麥家熾
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力需求持續(xù)增長(zhǎng),10kV電網(wǎng)的覆蓋范圍也日益拓展,供電線路的長(zhǎng)度和數(shù)量不斷增加,供電線路走廊限制也越來越大。供電線路設(shè)計(jì)的正確合理與否,對(duì)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例,對(duì)10kV供電線路設(shè)計(jì)技術(shù)中的重點(diǎn)進(jìn)行了分析和探討,以期為10kV供電線路的良好設(shè)計(jì)提供有效的參考。
關(guān)鍵詞:10kV供電線路;設(shè)計(jì);重點(diǎn)
10kV供電線路設(shè)計(jì)包含:線路路徑選擇、線路類型確定、氣象條件分析、導(dǎo)線的選定、桿塔的設(shè)計(jì)等等,每一個(gè)環(huán)節(jié)都有其重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)線路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行分析,對(duì)完善線路設(shè)計(jì)、保證線路的正常運(yùn)行具有重要的意義。本文結(jié)合廣東省某10kV供電線路的架設(shè),對(duì)其線路設(shè)計(jì)技術(shù)的重點(diǎn)進(jìn)行了分析探討。
1 供電半徑
為確保10kV供電線路末端電壓質(zhì)量,供電半徑控制范圍:市中心區(qū)3km、一般市區(qū)5km、農(nóng)村地區(qū)10km內(nèi)。
2 線路路徑選擇
10kV供電線路路徑選擇,須配合該地區(qū)的總體規(guī)劃,與道路、管線及市政設(shè)施相協(xié)調(diào)。避免出重復(fù)開挖、重復(fù)投資的情況。
以路徑短、少轉(zhuǎn)角、少跨越,利于施工、運(yùn)行、檢修,避開易沖刷區(qū)、易燃易爆物區(qū)域等為選擇原則。
3 線路類型
按結(jié)構(gòu)10kV供電線路分為架空線路及電纜線路。架空線路、電纜線路可根據(jù)各自優(yōu)缺點(diǎn)選擇:
3.1 10kV架空線路
優(yōu)點(diǎn):造價(jià)低、便于施工、運(yùn)行巡視、維護(hù)檢修、供電容量大。
缺點(diǎn):地面空間占用大,易受環(huán)境條件影響。
若架空線路走廊允許下原則上優(yōu)先選用架空線路。
3.2 10kV電纜線路
優(yōu)點(diǎn):美觀、供電可靠性高、占地面空間少。
缺點(diǎn):投資高、分支線難接入、散熱差易影響供電容量,電纜故障測(cè)尋、維修困難。
適用于繁華地區(qū)、市容環(huán)境有要求的地區(qū)、無架空線路走廊地區(qū)、對(duì)供電可靠性要求高的重要用戶。
4 氣象條件分析
4.1 風(fēng)速
廣東省10kV供電線路一般架設(shè)高度為10m,根據(jù)廣東省10年期的風(fēng)速統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),采用10m高空最大的風(fēng)速平均值(10min以內(nèi)的最大風(fēng)速平均值),將10kV供電線路的基準(zhǔn)風(fēng)速設(shè)計(jì)為25m/s、30m/s和35m/s。
4.2 覆冰厚度
以廣東省的實(shí)際情況為基礎(chǔ),在對(duì)供電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),覆冰取值如下:
最大設(shè)計(jì)風(fēng)速為25m/s時(shí):無冰、5mm、10mm;
最大設(shè)計(jì)風(fēng)速為30m/s時(shí):無冰;
最大設(shè)計(jì)風(fēng)速為35m/s時(shí):無冰。
4.3 氣象條件劃分
分別以最大風(fēng)速和覆冰厚度相對(duì)應(yīng),根據(jù)典型氣象區(qū)選出大致相當(dāng)?shù)臍庀髼l件。
5 架空導(dǎo)線的選擇
(1)10kV架空線路大多采用裸導(dǎo)線,一般選用LGJ型鋼芯鋁絞線。架空主干線截面一般選用150~240mm2,次干線截面一般選用95~150mm2,分支線導(dǎo)線截面按安全載流量和電壓降選擇,一般不宜小于70mm2。
(2)在線路走廊受限、污染嚴(yán)重等地段可選用JKLGYJ型鋼芯鋁絞線芯交聯(lián)聚乙烯絕緣線。
(3)10kV架空導(dǎo)線截面根據(jù)線路負(fù)荷、電壓降、機(jī)械強(qiáng)度選擇,并應(yīng)適當(dāng)預(yù)留一定的裕度。10kV架空導(dǎo)線長(zhǎng)期允許安全載流量如下表:
6 桿塔、絕緣子的選擇
6.1 桿塔
10kV供電線路多采用ф190梢徑的12m、15m砼桿,也有采用18m水泥桿。砼桿使用形式:直線桿、滿足拉線條件的耐張、轉(zhuǎn)角、終端桿。若耐張、轉(zhuǎn)角、終端處不能滿足拉線條件的選用鐵塔。拉線受限及不能滿足鐵塔基礎(chǔ)的可選用鋼管桿。
根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)、檔距、回路數(shù)、地形等因素,選取適合的桿塔。
6.2 金具
10kV供電線路需采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能金具,且機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)不應(yīng)小于2.5。
6.3 絕緣子
直線桿采用的絕緣子有:針式、柱式、瓷橫擔(dān)絕緣子,懸式合成緣子串、玻璃絕緣子串。耐張段使用合成絕緣子串或者玻璃絕緣子串。絕緣子機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù):瓷橫擔(dān)絕緣子不小于3.0,懸式絕緣子不小于2.7,針式絕緣子不小于2.5。
在污穢區(qū)為提高抵御污閃事故能力,可增加泄漏距離或采用防污型絕緣子。
7 拉線及基礎(chǔ)
因地質(zhì)條件對(duì)桿塔的埋設(shè)影響巨大,進(jìn)行地質(zhì)勘探,了解地質(zhì)情況不但能確保工程投資預(yù)算準(zhǔn)確性,更對(duì)桿塔安全運(yùn)行起決定性作用。
7.1 拉線
拉線采用GJ鍍鋅鋼絞線,安全系數(shù)應(yīng)大于2.0,截面不宜小于50mm2。拉線棒采用熱鍍鋅且直徑不應(yīng)小于16mm2,嚴(yán)重腐蝕地區(qū)拉線棒直徑不應(yīng)小于18mm2。拉線盤采用標(biāo)號(hào)C20以上的混凝土。拉線與電桿安裝夾角一般為45°,當(dāng)?shù)匦问芟拊诶€夾角不小于30°情況下可適當(dāng)減少。
7.2 砼桿埋深
砼桿的埋設(shè)深度需進(jìn)行傾覆穩(wěn)定計(jì)算確定。不能滿足抗傾覆要求情況下可加裝底盤和卡盤或采用混凝土基礎(chǔ)形式。砼桿基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù):直線桿不小于1.5、耐張桿不小于1.8、轉(zhuǎn)角終端桿不小于2.0,一般情況砼桿埋深可參照下表數(shù)值:
7.3 鐵塔基礎(chǔ)
鐵塔基礎(chǔ)依據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況經(jīng)驗(yàn)算后配置。鐵塔基礎(chǔ)一般采用現(xiàn)澆階梯式,使用C20及以上標(biāo)號(hào)的混凝土。適用于土容重為16kN/ m3、上拔角為30°、地耐力為150kN/ m2的一般黏性土,基礎(chǔ)埋在原土層;在土質(zhì)較差地基承載力不夠的情況下可考慮打松木樁或采用灌注樁基礎(chǔ)。
8 防雷與接地
8.1 接地設(shè)計(jì)
接地體采用以水平敷設(shè)為主,采用φ12的熱鍍鋅圓鋼或-4×40鍍鋅扁鋼。垂直敷設(shè)為輔,采用L50×5熱鍍鋅角鋼。接地引上線采用φ16熱鍍鋅圓鋼。
10kV線路鋼管桿、鐵塔均需接地,接地電阻不大于30Ω。避雷器接地、設(shè)備外殼接地,接地電阻不大于10Ω。當(dāng)接地電阻未達(dá)到要求時(shí),可延伸水平接地體和增加垂直接地體或采用降阻劑降低接地電阻。
接地引上圓鋼應(yīng)盡量接至避雷器或設(shè)備外殼接地點(diǎn)。
8.2 避雷設(shè)計(jì)
在分?jǐn)嚅_關(guān)電源側(cè)、在聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)裝設(shè)避雷器。
多雷空曠地區(qū)可以考慮采用安裝線路避雷器以提高架空線路防雷水平。
9 結(jié)語
10kV供電線路設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,其中涉及到的環(huán)節(jié)非常多,因此,在對(duì)10kV供電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)。首先,對(duì)線路設(shè)計(jì)的基本條件進(jìn)行分析,比如:風(fēng)速、氣象條件、地質(zhì)條件、地形條件和污穢條件等;其次,要合理選擇導(dǎo)線和桿塔;再次,要控制好導(dǎo)線的對(duì)地距離和導(dǎo)線與樹木之間的距離;最后,要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行接地設(shè)計(jì)和避雷設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1]邢麗君.芻議10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)[J].今日科苑,2014,(8):120-120.
(作者單位:廣東?;娏ㄔO(shè)工程有限公司)