10kV配电线路设计方案探讨

摘要：目前，为了能够更好地满足人们对供电的需求，社会对供电企业提出了更高的要求，所以供电企业要高度重视配电线路方面的设计。文章对10kV配电线路的设计方案进行了讨论，对相关技术要求进行了总结，通过科学、合理的设计才能保证10kV配电线路的安全、可靠及经济性，进而保障电力系统的有效运行。

关键词：10kV配电线路；线路设计方案；供电需求；电力企业；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM421 文章编号：1009-2374（2016）34-0026-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.013

对于配电线路的控制，在整个电力系统的控制中尤其重要。在整个电力系统的有效运行过程中，配电线路的主要作用是传输和配送电能，因此配电线路的设计是否科学、合理，运行状态的优劣将直接影响到整个电力系统是否能够有效地运行。这就要求在电力运行的管理之中，大大加强对配电线路的科学、合理设计。

1 10kV配电线路设计时需要遵循的原则

在电力系统中配电线路作为重要构件，设计的合理与否直接影响着整个电力系统的正常运行，甚至会给电力企业的发展带来一定的影响。因此在对配电线路进行设计时，要求相应的设计人员要结合实际条件，能够合理科学地利用技术，从而对配电线路进行设计。

（1）要求设计人员要遵循科学性原则，确保整个设计的科学性，以合理科学为基础进行设计，且能够在实践中有效的应用与实施；（2）在进行设计时，设计人员要对安全问题进行考虑，要使整个设计方案能够保证线路的安全性；（3）在设计时，设计人员要秉承经济性原则，尽可能地列出多种设计方案，重点要对多种设备进行列出比较，最后选择出最合适的设计方案，在保证配电线路安全的条件下，要尽可能节约成本的支出。

2 电力系统10kV配电线路设计方案分析

10kV配电线路主要分布在我国农村地区，原理是采用架空线路的形式结构对其进行放射性供电。在具体运行的过程中，10kV配电线路所涉及的过程比较复杂，内容比较繁多，因此这就要求设计人员在进行设计之前，要高度注重对设计中的每个环节进行完善，进而达到设计的科学性、合理性的标准。

10kV配电线路设计流程如下：（1）设计人员在接到配电线路设计任务后，要以配电工程所在的区域建设规划指标为依据，对配电线路的路径进行合理设计，要对配电线路的起、终点位置进行定位，且要对整个配电线路的长度进行测量。在此步骤中，要求设计人员高度重视配电线路区域的地形、地貌特征并且要更进一步地进行调查研究，对配电线路区域的地形、地貌特征进行熟悉且要求掌握，能够熟练地绘制出相应的设计图纸，与此同时在所设计的配电线路中，相关数据要确保它的精确性。在设计好配电线路的路径后，设计人员应将设计方案交给相关部门进行审核，审核且通过后才可实施，防止由于所设计的路线与区域的建设规划发生矛盾进而出现线路改迁的问题。在对配电线路进行设计时，设计人员要秉承“两点之间、线段最短”的宗旨，目的是减少线路曲折的问题，要保证所设计的线路科学且合理，能够在实践中操作与应用；（2）设计人员对所设计的路径图纸绘制完成后，要结合实际的地形、地貌特点，对配电线路的杆塔进行合理的设计。对于杆塔的选择，应尽可能地避免对农田或临街住户的占用，以不要打扰居民正常的生活为出发点，然而对于路径的选择，要考虑到方便日后的检查修理，在设计杆塔的环节时还要考虑到环境因素如相关区域的水文条件、地质条件等，比如在埋管线的过程中，一定要确保管线埋设的安全性；（3）设计人员在基本确定路径方案后，要权衡整个路径设计方案的科学性、经济性，对各路径方案进行分析与对比，最终得出更为科学、合理的路径方案。由此可得，对于10kV配电线路的整体设计而言，要秉承有效性、科学性的原则，使整个设计方案能够实施与应用。

3 10kV配电线路的设计

在对10kV配电线路的设计中，要充分考虑到配电装置以及对配电线路路径的选择等方面的讨论。在设计的实践中，要高度重视对相关要素实施控制，针对各环节做好设计工作，保证整个配电线路在实际工作中发挥它的作用。

3.1 选择适当的配电装置

在整个电力系统中，配电装置是重要的构件，在配电线路设计当中尤其重要。对于配电装置的选择过程中，要优先考虑到相应的环境、抗震能力等重要要素。

3.1.1 控制好环境温度。配电线路对于配电装置选择的过程中，整个装置所在区域的环境、温度要保持稳定性，保证环境、温度能够达到装置所要满足的标准。一般情况下，所在区域的自然环境影响着配电装置。

3.1.2 控制好导体、电器的相应湿度。在选择导体、电器的相对湿度时，将月份湿度值作为线路所在区域的参考值，掌握线路真实的湿度状况，选择相应的电器产品从而进行安装。比如在一些较为湿热的地区，设计人员在对相应的配电装置进行设计时，选择适合湿热气候的装置进行安装。

3.1.3 考虑最大风速。在配电线路施工的环节中，或多或少会受到一定风速的影响，因此在对配电线路进行设计时，设计人员要考虑到全年的最大风速值，一般，配电线路的架空位置和地面保持在12m左右。当风速过大时，要求对配电设备的安装高度进行降低，与此同时还要考虑到相应的气象要素。

3.2 导体、电器的设计

要想确定导线的截面面积，设计人员要按照电力系统的设计要求进行设计，进而计算出导线的截面面积，还要重视对导线的型号、规格进行验证，所选择的电器能够承受的最高运行高压要与配网运行电压持平，对于电流，配电线路所允许的电流要与最大的持续工作电流值持平。此外，截面面积确定了之后，在设计中要对导线的安全系数进行标注与说明。

3.3 选择科学的线路组装形式

在10kV配电线路的杆塔结构、绝缘子的形式以及导线的型号实际选择过程中存在着较大的差异，因此相应的绝缘子串的组装形式也存在较大的差异，通常情况下采用单串绝缘子串来满足导线的断线张力与最大综合荷重，对于一些特殊的大档距、大导线、大沟以及一些交通要道等环境条件时，如果单串绝缘子串不能达到设计的标准，则要采用双串的方式进行接连，从而确保其线路组装形式的有效实施。

3.4 做好导线的防震设计

在现实设计的过程中，要充分考虑到防震的设计要求，档距、风速、地形、风向及线路架设高度等因素可能引起导线的振动，从而不同程度地对线路正常运行造成影响，这就要求在具体的线路设计过程中采取相应的防震措施。因此在进行导线的防震设计过程中，应将导线的安全系数、应力大小、线路途经以及经过的地貌与地形特征等一系列因素进行综合考虑。

4 10kV配电线路设计中常见问题及对策

4.1 负荷计算偏差

在大部分设计文件中以年售电量作为基准，以此来预测每年售电量增长10%，进而推算负荷的大小。这种估算方法优点为简单可行，存在统计负荷不免偏大、准确性较差等缺点，由此会造成年发电量不足年使用量，进而引发年发电量远远超出年使用量的范畴造成严重的经济损失。因此在10kV配电线路设计的过程中，负荷计算所造成的偏差一直是一个亟待解决的问题，并且一直以来力求使得负荷计算量最能够接近实际电量使用量。

对策：要向有关部门收集每个城市的街道图，其中包括城市的分区、乡行政区的界限、每个区域所属的行政管理范围等；还可以向所属公安局收集各个分局的管辖范围，它包括在每个区内派出所的数量、每个派出所的管辖范围以及户籍数量。在对配电变压器进行设置时，要考虑到负荷增长系数，进而能够比较精确地计算出在各个派出所辖区范围内的台区数量。

4.2 自然、气象条件选择估计不当

在10kV配电线路运行的过程中，自然灾害破坏对其造成的故障是不可避免的，如雷击（在7～8月的雷雨季节尤其是雷爆日比较多的地区，经常会出现因雷击而线路跳闸，通常有断线、瓷瓶爆裂、配变烧毁等状况的发生）、大风（特别是南方沿海城市经常会受到台风的袭击）、雨雪等。这些故障的发生存在不可抗力的一面，也存在配电线路设计中对自然气象条件估计不当的因素。

对策：针对自然灾害的破坏所造成的故障，在设计时要将其着重考虑在内，并且要严格地落实在配电装置的选择上：（1）当设备的最低允许温度高于周围环境的温度时，应当采取保温措施或安装加热装置等；在有积雪、冰雪严重的地区，通常采用隔离开关的破冰厚度等措施，但要求不应小于设计的最大覆冰厚度；（2）依据国家标准的规定设计配电装置的抗震设计；（3）在城市内对10kV配电线路的导线选择，通常用架空交联聚乙烯绝缘导线；（4）要重点做好防雷措施，具体操作如下：要在变电所10kV的出线端安装带有金属氧化物的避雷器；在易受雷击且线路较长的线路上安装防弧金具或金属氧化物。

4.3 10kV配电线路路径选择不当

线路路径确定通常是指在制定的起止点之间确定一条最优的路线，这是配电线路设计的第一步，也是配电线路设计中关键的一步。对于线路路径的确定，要综合充分考虑线路的经济效益、工程造价、技术可行、施工方便、运行安全等方面的因素。实际电力工程中，不少配电线路没有对各路径方案从技术方面、线路的安全与经济运行、方便施工、障碍物的处理等方面进行全面的分析比较，从而造成了极大的经济损失。

对策：在路径选择时要遵循以下原则：（1）与配电网络改造相结合，与城镇规划相协调；（2）尽可能地少占或不占农田；（3）尽可能地避开坑洼地、雨水冲刷和容易发生交通事故的地段；（4）尽可能地避开有易燃易爆物存在的地段；（5）要求配电线路路径尽可能短，从而避免迂回。

5 结语

对于10kV配电线路的设计问题，将会直接影响到整个电力系统的稳定运行，与企业的经济效益、社会效益息息相关。设计人员在设计过程中必须要重视10kV配电线路的实际设计要求，综合线路的具体实际情况，进而能够设计出科学、合理的实施方案，确保电能的高效率安全运输，保证整个电力系统的安全稳定运转。

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作者简介：黄华姬（1988-），女，供职于广西电网有限责任公司梧州供电局，研究方向：输配电工程。

（责任编辑：黄银芳）