10kV配电线路设计要点分析及阐述

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摘 要：配电线路是组成电力系统的重要部分，也是电力由电站输送至用户端的最后步骤，其设计质量一般关乎到整个电力系统建设的综合效益。近年来，10kv配电线路在农村地区的应用范围很广，其是农村配网工程改造的重难点。据此，为了提高农村电网的供电质量，文章作者结合工作经验，简要分析10kV配电线路的设计要点。

关键词：10kV配电线路；设计；杆塔设计

引言

配电线路是一种将电力从降压变电站送至配电变电站的线路，其中当电压为6-10kV时，称作中压配电线路。一般来讲，配电线路具有覆盖面广、线路长、设备质量不一及易受环境因素影响等特点，因此在整个电力输送中，将不可避免地出现故障，从而影响到供电的安全性和经济性。据此，在配电线路工程中，应重视对10kV配电线路的设计研究，具体应坚持科学性、安全性和经济性原则，从而保证整个电力系统运行的稳定性、安全性和经济性。在本案，作者将从如下方面浅析10kV配电线路的设计。

1 机电方面的设计

在10kV配电线路中，机电方面的设计尤为关键，其一般包括如下几个方面的内容：

1.1 气象条件的选择

若10kV配电线路很长或其在气象区的环境十分复杂，则可对气象区进行分段选择，而在设计线路时，应将电线覆冰、风速和气温等气象条件整合在一起，从而计算得出最佳气象区。

1.2 导线的选型

在导线的选型中，一般要求对下列方面进行重点控制：（1）根据电力系统的设计要求，先确定导线的截面，再通过计算来验证导线的规格和型式，注意导线的机械性能和电气特征应体现在这一验证结果中；（2）在设计中阐明导线的最大应力、安全系数等，并结合导线的力学特征来绘制相应的曲线，注意在这一过程中，应先计算出导线在不同温度下的弧垂值，再以表格形式加以描述。

1.3 线路的组装形式

一般来讲，线路的组装形式随其用途的不同而发生改变。因此，在组装10kV配电线路时，应从导线型号、绝缘子形式和杆塔结构等方面来选定绝缘子串的组装形式，即：当绝缘子串与导线的断线张力及最大累积荷重相符时，仅需选择单串形式的绝缘子串；当线路分布在一些特殊的环境下，如重冰区、大沟壑、大档距等，一般应选择双串形式的绝缘子串。

1.4 导线的防震设计

风向、风速、档距、地形和线路的架设高度等一般会导致导线振动，甚至危及线路的安全运行。因此，在10kV配电线路设计时，应采取有效的防震对策，但在对导线进行防震设计时，应将导线的最大应力、平均应力、安全系数、线路档距及其途径的地形等考虑其中，以保证导线防震设计的质量。

2 路径的选择

研究发现，10kV配电线路的设计质量与其路径的选择有关。因此，在选择线路路径时，应在满足技术经济要求的前提下，组织设计人员、测量人员及甲方等深入现场进行调研和勘察，以便及时针对现场的实际情况修改设计图纸，从而保证所选线路路径的合理性。另外，在定位线路时，一般应坚持如下原则：一是安全、经济合理的原则，即农田占用量少、施工与运维方便、路径短且曲折系数小；二是避开机场、油库、石场、军用仓库及地质条件差的地方；三是为了避免重复施工，按规划一次建成；四是光缆与10kV架空线路的走向应相同，并配备1-2km的光缆，从而保证信号的正常；五是10kV配电线路尽量穿过地形高差较小的地区，以保证线路均匀受力，从而防止铁塔扭转；六是在设计大跨越线路时，应将大跨越及三十年洪水位的具体情况考虑其中，并通过技术指标的对比来进一步优化设计方案；七是将

3 杆塔的设计

在10kV配电线路中，杆塔的常见形式一般分为终端杆塔、转角杆塔、耐张杆塔和直线杆塔四种。其中，直线杆塔是一种结构形式简单、受力轻的杆塔，即在正常条件下，杆塔仅受导线的重力，且在支撑导线时，仅需在垂直方向上用棒式绝缘子支撑；在直线段上，应按一定的间隔距离设耐张杆，用以承受来自导线的水平拉力。如此一来，便可保证直线段上的弧垂满足实际要求，究其原因为导线一般具有较大的水平拉力，因此在耐张杆的作用下，可借助导线，从两个方向将悬式绝缘子悬在横担上，同时借助跳线，将杆塔两侧的导线连在绝缘子的中间位置，注意跳线一般仅受自身重力，且其也常用在大转角杆和终端杆上。

综上，在10kV配电线路设计时，应选择在实际应用上较为成熟的杆塔型式，即在选择杆塔时，应将杆塔的特点、使用范围等指标反映在设计方案中，同时在对杆塔基建等进行综合考虑的基础上，确定最佳的杆塔型式，注意在选择塔型与塔高时，应坚持运维方便、经济的原则，其中对于耐张塔而言，一般应选择高度低且受力好的杆塔。另外，杆塔的悬挂点高度应适宜，以保证排杆定位所用的地线和导线平滑且受力均匀。

4 设计方案的经济性

在10kV配电线路的设计中，应按要求评价方案的经济性，这是提高电力工程综合效益的基本条件。简而言之，10kV配电线路设计应在确保线路安全的前提下，将工程的成本控制到最低水平，其中具体的控制手段包括如下几点：一是实行定额设计，即限定10kV配电线路设计的总成本。二是合理选择线路的路径，将赔偿和协调部分的成本降至最低。三是应采用国家电网公司的10kV配电网典型设计、标准物料及通用造价。四是通过比较来从中选择最佳的设计方案，对设计方案进行全寿命周期成本分析，选出全寿命周期成本最低的方案。五是选用节能型电力设备。

5 讨论

电力系统一般由负荷、输配电线路、变电站和发电厂组成，其中又以配电线路为电力输送的最后步骤，其设计质量与电力系统的运行效果直接相关。因此，在10kV配电线路设计时，首先应明确基本的设计流程，即：明确导面的截面与线路的起止点初步选定线路路径绘出路径图杆塔选型编制工程预算确定最佳设计方案，其中任一步骤都应建立在尊重客观实际的基础上或是坚持实事求是的原则；其次，应明确设计的要点，其中在机电方面，应按要求选择气象条件、导线型式和线路的组装形式，并对线路进行防震设计，而在杆塔设计上，则应从实际出发，选择应用较为成熟的型式；第三，为了实现电力企业综合效益最大化，除了从技术角度考量设计方案以外，还应从经济角度对方案进行优化，即实行限额设计及优选线路的路径。另外，针对具体的电力工程，一般要求准备多套设计方案，并通过比对分析，选出其中最优的设计方案，以保证10kV配电线路设计方案在满足功能和安全要求的基础上，将成本控制降至最低水平。

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