浅谈10kV配电线路设计技术

浅谈10kV配电线路设计技术

张付元

（常州凌峰润源电力工程设计有限公司常州市213119）

摘要：随着电力供应的日益增长，社会经济的高速发展，10KV供配电任务越来越重。10kV中低压配电网是电力系统的一个重要的组成部分，直接肩负着向广大电力用户提供电能的重任，实施电力传输的前提和保障要从配电线路的设计着手，设计质量的好坏直接关系到线路工程建设的经济效益、环境效益、社会效益。本文总结了多年来10kV配电网设计、施工中的经验和教训。论述了配网结构的总体规划，馈线自动化、杆塔、导线等设备的选型和设计原则及铁塔基础的施工方法。

关键词：10kv配网线路结构；线路走廊；线路相序；导线选择

引言

配电线路和负荷构成了完整的电力系统。其中配电线路是将电力输送到用户手中的最后一个环节。由于电力的生产、供应和销售是同步进行的，这就要求提高配电线路的质量，保证整个电力系统的安全可靠运行，同时保障供电企业的经济效益得到实现。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。

一、为什么要对10kV配电线路设计技术要点进行分析

电力系统主要由负荷、发电厂、变电站，输电线路和配电线路等构成。通过这个系统中的各个部分之间的配合，来保证电能输送到用户手中。电力产品并不像其余的商品一样是将生产和销售分开的，而是在电力产品生产的同时也完成了销售工作，因此我们必须提高整个电力系统的安全性，来保证整个电力系统的稳定运行和经济效益。

配电线路是整个电力系统的关键部分，它的好坏将会影响整个电力供电系统，因此我们必须要对整个电网进行优化配置，来提高安全性和效益。10kV的配电线路大多是采用架空线或者以架空线为主的混合模式的架设形式，一般来说是放射性供电方式。

二、配电线路设计要点分析

1、10kV配网线路结构

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变电所（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。

2、线路走廊

线路走廊应与建设局等有关部门协商确定，一般宜在人行道树的位置（人行道上，距路沿石0.5m）沿城市道路架设，如果条件受限也可在绿化带位置架设。我们主干线路选在南北道路西侧人行道树位置，分支线路选在东西道路北侧人行道树位置。这样比较美观大方，不与通讯线路干扰。在满足技术条件的要求下，杆塔位置要离开路口，不宜正对房门口，以便顺利施工。线路建设中双回同杆架设节省走廊，也比较经济，而且故障时切除故障段所停的客户数量较少，故在负荷较密集的路段宜采用双回同杆架设线路，以道路为分界线，路左侧用左侧线路供电，路右侧用右侧线路供电。在负荷较小的道路段宜架设单回线路。

3、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。

4、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。我们主干选用240、185mm2两种，分支选用120、70mm2两种。

5、10kV线路的杆塔

（1）在杆塔的强度方面，一般杆塔型录上都给出杆塔适用的导线型号、气象条件、垂直档距、水平档距和最大使用档距，同时也给出杆塔受力负荷图。在选择杆塔前，先按已知线径、档距、最大风速、架设形式等条件计算出直线杆塔和承力杆塔的荷载情况，然后与杆塔型录上有关型号的参数相比较，选用条件与线路条件大致相符合的杆塔。选择杆塔型号在某些条件下可以选两种以上，一定要经过综合考虑技术经济指标及基础和占用走廊等因素后再下结论。

（2）根据线路安全运行高度。标准杆塔的高度主要是根据导线对地面的允许距离来决定，因此，确定杆位后，通常在断面图上绘制弧垂曲线，确定杆塔的标准高。值得注意的是，对于铁塔，直接按呼称高来选择高度，而对于混凝土电杆，在决定了呼称高后，再根据埋深决定电杆全长。

（3）根据杆塔的线间距离。杆塔型录上给出了各种杆塔的导线布置方式和线间距离。在选择杆塔时考虑线路的导线在杆塔上的布置方式、杆塔上的间隙距离和导线在档距中间互相接近时的间隙，取较大者验算杆塔线间距离。

（4）转角杆塔型号的选择。转角杆塔除考虑上述因素以外，还要考虑杆塔的转角，杆塔的额定转角应大于等于线路转角，因为转角（夹角为锐角或直角）越大，合力越大。另外，跳线对杆塔构件允许的空气间隙也要校验。

6、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，材料有铝合金、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。

7、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。

电压-时间型，由变电所断路器和线路上的分段器构成，当线路发生故障时，变电所跳闸，线路失电，各分段器跳闸，断路器重合后各分段器顺序延时重合，合闸到故障段时，断路器又跳闸，故障段两端的分段器被闭锁，再重合时，正常段恢复送电。故障段以后的正常段由联络开关闭合后从另一变电所供电。

三、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，这就要求我们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。

参考文献

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[2]王保志，徐烨炜.浅析10kV配电线路设计要点[J].中国电子商务，2012（05）.

[3]黄育宏.10kV架空配电线路工程设计分析[J].电气化，2008.