周天雨　黃子豪　施巍杰

摘 要：10kV配網(wǎng)架空線路的設(shè)計和布置出現(xiàn)了較多的問題，如線路會被小動物碰到，從而致使線路出現(xiàn)供電故障，電力系統(tǒng)的安全可靠性因此受到嚴重的影響，10kV配網(wǎng)架空設(shè)備因此需要進行科學(xué)的改造。本篇文章以城市配電網(wǎng)的建設(shè)思路為基礎(chǔ)，從設(shè)計目的、設(shè)計依據(jù)及其設(shè)計原則、科學(xué)合理的設(shè)計方案對城市10kV配電網(wǎng)線路的設(shè)計與選擇，研究了幾種類型的設(shè)計方案并進行分析探討。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)線路；緊湊型絕緣架空線路；架空改電纜箱；設(shè)計方案

中圖分類號：TM755 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）03-0087-02

Abstract： There are many problems in the design and layout of overhead lines of 10kV distribution network， such as the line will be encountered by small animals， resulting in power supply failure of the line. Therefore， the security and reliability of power system are seriously affected， and the overhead equipment of 10kV distribution network needs to be reformed scientifically. This paper is based on the idea of urban distribution network construction， in terms of the design purpose， design basis and design principles， scientific and reasonable design scheme of urban 10kV distribution network line design and selection. Several kinds of design schemes are studied and analyzed.

Keywords： 10kV distribution line； compact insulated overhead line； overhead cable box； design scheme

城市早期建設(shè)的市區(qū)，因當時設(shè)計水平有限，部分市區(qū)的配電線路桿線老化顏色變深；高壓電線與低壓電線的布置較為混亂且架空高度較低；一些跨越街道的電線拉線、懸掛較為隨意、電線錯綜復(fù)雜等情況，這些情況不僅影響著城市環(huán)境的美觀，更重要的是給人們的生命和財產(chǎn)帶來較大的安全隱患。

1 城市10kV配電網(wǎng)同桿多回路緊湊型絕緣架空線路設(shè)計方案

配網(wǎng)緊湊型架空線路的設(shè)計，是利用縮小相互之間距離的設(shè)計、調(diào)整優(yōu)化電路導(dǎo)線的排列方式，從而減小電路線路走廊空間占用，使用彩色的砼材料桿、顏色為銀灰色的電路導(dǎo)線，與城市環(huán)境的建設(shè)相協(xié)調(diào)，建設(shè)綠色、和諧、安全的城市配電網(wǎng)絡(luò)。

1.1 設(shè)計目的、依據(jù)及原則

（1）設(shè)計目的。a.安全性能較高，電網(wǎng)的運行供電、維護處理較為方便，線路走廊的空間利用較為充分。b.經(jīng)濟性能的設(shè)計較為合理，滿足相應(yīng)的經(jīng)濟性要求，符合當?shù)卣慕ㄔO(shè)要求。c.桿線的顏色設(shè)計與環(huán)境設(shè)計相協(xié)調(diào)、較為和諧，線路設(shè)計較為緊湊、線路布置整潔、美觀。d.避免電力設(shè)施直視覺。（2）設(shè)計引用標準和技術(shù)依據(jù)?！冻鞘兄械蛪号潆娋W(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》DL/T599-1996：《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95：《城市電力規(guī)劃規(guī)范》GB/50293-1999：《架空絕緣配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T601-1996：《架空絕緣配電線路施工及驗收規(guī)程》DL/T602-1996：《工程建設(shè)標準強制性條文（電力工程部分）》。（3）設(shè)計原則。10kV緊湊型架空絕緣線路的合理設(shè)計，需要與城市建設(shè)的總體規(guī)劃設(shè)計相協(xié)調(diào)，并且應(yīng)當符合城市和諧、綠化環(huán)境的建設(shè)要求，其需要根據(jù)線路布置所在街道的主體建筑物的色彩設(shè)計進行相應(yīng)的協(xié)調(diào)設(shè)計。供電線路的設(shè)計，在跨越城市主干道路時適合設(shè)計為電纜埋入地下的鋪設(shè)方式，在城市新修建的道路、需要改修的道路所有路口位置應(yīng)當埋入低壓排管，在路口地方間距大于四百米的應(yīng)當在每隔兩百米的地方預(yù)先埋入中低壓電纜過路排管，排管的數(shù)量需要根據(jù)相應(yīng)的情況設(shè)定。

1.2 設(shè)計方案

（1）導(dǎo)線布置形式。本方案的設(shè)計為10kV高壓線四回路同桿架設(shè)，設(shè)計為上、下兩層布置的方式，每層在電桿左右兩邊分別布置一回線。上、下兩層之間的導(dǎo)線布置垂直距離設(shè)計為0.8米，導(dǎo)線掛點之間水平間隔距離的布置減小到0.3米。線路平均檔距的設(shè)計為六十米。（2）跨越街道線路、T接線?？缭降缆返母叩蛪哼^街線路設(shè)計、用戶T接下火線的設(shè)計等，都是設(shè)計為電纜入地加分支箱的設(shè)計方案。（3）桿塔。桿塔顏色的設(shè)計與主體建筑顏色的差別不能太大，直線設(shè)計的電線桿可選用彩色混凝土制作，一些強度要求較大的電線桿可設(shè)計為涂彩高強度鋼管桿，如終端桿。在當前階段下，彩色混凝土電桿可設(shè)計的色彩主要有白色、綠色、紅色和黃色，以及和這四種顏色相近的深顏色與淺顏色，能與當今城市風(fēng)格設(shè)計建設(shè)相協(xié)調(diào)，能滿足用戶對混凝土電線桿顏色的需要，舊式設(shè)計的灰顏色混凝土電線桿與如今的城市建筑風(fēng)格不太協(xié)調(diào)。（4）導(dǎo)線。絕緣架空電纜類型的選用，不在選用傳統(tǒng)類型的黑色交聯(lián)聚乙烯絕緣架空電纜，采用新型的絕緣架空電纜，其材料是銀灰色硅烷聚乙烯，在材料性能上有著較大的改進。這種新型絕緣架空電纜有著良好的優(yōu)勢性能：材料熱能吸收系數(shù)較小，抗老化能力較強且不容易開裂，電纜使用壽命較長，載流量也比舊式電纜材料高等。

2 城市10kV配電網(wǎng)架空線路改電纜入地設(shè)計方案

近些年以來，各地區(qū)為了推動城市建設(shè)的快速發(fā)展，改善城市環(huán)境建設(shè)、提升城市建設(shè)的品味，加強推動城市基礎(chǔ)設(shè)施的改進與建設(shè)，對城市地區(qū)的許多道路進行重建或改造，將道路重建或改造地區(qū)的架空電線埋入地下。

2.1 城區(qū)道路桿線入地工程的前期規(guī)劃

城市地區(qū)有著繁華的商業(yè)地帶和豐厚悠久的歷史文化氣氛，將架空電線埋入地下會因通道問題和景觀保護問題而受到限制，因而城市地區(qū)道路電線埋入地下工程，需要與道路的重建或改建相結(jié)合。

鑒于城市地區(qū)道路將電線埋入地下工程完成后，需要能夠為城市地區(qū)的用戶供應(yīng)電力五年至十年，因此，道路桿線入地工程的建設(shè)方案需要考慮以下方面的規(guī)劃要求：（1）本市城區(qū)的供電網(wǎng)絡(luò)五年至十年的規(guī)劃。（2）地方政府在未來五年至十年的城市環(huán)境建設(shè)規(guī)劃及改造規(guī)劃。（3）地方政府本次所允許的道路改建范圍及相應(yīng)的要求。（4）道路改造范圍內(nèi)存在的架空線路的布置結(jié)構(gòu)及用戶的用電情況。

方案的合理設(shè)計要依據(jù)該地區(qū)現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)的分布結(jié)構(gòu)，電纜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計在進行改造時要設(shè)計為開環(huán)運行的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每條電纜線路所設(shè)計的最大負荷電流不能超過線路額定設(shè)計的載流量的三分之二。節(jié)點設(shè)備的設(shè)計和選用要根據(jù)相應(yīng)的實際情況采用環(huán)網(wǎng)柜設(shè)計、開關(guān)房設(shè)計、高壓電纜分支箱設(shè)計相結(jié)合的方式。

2.2 配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的選型

2.2.1 開關(guān)房

在道路改建地區(qū)里有建設(shè)開關(guān)房的合適地方時，可設(shè)計合適的開關(guān)房。

（1）開關(guān)房通常設(shè)計為單母線分段形式，其設(shè)計的路數(shù)適合是十路（二進八出）。（2）研究開關(guān)房與配電饋線自動化設(shè)計的配合，饋線開關(guān)的設(shè)計選擇真空負荷開關(guān)。

2.2.2 環(huán)網(wǎng)柜

城市地區(qū)的街巷較為狹小通常沒有設(shè)置開關(guān)站，不能起到負荷分配的轉(zhuǎn)供點的作用，因而一般用的是10kV戶外箱式環(huán)網(wǎng)柜，每個環(huán)網(wǎng)供電單元一般是由三路到五路開關(guān)共同組合而成，接線方式的設(shè)計較為靈活多變，能適應(yīng)不同類型配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的要求。環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計和應(yīng)用有著下述優(yōu)勢特點：（1）戶外型設(shè)計、完全絕緣的設(shè)計、完全密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計，能適應(yīng)任何氣候和惡劣環(huán)境。（2）體積設(shè)計較小、結(jié)構(gòu)重量設(shè)計較輕、結(jié)構(gòu)設(shè)計較為緊湊，占用空間小。（3）安裝步驟較為簡單，操作過程較為方便，安全可靠性高、無需進行維護。（4）設(shè)計有電動類型的操作機構(gòu)和手動類型的操作機構(gòu)，配備FTU后能達到配電自動化。

由于環(huán)網(wǎng)柜的體積設(shè)計小、技術(shù)指標較為先進，能科學(xué)的替換常規(guī)設(shè)計的開關(guān)站，能使占地面積得到有效的減少，而且出線電纜長度也能縮短，整體制造成本也能得到減少。環(huán)網(wǎng)柜的類型選擇要注意下述幾個方面：（1）注意與配電饋線自動化設(shè)計的配合，饋線開關(guān)的設(shè)計選擇負荷開關(guān)不能選擇斷路器。（2）路數(shù)的設(shè)計應(yīng)當是四路（二進二出），利于用戶進行分布，路數(shù)設(shè)計過多會導(dǎo)致出線電纜長度過長。（3）體積設(shè)計較小，無需進行設(shè)備的維護。

2.2.3 高壓電纜分支箱

由于分支箱的設(shè)計無法對每路進行的直接操作，只能起到電纜分支的作用，因而可選用無需維修護理、完全絕緣設(shè)計的母線式設(shè)計或插接式設(shè)計的高壓電纜分支箱，大用戶適宜選用“T”型接頭、小用戶適宜選用可插拔的肘頭。

2.3 城區(qū)道路桿線入地工程的設(shè)計

（1）相關(guān)資料的收集。a.道路新建或改修路段的平面圖、斷面圖。b.規(guī)劃局設(shè)計提供的新建管線設(shè)計綜合圖。（包含各種類型新建管線設(shè)計的走向、標高）。c.規(guī)劃局設(shè)計提供的所有節(jié)點設(shè)備類型的規(guī)劃設(shè)計定址圖。d.道路改修路段原有地下管線綜合設(shè)計走向圖。（包含各種類型管線設(shè)計的走向、標高）。e.道路改修路段的現(xiàn)有架空線路的設(shè)計走向圖。f.道路改修路段內(nèi)所有電力用戶的電線接入點的分布情況及電力負荷情況。（2）依據(jù)道路改修范圍內(nèi)現(xiàn)有架空線路的走向圖設(shè)計情況，及電力用戶用電負荷情況綜合研究分析未來五年至十年的發(fā)展和建設(shè)規(guī)劃，繪制設(shè)計電纜接線一次系統(tǒng)圖。一次系統(tǒng)圖的設(shè)計需要充分反映系統(tǒng)設(shè)計的接線方式，以及環(huán)網(wǎng)柜型號個數(shù)的設(shè)計、高壓電纜分支箱型號個數(shù)的設(shè)計、箱變型號個數(shù)的設(shè)計、低壓電纜分支箱型號個數(shù)的設(shè)計以及相應(yīng)的規(guī)格容量。（3）將應(yīng)當拆掉去除的架空線路繪制成規(guī)范的地理信息平面圖，此圖的繪制內(nèi)容要體現(xiàn)架空線路的走向設(shè)計、相位以及新修建的電纜和原有電纜的聯(lián)接位置。

3 箱式變壓器及地埋式變壓器的應(yīng)用設(shè)計方案

（1）箱變。因城市地區(qū)的土地、空間資源較為有限，以及城市環(huán)境建設(shè)，適合選用美式環(huán)網(wǎng)箱式變壓器。美式環(huán)網(wǎng)箱式變壓器有著較多的優(yōu)勢特點：體積設(shè)計小空間占用較小、安裝和放置較為方便、偽裝效果較好，箱殼能設(shè)計為和使用環(huán)境相協(xié)調(diào)的顏色，環(huán)境美化效果較好。（2）燈箱式地埋變壓器。新型設(shè)計的燈箱式地埋變壓器，較之傳統(tǒng)的地埋變壓器，沒有占用地表面積，在地表上只有廣告燈箱內(nèi)設(shè)計的低開關(guān)和配電自動裝置，燈箱設(shè)計能和道路廣告牌共同使用，與周圍環(huán)境較為協(xié)調(diào)。

4 結(jié)束語

社會經(jīng)濟的發(fā)展在不斷推進，城市建設(shè)的步伐也在加快，城市環(huán)境的建設(shè)與美化，改善城市形象和城市品味，城市電力設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)需要與城市環(huán)境的美化進行合理的協(xié)調(diào)。城市配電網(wǎng)的技術(shù)研究與改進，建設(shè)綠色環(huán)保、協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)，為社會經(jīng)濟的良好發(fā)展和人們生活環(huán)境的改善發(fā)揮積極的作用，是供電企業(yè)需要重視和執(zhí)行的社會重任。

參考文獻：

[1]盧永林.城市10kV配網(wǎng)線路的設(shè)計方案分析研究[J].數(shù)字通信世界，2016（11）.

[2]李阿鵬.10kV配電架空線路的設(shè)計研究[J].通訊世界，2017（5）.

[3]胡三多.研究10kV配網(wǎng)架空線路及桿塔基礎(chǔ)設(shè)計[J].大科技，2017（7）.