城区配网 10kV架空线路地埋改造设计研究

城区配网 10kV架空线路地埋改造设计研究

崔凯强

山西省临汾市侯马市供电公司，山西 临汾 043000

摘要：随着城市化建设的不断家快，对电力的需求也不断增大，对于加强重要电力用户供电电源与自备应急电源配置监督管理，提高社会应对电力突发事件的应急能力相当看重，为此我国正在加快城市配电网建设的步伐。近年来，配合城市发展建设的需要，供电部门大力改造城区、农村电网时更多地采用电力电缆进行配网工程项目。

关键词：城区配网；10kV架空线路；地埋改造设计

1电力电缆的设计与电缆芯线分析

在配网工程中，电缆的设计按照长期负荷的载流量、电缆的运行条件、动热稳定、机械强度等进行截面材料确定。城区10kV主电缆为提高供电可靠性，采用环网连接，分段运行，还需考虑转移负荷部分。在设计上管理系统的基础是节点电压，设计师结合GPRS技术、无线严控家户和相关的负荷测试技术等进行功能上的完善，该系统在功能上可以实现控制载调压主变，补偿设备，智能化配电台区设备的控制和协调工作，这对供电压质量的改善起到了非常重要的作用。电缆运行条件。1）选择电缆应具备的运行条件资料：系统额定电压U、三相系统最高电压Um、雷电过电压、系统频率、中性点非有效接地故障最大持续时间、连续运行最大额定电流、周期负荷要求、终端海拔高度等。2）在安装上电缆运行的条件主要有三个，第一是以线路长度，截面图，排列间距，接地方式等一些基本的条件。第二是以土壤环境以及埋地深度为主的题让条件。第三是以通风和光照直射为主的空气条件。

2城市10kV配电网架空线路改电缆入地设计方案

近些年以来，各地区为了推动城市建设的快速发展，改善城市环境建设、提升城市建设的品味，加强推动城市基础设施的改进与建设，对城市地区的许多道路进行重建或改造，将道路重建或改造地区的架空电线埋入地下。

2.1城区道路杆线入地工程的前期规划

城市地区有着繁华的商业地带和丰厚悠久的历史文化气氛，将架空电线埋入地下会因通道问题和景观保护问题而受到限制，因而城市地区道路电线埋入地下工程，需要与道路的重建或改建相结合。鉴于城市地区道路将电线埋入地下工程完成后，需要能够为城市地区的用户供应电力五年至十年，因此，道路杆线入地工程的建设方案需要考虑以下方面的规划要求：（1）本市城区的供电网络五年至十年的规划。（2）地方政府在未来五年至十年的城市环境建设规划及改造规划。（3）地方政府本次所允许的道路改建范围及相应的要求。（4）道路改造范围内存在的架空线路的布置结构及用户的用电情况。方案的合理设计要依据该地区现有配电网络的分布结构，电缆网络的结构设计在进行改造时要设计为开环运行的环网结构，每条电缆线路所设计的最大负荷电流不能超过线路额定设计的载流量的三分之二。节点设备的设计和选用要根据相应的实际情况采用环网柜设计、开关房设计、高压电缆分支箱设计相结合的方式。

2.2配电网络节点设备的选型

2.2.1开关房

在道路改建地区里有建设开关房的合适地方时，可设计合适的开关房。（1）开关房通常设计为单母线分段形式，其设计的路数适合是十路（二进八出）。（2）研究开关房与配电馈线自动化设计的配合，馈线开关的设计选择真空负荷开关。

2.2.2环网柜

城市地区的街巷较为狭小通常没有设置开关站，不能起到负荷分配的转供点的作用，因而一般用的是10kV户外箱式环网柜，每个环网供电单元一般是由三路到五路开关共同组合而成，接线方式的设计较为灵活多变，能适应不同类型配电网络节点的要求。环网柜的设计和应用有着下述优势特点：（1）户外型设计、完全绝缘的设计、完全密封结构的设计，能适应任何气候和恶劣环境。（2）体积设计较小、结构重量设计较轻、结构设计较为紧凑，占用空间小。（3）安装步骤较为简单，操作过程较为方便，安全可靠性高、无需进行维护。（4）设计有电动类型的操作机构和手动类型的操作机构，配备FTU后能达到配电自动化。由于环网柜的体积设计小、技术指标较为先进，能科学的替换常规设计的开关站，能使占地面积得到有效的减少，而且出线电缆长度也能缩短，整体制造成本也能得到减少。环网柜的类型选择要注意下述几个方面：（1）注意与配电馈线自动化设计的配合，馈线开关的设计选择负荷开关不能选择断路器。（2）路数的设计应当是四路（二进二出），利于用户进行分布，路数设计过多会导致出线电缆长度过长。（3）体积设计较小，无需进行设备的维护。

2.2.3高压电缆分支箱

由于分支箱的设计无法对每路进行的直接操作，只能起到电缆分支的作用，因而可选用无需维修护理、完全绝缘设计的母线式设计或插接式设计的高压电缆分支箱，大用户适宜选用“T”型接头、小用户适宜选用可插拔的肘头。

2.3城区道路杆线入地工程的设计

（1）相关资料的收集。a.道路新建或改修路段的平面图、断面图。b.规划局设计提供的新建管线设计综合图。（包含各种类型新建管线设计的走向、标高）。c.规划局设计提供的所有节点设备类型的规划设计定址图。d.道路改修路段原有地下管线综合设计走向图。（包含各种类型管线设计的走向、标高）。e.道路改修路段的现有架空线路的设计走向图。f.道路改修路段内所有电力用户的电线接入点的分布情况及电力负荷情况。（2）依据道路改修范围内现有架空线路的走向图设计情况，及电力用户用电负荷情况综合研究分析未来五年至十年的发展和建设规划，绘制设计电缆接线一次系统图。一次系统图的设计需要充分反映系统设计的接线方式，以及环网柜型号个数的设计、高压电缆分支箱型号个数的设计、箱变型号个数的设计、低压电缆分支箱型号个数的设计以及相应的规格容量。（3）将应当拆掉去除的架空线路绘制成规范的地理信息平面图，此图的绘制内容要体现架空线路的走向设计、相位以及新修建的电缆和原有电缆的联接位置。

3城市10kV配电网同杆多回路紧凑型绝缘架空线路设计方案

（1）导线布置形式。本方案的设计为10kV高压线四回路同杆架设，设计为上、下两层布置的方式，每层在电杆左右两边分别布置一回线。上、下两层之间的导线布置垂直距离设计为0.8米，导线挂点之间水平间隔距离的布置减小到0.3米。线路平均档距的设计为六十米。（2）跨越街道线路、T接线。跨越道路的高低压过街线路设计、用户T接下火线的设计等，都是设计为电缆入地加分支箱的设计方案。（3）杆塔。杆塔颜色的设计与主体建筑颜色的差别不能太大，直线设计的电线杆可选用彩色混凝土制作，一些强度要求较大的电线杆可设计为涂彩高强度钢管杆，如终端杆。在当前阶段下，彩色混凝土电杆可设计的色彩主要有白色、绿色、红色和黄色，以及和这四种颜色相近的深颜色与浅颜色，能与当今城市风格设计建设相协调，能满足用户对混凝土电线杆颜色的需要，旧式设计的灰颜色混凝土电线杆与如今的城市建筑风格不太协调。

结语

由于在工程中电缆的选择对配电系统有着重要的影响，所以必须按照严格的要求和标准进行。在具体的系统工程中，电缆网络在建设过程中首先要对建设环境进行综合考虑，不但要正确选择材质，严格考察环境而且还要做好各种预测，对各种突发情况形成正确的应对。其次，电缆的选择和敷设还要兼顾经济，最终目的是让电缆系统在安全的环境下经济运行。但凝露现象严重影响着10kV电缆分支箱的安全运行，所以如何有效防止凝露展开研究，提出了切实有效的措施，提高用电安全可靠性，是又一个值得深入探讨的问题。

参考文献：

[1]卢永林.城市10kV配网线路的设计方案分析研究[J].数字通信世界，2016（11）.

[2]李阿鹏.10kV配电架空线路的设计研究[J].通讯世界，2017（5）.

[3]胡三多.研究10kV配网架空线路及杆塔基础设计[J].大科技，2017（7）.

[4]GB50217-2017.电力工程电缆设计规范.

[5]DL／T5221—2017.城市电力电缆线路设计技术规定.

[6]马国栋.电线电缆载流量.中国电力出版社，2016.