10kV配电架空线路设计要点探究
作者:温光波
来源:《科技创新与应用》2015年第29期
摘 要:10kV配网架空线路是支持电网系统运行的关键环节,其架空线路设计水平直接影响着其电能分配功能与作用的有效发挥,只有结合客观自然环境,分析社会影响性因素,本着趋利避害的原则,做好科学的设计与规划,才能打造出高水平的架空线路,达到设计的目标。文章分析了10kV配网架空线路设计的要点。 关键词:10kV配网架空线路;设计要点;分析
配网处于整个电力系统的末端环节,也是最接近用户、负责直接向用户提供供电服务的线路环节。配网架空线路必须达到一定的质量标准,因为只有这样才能确保电力的正常、顺利输送,也才能维护系统的安全高效工作,提高供电服务质量,为供电企业创造良好的利润。明确10kV配网架空线路的设计原则和依据,并把握好设计的关键点,才能真正打造出高水平的配网线路。
1 10kV配电架空线路设计的原则和依据
10kV配网属于国家电网系统的一部分,因此其架空线路设计也要严格依照国家在电力设计领域的相关制度、政策与技术规程,例如:《架空配电线路设计技术规程》等,必须积极践行相关规定。
要在维护人身安全的基础上引入先进的设计理念,采用先进的设计工艺,确保供电安全,维护电力系统的经济运转。同时,也既要立足于工程眼下的实际,又要着眼于未来发展,科学协调10kV配网近景设计与远景规划的关系,确保近期设计能够支持并服务于配网的未来发展,一般来说,对于10kV配网架空线路来说,远景规划要在5-10年。最重要与最关键的一点,架空线路设计必须本着少占地、节约空间的思路,打造出对有益于社会、服务于人民的线路设计。
2 10kV配电架空线路设计要点探究 2.1 关注外界条件
10kV配网架空线路处于外界作业,因此,设计过程中必须考虑到客观气候因素。 第一,关注架设地的天气预报,并结合已有的架设经验,以10年为标准,预测重大气象灾害。第二,线路最大风力设计。将距地面10m,10年一遇的罕见风速作为参考设计的最大风速。同时,对于阻挡物较少,平原的地段,要将其最大风速定在25m/s以上;相反,在山地地区,其最大风力设计则应取该地区日平均风力的1.1倍数值,也要在25m/s以上,如果所架
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设线路四外有高山、建筑物以及其他阻挡物,且其高度远远超出电杆,则可以将风速设计的最大值削减20%。第三,线路覆冰设计。线路覆冰指数的确定需要参照当地的气象资料,通常应该采取特殊气象条件下的覆冰值。 2.2 电线路径的设计
第一,具体设计过程中,要仔细、全面地分析电线的路径的自然条件因素,其通过地区的地形特征、地貌状况、地质类型,以及可能遇到的其他性质的线路设备等,尽量选择地势平坦、地质条件稳定、无线路繁杂错综的路径进行架设。第二,线路路径的选择也要照顾到社会条件因素,例如:线路通过地区的交通设备、有无施工工程、线路拉伸的长短等等,通常应该让线路平行于交通通道,也要防止其同其他公共设施的交错,而且必须要远离重污染、火灾危险等级高的工业厂房。最重要的是,要积极配合城市总体建设规划,也要为日后的配网改造维修留下余地。
2.3 线路设计的技术关键点 2.3.1 导线的科学优选
10kV配网架空线路的选择至关重要,必须参照国家在电线型号方面的技术规定有根有据地选择。架空线路导线一般适合选择铝绞线,如果线路档距较大,则适合选择钢芯铝绞线。遇到重污染、气候条件复杂的情况,则应该选择防腐蚀铝绞线。要参照配网运行的负荷,并结合一些特殊情况来选择导线截面,导线截面安全系数必须在2.5以上,线路的最小允许截面通常按以下标准选择。
2.3.2 导线的排列与档距
一般选择三角状、水平的排列方式,如果是城市市区内,10kV配网线路架设时可以共享一个电杆,城区线路档距宜在40-50m,相反,乡村地区则应该在60-100m,线路的间距可以积极参照以往的工作经验,其中要明确两个极值,档距≤40m时,导线最小间距=0.60m;以后档距每提升10m,对应的导线最小间距提升0.5m。 2.3.3 绝缘子的选配与设计
对于10kV配网加快线路来说,要根据其电杆类型来选择绝缘子型号。
直线杆,针式铁横担绝缘子,如果电杆为耐张杆则应该选择悬式绝缘子,打造出绝缘子串。这其中还应考虑到一些外界条件,例如:外界污染、大气污染、粉尘污染等等,要确保所选绝缘子具备一定的抗污染能力,或者采取抗污措施,使其有效抵御污染物的侵蚀,同时,应该合理地延长绝缘泄漏距离。例如:如果绝缘子串处于重度污染区,导线可能常年遭受化学污染,其绝缘子串泄漏距离要在3.8cm/kV以上。
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2.3.4 电杆设计要点
为了提高电杆的结实度,延长其使用周期,可以选择混凝土材质的电杆,同时,选择定型产品,电杆的各项指标应该达到以下标准:最低标号为400,截面为圆形的预应力混凝土电杆,保护最小厚度应该在1cm,最低标号为300,截面形状为矩形的预应力混凝土电杆,保护最小厚度要在1.5cm。
电杆的埋设施工也十分关键,特别是基础的夯实与把握,需要切实根据线路所在地区的实际情况,例如:地质条件、地形特征等来优化电杆基础的埋设设计,直线电杆的基础安全系数要在1.5,耐张杆基础的安全系数则要达到1.8以上,具体的埋设深度需要结合配网所在地的地质状况、地貌特征等来计算得出。 2.3.5 导线的链接
无论哪一型号、材质、规格的导线,其链接都应该避开档距,如果各类导线架设于共同的横担,各个导线的截面差距应该控制在三级以内,单位档距范围内,接头和导线牢固点之间的距离要在半米以上。 2.4 拉线安装的要点
第一,拉线盘的埋设。正式埋设前,需要正确装配拉线棒与拉线盘,将其置于有一定坡度的拉线坑中,拉线坑中要有防沉层。选择直径在1.6cm的镀锌圆钢充当拉线棒,摆正拉线盘位置,确保其垂直于拉线棒,并正对电线杆,拉线棒的拉环需额外突出,大概在地面以上50-70cm,一切工作按部就班完成后,再逐层填土。第二,装配拉线上把。通常选择钢绞线做拉线,其截面大小?芏25立方毫米,拉线上把设置于电杆,同时用螺栓将其牢固。第三,拉线中把的配置。拉线盘和上把成功装配后,收缩拉线中把,链接上下拉线棒,构建一个整体,从而确保拉线功能得到发挥。 2.5 防雷设计要点
配网线路遭受雷击是常见的自然现象,因此,必须重点关注架空线路的防雷设计,具体可以把握下面几点:从绝缘子入手,增强其耐压能力,选择具有防雷、避雷能力的绝缘子,对配网线路进行防雷处理,例如:雷电频繁出现的地区,可以在线路上设置避雷设备,例如:安装避雷器,配置防雷线路等,从而维护线路安全,防止其遭受雷袭。或者延长线路闪络路径,或者提高线路部分地区的绝缘等级,重点强化绝缘子和导线链接处的绝缘防护,以此来防范雷击,维护整个配网线路的防雷水平。
此外,在架设过程中遇到一些特殊情况,例如:架空线路和弱电线路交叉分布时,架空线路一般要配置于上方,一级弱电线路,二者之间的夹角要在45度或以上,二级弱电线路,二者之间的夹角则要在30度或以上,如果线路所在地区附近有高危工业厂房,则要提高线路的架设高度,这一高度应在电杆的1.5倍以上。
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3 结束语
配网线路的设计是一个复杂的工作,既要考虑到外界的自然、社会影响性因素,又要明确设计要点,把握好设计的关键控制点,采用科学的方法和手段,提高配网架空线路的设计水平。 参考文献
[1]邓建良.浅谈10kV配电线路设计技术[J].科技与企业,2013(15). [2]王文清.10kV配电线路标准设计图集[M].北京:中国电力出版社,2009.
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