10kV 配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)研究

王利祥

（婁底星源電力勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，湖南 婁底 417000）

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量不斷提升，這也就說(shuō)明人們對(duì)電力的需求逐年增加，而且電力能源是現(xiàn)在生產(chǎn)生活中不可或缺的一部分。所以在電網(wǎng)構(gòu)建的過(guò)程中，10kV 配網(wǎng)電力的地位越來(lái)越高，也越來(lái)越重要，這不僅為我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障，也為日常生活帶來(lái)了巨大的便利。而這其中最為基礎(chǔ)的就是配電線路設(shè)計(jì)，配電線路設(shè)計(jì)質(zhì)量直接決定10kV 配網(wǎng)電力工程質(zhì)量，并且也會(huì)給社會(huì)效益、環(huán)境效益以及經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)一定的影響。

1 10kV 配電線路設(shè)計(jì)的重要性

配電線路在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中對(duì)于多元化的特點(diǎn)，可以分為多個(gè)等級(jí)，而這其中占據(jù)主要地位的還是10kV 配電線路，其作用和重要性是其他配電線路無(wú)法取代的。而這主要是因?yàn)?0kV 配電線路是電力輸送的最終環(huán)節(jié)，而且10kV 配電線路的主要作用是建立電網(wǎng)與用戶之間的關(guān)聯(lián)性，而這一點(diǎn)是其他配電線路無(wú)法完成的，大于10kV 電壓的配電線路主要被用于距離配電。

但是從當(dāng)前配電線路的實(shí)際情況來(lái)看，諸多問(wèn)題會(huì)造成配電線路出現(xiàn)不同程度的故障或者是線損情況。因此在建設(shè)10kV 配電線路的過(guò)程中，需要加強(qiáng)線路設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及合理性，實(shí)現(xiàn)整體電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，同時(shí)也可以保證經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益[1]。

2 10kV 配電線路設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟

2.1 10kV 配電線路設(shè)計(jì)內(nèi)容

在實(shí)際進(jìn)行10kV 配電線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，涵蓋了多方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，比如說(shuō)整體編制的說(shuō)明、機(jī)電設(shè)計(jì)、桿塔設(shè)計(jì)等諸多內(nèi)容，因此設(shè)計(jì)相關(guān)方面的工作人員需要進(jìn)一步研究每一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，并保證其更加完善且精準(zhǔn)，這樣才能完成整體的10kV 配電線路設(shè)計(jì)。從技術(shù)方面來(lái)講，其中需要注意的內(nèi)容為基點(diǎn)以及桿塔設(shè)計(jì)，需要保證其科學(xué)設(shè)計(jì)，但是從整體配電線路設(shè)計(jì)得到角度出發(fā)，相關(guān)工作人員不能忽視整體編制的說(shuō)明，在進(jìn)行此項(xiàng)內(nèi)容工作的過(guò)程中，需要在說(shuō)明之中詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)依據(jù)、線路路徑以及工程的基本情況，只有這樣才能為后續(xù)的工作開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在實(shí)際進(jìn)行工作的過(guò)程中工作人員也需要意識(shí)到10kV 配電線路設(shè)計(jì)的重要性，這點(diǎn)也需要在整體編制的說(shuō)明之中體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)也需要強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格遵守科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而完成整體的10kV 配電線路設(shè)計(jì)。

10kV 線路與其他鄰近線路互聯(lián)的條件及必備性，同樣是工作人員在配電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的主要問(wèn)題。在10kV 配電線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也需要注意與其他鄰近線路互聯(lián)，在進(jìn)行互聯(lián)時(shí)需要考慮到變電站負(fù)載情況，同時(shí)也需要注意出線間隔，此外需要注意聯(lián)絡(luò)點(diǎn)設(shè)備的配置情況，保證線路裝接配變?nèi)萘俊?0kV 配電線與其他鄰近線路互聯(lián)有助于提升整體配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2.2 10kV 配電線路設(shè)計(jì)步驟

工作人員在實(shí)際進(jìn)行10kV 配電線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)章制度，同時(shí)也需要按照科學(xué)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完成整體10kV 配電線路設(shè)計(jì)工作，同時(shí)也需要根據(jù)實(shí)際情況制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟，保證設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性以及科學(xué)性，工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中也需要考慮到各項(xiàng)因素對(duì)于配電線路造成的影響，并確保設(shè)計(jì)工作的有序性和規(guī)范性，這樣才能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[2]。具體設(shè)計(jì)步驟如下。

（1）在實(shí)際進(jìn)行10kV 配電線路設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)具體實(shí)施配電線路的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察，了解整體10kV 配電線路的覆蓋范圍，同時(shí)也需要明確該區(qū)域的地形情況，對(duì)整體實(shí)際施工局域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，擬選多個(gè)路徑方案比較，然后在初步設(shè)計(jì)方案地形圖上進(jìn)行標(biāo)記。

（2）在實(shí)際進(jìn)行10kV 配電線路設(shè)計(jì)之時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)確定好的路徑方案，準(zhǔn)確對(duì)配電線路起始點(diǎn)至終點(diǎn)的所有關(guān)鍵基點(diǎn)逐基進(jìn)行測(cè)量，并且需要明確配電線路長(zhǎng)度，除此之外設(shè)計(jì)人員也需要準(zhǔn)確的劃定線路導(dǎo)面的橫截面，對(duì)于導(dǎo)面的橫截面的選擇設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)用電負(fù)荷、10kV 線路末端路變電站的距離、經(jīng)濟(jì)密度以及電壓降等因素情況進(jìn)行選擇，需要注意的一點(diǎn)是對(duì)人口集中居住以及跨經(jīng)濟(jì)作物林、跨河塘的10kV 線路需絕緣化，對(duì)于大跨越可采用帶鋼芯的絕緣導(dǎo)線。

（3）桿塔的選擇，對(duì)于桿塔的選擇需要在完成路徑設(shè)計(jì)圖之后，并且需要根據(jù)該區(qū)域內(nèi)的實(shí)際地形情況進(jìn)行選擇，對(duì)于有流沙的地質(zhì)及出現(xiàn)塌坑的地貌需做地勘報(bào)告，根據(jù)地勘報(bào)告計(jì)算出符合要求的基礎(chǔ)，同時(shí)也需要考慮到當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r以及線路導(dǎo)面的橫截面情況。

（4）在10kV 配電線路設(shè)計(jì)完成之時(shí)，設(shè)計(jì)人員也需要羅列出施工中實(shí)際需要使用的建筑材料、設(shè)備設(shè)施等，并按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程預(yù)算進(jìn)行科學(xué)化的預(yù)估，此預(yù)估需要以現(xiàn)行的定額標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用過(guò)相應(yīng)的計(jì)費(fèi)程序進(jìn)行編制，進(jìn)而得到最為優(yōu)質(zhì)的成本預(yù)算。

（5）相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)準(zhǔn)備階段的所有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，在10kV 配電線路選擇時(shí)，設(shè)計(jì)人員可用無(wú)人機(jī)、相關(guān)的培訓(xùn)配網(wǎng)線路勘察APP 軟件或者是GPS 等相關(guān)設(shè)備輔助進(jìn)行選擇，這樣才能選擇出最為合適、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，將已經(jīng)選擇的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步完善，并進(jìn)行科學(xué)化的編排和整理，對(duì)于細(xì)節(jié)位置也需要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，這樣才能給保證該設(shè)計(jì)方式是最為完整的線路設(shè)計(jì)材料。

3 10kV 配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)的主要方案

3.1 配電裝置設(shè)計(jì)

（1）天氣預(yù)測(cè)：設(shè)計(jì)人員需要確定該地區(qū)最熱月最高平均溫度和最冷月平均溫度以及當(dāng)日最高平均溫度和當(dāng)日最低平均溫度，并以整理分析所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)選擇裸露的導(dǎo)體和電器。通常情況下，設(shè)計(jì)人員需要以月最高溫度的平均值為基礎(chǔ)，增加5℃作為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，在寒冷的區(qū)域，安裝保溫措施是必要的方式。

（2）濕度測(cè)量：設(shè)計(jì)人員需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臐穸日归_(kāi)測(cè)量，并保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及真實(shí)性，對(duì)于濕熱地區(qū)而言，最為合適的配電裝置為濕熱帶電型電器產(chǎn)品，但是如果沒(méi)有按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)選擇，選用普通配電裝置，需要對(duì)其安裝濕熱保護(hù)措施。

（3）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行配電裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守我國(guó)政府部門頒布的法律法規(guī)，即《電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，保證配電裝置設(shè)計(jì)的規(guī)范性以及合理性。

（4）風(fēng)速測(cè)量：設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作的過(guò)程中，除了需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臏囟纫约皾穸冗M(jìn)行測(cè)量工作，同時(shí)也需要對(duì)該區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量，一般來(lái)說(shuō)是選取30 年一遇的10min 之內(nèi)的平均最大風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算，通常情況下來(lái)說(shuō)架設(shè)距離地面的高度為10m。但是如果出現(xiàn)風(fēng)速大于30m/s 的情況，需要降低架設(shè)得到高速，這樣可以有效地保證架設(shè)工作的安全性[3]。

（5）電網(wǎng)噪聲：施工人員在進(jìn)行架設(shè)的過(guò)程中，一定要按照國(guó)家規(guī)定的電網(wǎng)噪聲標(biāo)準(zhǔn)，不能高于此標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證不影響配電線路區(qū)域內(nèi)的居民正常生活、休息、學(xué)習(xí)以及工作。

（6）海拔情況：對(duì)于高海拔地區(qū)而言，在實(shí)際選擇配電裝置的過(guò)程中，需要選擇高海拔地區(qū)的電器以及電磁產(chǎn)品，對(duì)于高海拔的界定標(biāo)準(zhǔn)為1000m 以上高海拔地區(qū)。

3.2 導(dǎo)體、電器的選擇和設(shè)計(jì)

（1）隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，我們可以從電路板的角度在硬件上做更多的工作，通過(guò)軟硬件的結(jié)合，最終可以更好地控制10kV 配電線路。通過(guò)一些自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理，我們最終可以更好地完成信息技術(shù)的控制。系統(tǒng)的可靠性非常關(guān)鍵，它往往關(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)行和相關(guān)數(shù)據(jù)的有效處理。

（2）一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)導(dǎo)體在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生恒定的熱量，因此有必要充分控制其運(yùn)行穩(wěn)定性的狀態(tài)，最終避免在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生某種短路甚至短路。在進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算時(shí)，也應(yīng)能進(jìn)行全面考慮和準(zhǔn)確計(jì)算。

（3）對(duì)于所選電器在具體最大工作電壓耐壓情況來(lái)說(shuō)，不得低于回路狀態(tài)下最大工作電壓的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此在進(jìn)行導(dǎo)體、電器的選擇和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于所選擇的導(dǎo)體以及電器，其長(zhǎng)期允許電流不應(yīng)低于回路狀態(tài)下的最大連續(xù)工作電流。除此之外，對(duì)于導(dǎo)體電器，需要充分考慮其日常條件，相關(guān)工作人員需要分析其對(duì)承載能力的影響

3.3 路徑的設(shè)計(jì)

（1）總線路設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)人員在對(duì)10kV 配電線路的總路徑進(jìn)行過(guò)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要可以分為三個(gè)部分：工程概況、設(shè)計(jì)依據(jù)以及設(shè)計(jì)線路。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要以基本原則為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)也需要保證其符合相關(guān)規(guī)定以及審批文件，并且需要考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及非自然環(huán)境的影響。只有這樣才能保證選擇出最為優(yōu)質(zhì)的假設(shè)工作，同時(shí)也可以為電力運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境[4]。

（2）線路架構(gòu)設(shè)計(jì)：該項(xiàng)設(shè)計(jì)主要包括氣象、絕緣子串、金具組裝、導(dǎo)線防震等工作內(nèi)容。在進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要以實(shí)際情況跟為基礎(chǔ)，保證即使出現(xiàn)惡劣天氣電力系統(tǒng)也可以正常運(yùn)行，保證用戶的正常用電情況。

（3）桿塔設(shè)計(jì)：我國(guó)地域遼闊，且部分地區(qū)地理環(huán)境比較復(fù)雜，這也為10kV 配電線路的架構(gòu)帶來(lái)一定的難度，針對(duì)這一情況，供電企業(yè)需要采用桿塔設(shè)計(jì)方式。一般來(lái)說(shuō)采用桿塔形式的主要有直線桿塔、耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔等。

3.4 導(dǎo)線的防震設(shè)計(jì)

導(dǎo)線的抗震設(shè)計(jì)是整體配電線路設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵。一般情況下導(dǎo)線是架設(shè)在空中，而且受到空中的風(fēng)力較大的影響，導(dǎo)致其缺乏有效的支撐，導(dǎo)線較輕，而這種情況也造成導(dǎo)線在空氣中產(chǎn)生一定程度的震動(dòng)。如果設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行過(guò)設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行必要的抗震設(shè)計(jì)，很容易出現(xiàn)線損的情況，為整體的配電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮造成導(dǎo)線振動(dòng)的主要原因，風(fēng)速以及地形等自然因素，此外還需要考慮跨度、架設(shè)高度和導(dǎo)線質(zhì)量等施工因素造成的導(dǎo)線振動(dòng)問(wèn)題。在進(jìn)行導(dǎo)線抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮這些因素對(duì)導(dǎo)線的影響，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況作出詳細(xì)的判斷和合理的選擇，并提出最科學(xué)的導(dǎo)線抗震設(shè)計(jì)方案。

3.5 絕緣子串的組成形式

絕緣子串是保證導(dǎo)線最大負(fù)荷以及張力的關(guān)鍵所在。絕緣子串的組成形式主要取決于桿塔、導(dǎo)線以及絕緣子的形式。相對(duì)來(lái)說(shuō)單串絕緣接頭的適用面較為廣泛，其可以滿足大多數(shù)配電線路的需求，但是在實(shí)際組裝的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)特殊情況，而這時(shí)就需要適當(dāng)選擇雙串絕緣子串。例如，在鐵路等主要交通干線上，或在重冰區(qū)等惡劣環(huán)境中架設(shè)配電線路時(shí)，應(yīng)考慮使用雙串絕緣子串。

3.6 智能斷路器的設(shè)計(jì)

一般在10kV 配電線路都會(huì)應(yīng)用智能斷電器，在實(shí)際進(jìn)行安裝之前，需要對(duì)該地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基本特點(diǎn)進(jìn)行探究分析，同時(shí)也需要對(duì)常見(jiàn)故障信息進(jìn)行判斷，并在故障頻繁的區(qū)域安裝智能斷路器。對(duì)于安裝高度而言，需要根據(jù)手冊(cè)要求、操作需要、具體位置等信息綜合確定。在進(jìn)行安裝的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置電壓互感器，如果工廠提前配備，則無(wú)須再次配置。電壓互感器可提供100V 測(cè)量電壓和220V 配成套電源，因此需要連接電源側(cè)，通常使用兩相電壓，然后在保護(hù)裝置中有一條二次線。如果要安裝多個(gè)智能斷路器，則需要分層管理，以確保不同智能斷路器之間的協(xié)調(diào)。智能斷路器應(yīng)安裝在每條支線的前端，以控制每條支線的故障，從而大大減少停電范圍。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，實(shí)際人員在實(shí)際進(jìn)行10kV 配電線路的設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮諸多方面的影響，比如說(shuō)氣候環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、人為環(huán)境等。而且10kV 配電線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較復(fù)雜的工程項(xiàng)目，其綜合性特點(diǎn)較為突出。因此這就要求設(shè)計(jì)人員不僅需要掌握專業(yè)知識(shí)和綜合能力，同時(shí)在實(shí)際進(jìn)行工作的過(guò)程中也需要充分考慮設(shè)計(jì)中需要注意的影響因素，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)流程展開(kāi)工作，明確合適的線路路徑、配電裝置、導(dǎo)線、電器，確保設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)合理性、安全性和可靠性，這樣才能推動(dòng)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。