10kV农配电线路规划设计分析

10kV农配电线路规划设计分析

朱涌泉

江西能创电力勘测设计有限公司江西南昌330000

摘要：10kV农配电线路设计的合理性对于农村电网的运行有着重要的影响。为了确保10kV农配电线路运行的稳定性和安全性，提高经济效益和社会效益，必须对农10kV配电线路进行合理的设计。本文对10kV配电线路的设计技术进行了介绍。

关键词：10kv农配网；线路设计

10kV农配电网是农村电力系统重要的组成部分，因其直接输送电能为用户供电，其运行水平与经济社会发展和人们的生产生活息息相关。随着农村居民用电负荷的增大，国家加大了对农村电网投资，实施了农网改造升级工程。如何在电网改造中提高供电质量和效率，10kV农配电线路的规划设计工作至关重要。

一、10kV农村配电网现状分析

（1）部分线路运行时间长，供电半径长、线径小、老化严重，耐久性和机械强度不能满足要求。

（2）线路路径规划和导线截面积选择不合理、近电远送、电网接线复杂，10kV配电线路迂回供电，线路卡脖子，造成线路损耗大、电压低，影响供电质量。

（3）防雷和接地设计无法满足要求，防雷措施不到位，雷电造成故障跳闸率高，严重影响供电可靠性。

（4）设备材料选择未充分考虑当地气象和环境影响，环境污秽地区线路绝缘子污闪，造成线路接地或相间短路，遇到冰雪灾害天气，倒杆断线故障时有发生，增大了线路运维的压力。

二、10kV农配电线路设计的流程

当前我国的10kV农配电线路主要在农村地区使用，其结构形式为架空线路或者混合结构，均已架空线路为主，供电方式为放射型。10kV农配电线路的设计一般有以下几个步骤。

①接受设计任务，明确线路的导线截面和起终点。

②勘察沿途地形地貌，选定初步路径方案并进行勘测，完成路径图的绘制。

③对当地的气象、地形地貌进行掌握，根据档距、转角和导线截面完成杆塔形式的选择。

④准备好所需的设备材料，进行定额、计费程序的编制。

⑤进行方案对比，从技术和经济层面选择最理性的方案，并进行完善。

三、10kV农配电线路规划设计的方法

10kV线路规划设计应当能够全面地保证线路安全、经济运行。笔者认为，10kV配电线路规划设计应重点从以下几个方面考虑。

（1）线路路径的选择。线路路径直接关系着线路的可靠性及工程的造价，有些设计过分地强调便于施工和运行维护而沿公路架设线路，因此遇上林区即大范围避让。作为设计人员，应先在地形图上认真分析定线，再到现场实际踏勘，落实预定的方案是否可行；应当避免出现“之”字形、半圆形以及大转角设计，综合考虑运行、施工、交通条件和线路长度等因素，选出一条最佳的路径。实地踏勘不一定一次就可以确定出最佳路径，这就需要设计人员具有不怕吃苦的敬业精神，多次到现场进行堪察。

（2）线路的杆塔定位。线路的杆塔定位也是一项很重要的工作。首先在现场实际测量时，测量人员应当详细记录线路所经之处的地形、地貌，以及线路需要跨越的水塘、房屋、高低压线路等，这些资料应当越详细越好。有了这些第一手资料，在断面图上进行排杆，就要充分地考虑这些因素。如果没有这些详细的资料，简单地在断面图上排杆势必会留下隐患，给线路施工带来较大难度，影响以后的施工进度。

10kV线路的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

（3）气象条件。

气象资料包括：最大风速与电线覆冰的取值、确定年平均气温、最低和最高气温的取值、雷电日数的取值。将选取的气象条件分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温、外过电压、内过电压等情况进行综合计算。

a、选择合适的环境温度

在选择电器和裸导体时，要对周围的环节温度进行调查，调查最热月日最高温度的平均值。如果当地无通风设计，则要再最热月日平均最高温度上加上5℃最为最高温。而如果最低温度比仪器的最低允许温度低，则要避免由于冰雪事故而造成损坏。对当地的最大覆冰厚度进行调查并对隔离开关的破冰厚度进行设置。

b选择合适的相对湿度

根据当地最高湿度的月平均湿度，以及地区类型的不同来选择电器和导体的相对湿度。普通产品可以在亚湿热带地区使用，湿热带型产品可以在湿热地区使用，并根据实际运行情况进行防护。

c抗震设计

根据国家的相关抗震标准对配电装置进行抗震设计，必须符合国家的相关规定。

d选择合适的最大风速

以30年一遇的当地最大风速、离地10米的最大风速平均值，以此作为配电装置的最大风速。如果当地的最大风速在35m/s以上，则要降低屋外的电气设备的安装高度，并对基础和设备之间加装固定措施。如无可靠资料，在空旷平坦地区不应小于25m/s，在山区宜采用附近平坦地区风速的1.1倍，且不应小于25m/s。

各种电杆均应按风向与线路方向相垂直的情况（转角杆按转角等分线方向）计算风荷载。配电线路设计冰厚，应根据附近已有线路的运行经验确定，也可以向当地长期居住的居民咨询。

四、防雷和接地

10kV线路原则上可以采用避雷线进行防雷保护，但由于成本高施工不方便，目前基本上都不采用避雷线，而是在一些雷电活动比较频繁的线路安装线路避雷器。同时，还要按照要求做好杆塔的接地，接地电阻均不宜超过30Ω。经常开路运行又带电的柱上油断路器两侧均应装设避雷器，其接地线与断路器等金属外壳应连接。配电变压器避雷器应尽量靠近配电变压器安装，其接地线应与配电变压器低压侧中性点及金属外壳相连接，若在线路中有部分采用电力电缆的，应在电缆的两端装设避雷器。接地体宜采用垂直敷设的角钢、圆钢、钢管或水平敷设的圆钢、扁钢等。接地体和接地线的规格不应小于表1数值。

五、设备材料的选择

线路设备材料主要包括导线、绝缘子、金具、横担铁件和电杆等。线路采用的导线应符合国家有关技术标准，在选择和设计10kV配电线路电器和导体时要注意几个设计要点。

①符合国家相关标准的配电装置绝缘水平。

②该回路的电压要低于电器的最高承受工作电压，在设计时，要注意对该回路的最大持续工作电流进行掌握，使其小于导体电器的长期允许电流。在设计的过程中还要注意日照因素对导体电器载流量的影响。

③在验算电器、导体的开断电流多用短路电流以及热稳定和动稳定时，要符合设计规划。在设计时要对电力系统的长期规划进行考虑，按照三相短路对其进行计算。使用相应断路器全分闸时间和主保护时间的相加来对导体短路热效应进行验算。

④如果电压互感器回路保护使用的是熔断器，则无需对热稳定和动稳定进行验算。如果电器和导体使用的保护是高压线流熔断器则对热稳定和动稳定的特性验算可以以限流熔断器为依据。

⑤70℃为裸导体的最高工作温度，管型导体、钢芯铝线的最高温度在日照影响下不能高于80℃。如果用可靠覆盖层覆盖于裸导体接触面，则裸导体接触面的最高工作温度不能高于85℃。

⑥电器端子的允许荷载要大于短路或正常运行时的电器引线作用力的最大值。要根据当地的实际情况，包括受理状态和气象条件对室外的配电装置中的金具、绝缘子、套管和导体进行力学计算。

六、结语

10kV农配电线路是电力工程中一项重要的环节，10kV农配电线路的设计的合理性关系着施工和维修的便利，以及经济效益和社会效益的实现。在进行10kV农配电线路的设计时，要把握设计要点，提高设计的科学性和合理性，保障线路的安全稳定运行，降低施工和维修难度。

参考文献：

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