(wěn)定性強(qiáng)的地方進(jìn)行線路的架設(shè)，同時(shí)也應(yīng)綜合考慮到架設(shè)地區(qū)的交通情況及其他工程等影響因素，一般情況下多是要求設(shè)計(jì)的線路要盡可能地與交通路線相一致，且要避開那些易燃易爆品的工廠廠房以及林區(qū)、住宅區(qū)[4]。最關(guān)鍵的是要考慮到所架設(shè)線路所在地的未來發(fā)展情況，要與城市總體建設(shè)規(guī)劃相適應(yīng)、相一致，方便日后的整體維修以及城市的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.3 線路設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)

3.3.1 選擇優(yōu)質(zhì)導(dǎo)線

10kV架空配電線路工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施必須遵循國(guó)家相關(guān)技術(shù)管理規(guī)定，所選用的導(dǎo)線也要符合國(guó)家規(guī)定，選擇達(dá)到國(guó)家質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)線，一般情況下多選用鋁絞線。具體導(dǎo)線類型要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況設(shè)計(jì)選擇，若遇到線路檔距較大的情況，則多選用鋼芯鋁絞線進(jìn)行線路架設(shè)；若當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件多變，常存在污染嚴(yán)重的情況，多選用具有防腐蝕作用的鋁絞線，以保證線路在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠正常輸送電能，保障供電安全。此外在選擇合適的導(dǎo)線類型時(shí)還應(yīng)注意導(dǎo)線的截面情況，要根據(jù)所架設(shè)的配電線路實(shí)際情況選擇截面安全系數(shù)較高的導(dǎo)線，一般要求安全系數(shù)必須得在2.5以上[2]。

3.3.2 導(dǎo)線排列連接和檔距設(shè)計(jì)分析

在架設(shè)配電線路時(shí)，多將導(dǎo)線設(shè)計(jì)為三角形或水平的排列形式。導(dǎo)線檔距的設(shè)計(jì)也要根據(jù)實(shí)地情況選擇，若是在一些城鎮(zhèn)架設(shè)線路，導(dǎo)線檔距多設(shè)在40-50m內(nèi)，若在鄉(xiāng)村地區(qū)則檔距多選在 60-100m內(nèi)。導(dǎo)線的排列要根據(jù)檔距進(jìn)行合理的排列連接，一般而言檔距在≤40m 時(shí)，導(dǎo)線最小間距=0.60m；之后的檔距每加大10m，則相應(yīng)的導(dǎo)線的最小間距也要加大0.5m。在進(jìn)行導(dǎo)線的連接設(shè)計(jì)時(shí)，要注意所有導(dǎo)線的連接都要與檔距保持一定距離。若是所要架設(shè)的導(dǎo)線需要搭設(shè)到同一橫擔(dān)上，則要保證每個(gè)搭在同一橫擔(dān)上的導(dǎo)線截面距離在三級(jí)以內(nèi)[2]。

3.3.3 電桿選擇設(shè)計(jì)分析

（下轉(zhuǎn)第156頁）

（上接第154頁）

電桿作為架空配電線路工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量好壞以及使用周期等對(duì)于整體架空配電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用都非常重要[1]。因此必須要根據(jù)實(shí)際情況合理地選擇合適的電桿。一般對(duì)于10kV的架空配電線路，多選用質(zhì)量較好更耐用的混凝土材質(zhì)電桿，此外，在選擇時(shí)應(yīng)該選擇那些各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)的電桿。目前有兩種電桿指標(biāo)，一種是以400為最小標(biāo)號(hào)，最小保護(hù)距離為 1cm的圓形截面的混凝土電桿；另一種是以300為最小標(biāo)號(hào)，以1.5cm為最小保護(hù)距離的

矩形截面的預(yù)應(yīng)力混凝土電桿。在對(duì)電桿的埋設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也需要根據(jù)實(shí)際線路情況和當(dāng)?shù)鼐唧w環(huán)境以及不同類型電桿的安全系數(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，多數(shù)情況下還可以通過利用當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件來對(duì)電桿的埋設(shè)進(jìn)行優(yōu)化[2]。

3.3.4 絕緣子設(shè)計(jì)選擇

在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，選擇絕緣子型號(hào)要以電桿類型的選擇為基礎(chǔ)，對(duì)于直線電桿，多選用針形鐵橫擔(dān)絕緣子，對(duì)于耐張型的電桿則選用懸掛式絕緣子，并據(jù)此制造形成絕緣子串。在選擇絕緣子時(shí)還應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)氐耐饨绛h(huán)境，若經(jīng)常出現(xiàn)污染情況，則要選用有一定抗污染和防腐蝕能力的絕緣子，并采取相應(yīng)防污措施，以保障整體線路的質(zhì)量和正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。

3.4 防雷設(shè)計(jì)分析

10kV架空配電線路多是架設(shè)在野外或城市高處，因其高度特點(diǎn)常常會(huì)受到天氣的各種影響，其中雷擊對(duì)于架空配電線路的影響尤其大。10kV架空配電線路在被雷擊后常會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，引起當(dāng)?shù)毓╇娋€路出現(xiàn)問題，嚴(yán)重時(shí)容易燒毀絕緣體最終影響整個(gè)配電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，給當(dāng)?shù)赜脩魩順O大不便[5]。因此在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要重點(diǎn)關(guān)注架空配電線路的防雷設(shè)計(jì)并根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r給出相關(guān)防護(hù)措施。為此可以從以下幾方面入手：一是要選擇防雷能力較強(qiáng)的絕緣子，以增強(qiáng)架空配電線路整體的防雷強(qiáng)度和耐壓能力，如在那些常常出現(xiàn)雷雨天的地方可以在相關(guān)線路上安裝一些避雷防雷設(shè)備，如避雷器等[2]；二是要在設(shè)計(jì)線路時(shí)，根據(jù)具體地形情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的防雷線路，以避免架空配電線路遭受雷擊危險(xiǎn)；三是在導(dǎo)線連接處等高危地區(qū)設(shè)計(jì)加強(qiáng)導(dǎo)線防雷能力，或者加強(qiáng)線路的絕緣等級(jí)，以盡可能地降低線路被雷擊的風(fēng)險(xiǎn)[2]。四是要合理地減小桿塔接地的電阻值，盡可能地減少架空配電線路的跳閘等問題的出現(xiàn)[6]。

4 結(jié)語

總而言之，10kV架空配電線路的設(shè)計(jì)不僅要考慮到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件和氣候因素，還要考慮到配電線路的運(yùn)行時(shí)間和質(zhì)量問題。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，除了以上這些自然環(huán)境條件外，也需要考慮到當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)因素以及未來發(fā)展規(guī)劃[6]。因此在設(shè)計(jì)具體線路的時(shí)候就要因地制宜，選擇制定合適的設(shè)計(jì)方案，明確設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，以保證最終架設(shè)的配電線路能夠正常運(yùn)行。

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