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10kV配电架空线路设计要点分析仇乐

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：仇乐

[导读] 摘要：根据近年来我国电力行业的情况，发现我国的电力配网架空线路工程施工得到了快速发展，对整个电网的建设产生了很大的作用，除了使电力行业收入大大增加之外，整体的行业技术水平也得到了极大地提高，与此同时发电站为了能够更好地建设智能化电力网络，也在信息化革新方面设立了一系列机制，有效的缓解了阻碍行业发展的一些不利影响。

        (国网石家庄供电公司河北石家庄 050000)
        摘要：根据近年来我国电力行业的情况，发现我国的电力配网架空线路工程施工得到了快速发展，对整个电网的建设产生了很大的作用，除了使电力行业收入大大增加之外，整体的行业技术水平也得到了极大地提高，与此同时发电站为了能够更好地建设智能化电力网络，也在信息化革新方面设立了一系列机制，有效的缓解了阻碍行业发展的一些不利影响。
        关键词:10kV；架空线路；设计要点
        引言
        配电网在整个供电系统中处于非常重要的地位，保障着人们的用电需求，如何更好地发挥其作用，最重要的考验便是它在使用过程中的安全性。目前世界各国发布了相关的质量标准，旨在保障配电网在使用过程中的安全性和有效性。10kV配电架空线路可以使用户的体验更加稳定，维护着整个配电网的电力输送，重视10kV配电架空线路设计领域的研究，将会对整个配电系统发展起着巨大作用。设计过程中遇到的难题需要根据具体问题具体分析，在分析大量数据前提下，以科学严谨的态度探究每一个因素可能造成的影响，进而不断改善方案，最终在多个方案中选择最有效合理的方案来实施。
        1电力架空线路常见故障
        1.1线路的断裂
        大风会令架空线路产生摆动，晃动幅度大会令线路两两碰撞，引起短路，严重者会造成线路的断裂，最终停电。产生该问题的原因有下面几点:第一，线路弛度较大，其中引线细且轻，容易受风的影响出现摆动，时间一久，会被线夹夹住，并因线路的反复弯曲，从外到内出现断股。电线一旦出现断股，传输电力面积降低，电线中的每股导线受拉力加大，提升其余完整股数断裂的速度，同时在未断股之间的电流密度增加，导线因为过载升高温度，最终完整断开。第二，风速的问题，当风速小于4m/s时，导线发生周期性振动，时间一久，就会使其断裂;当风力在5－20m/s时，电线振幅变大，并随着风力做波浪式运动，产生线路对地面闪络，出现停电事故;当风力在5－8级时，架空线路中的导线就会受风力影响大幅度摆动，并且方向不一，容易出现电线碰撞短路和放电闪络等故障。第三，架空线路在安置中，出现问题，如有断股的问题隐藏其中，或因外界环境影响，被空气中的腐蚀性气体腐蚀等，令电线发生氧化反应，降低机械强度，并在风力影响下，出现断裂。
        1.2电线弛度在标准值范围外
        电线假设在杆塔上，其长度要比两个相邻杆塔略长，在杆塔之间稍微下垂，下垂的弧度就是弛度、相邻俩杆塔之间的距离为档距。电线弛度与档距、自重、架线松紧度紧密相连。如果电线弛度超过允许值，就会出现架空线路故障。
        1.3电线自身温度升高产生故障
        架空线路中的电线一般使用钢芯铝绞线，该材料最大承受温度为70℃。所以在传输电流的时候，其温度不能高于70℃，最主要的是电线承担的最大电流不能超过安全范围。因为在长期超负荷下，会提升导线温度，令其快速氧化，并且导线在发热后，降低抗拉强度。
        1.4电线接地故障
        电线的接地故障是经常出现的，按照其发生频率，可分为单相接地、双相接地和三相接地。产生原因为导线落地、雷击、电线上有异物等。我国架空线路分布较广，如在空旷的地区，就容易受极端天气，如雷电影响，导致线路断裂，最终接地，继而降低架空线路的安全运行。
        2 10kV配电架空线路设计要点分析
        2.1采用合理路径设计
        为减少线路铺设可能会遇到的困难，应综合各种要素进行分析，例如不合理的路径设计，将会造成资源的浪费，还加剧了对大自然的伤害。由此可见，要想有一个合理的设计方案，路径选择是关键点。

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设计者应结合各种因素，反复进行分析，制作出多个科学合理的方案，由相关工作人员选择最佳路径，这样可以有效保障配电网的稳定运行，最大程度将损失的可能性降至最低。由于10kV配电架空线路的特殊性，在进行线路路径设计时，设计者必须重视整个路径途经地方的气候状况、地理环境等因素造成的影响，例如线路架设中有较多的建筑物存在，这必将对配电网的运行造成一定影响;地势崎岖的位置，会给线路安装人员造成很大麻烦，超出工程资金预算;树线矛盾突出地区、景区及居民聚集区也不适合线路的铺设。所以在路径选择时要尽量规避这些不利影响，设计出最可行的线路铺设路径。
        2.2采用基础设计的要点
        设计者若想基础设计过程开展顺利，必须关注到地形因素、土壤特质、水文特点等因素对线路铺设的影响。设计过程中应当仔细分析这些因素可能会对设计产生的影响，最终选择科学合理的基础形式。10kV配电架空线路的基础形式含有钢筋混凝土杆和铁塔两类，这两类各有其特点，它们之间的主要区别是受力的形式不同。来自二者之中的倾覆类形式，现在在一些工程中被广泛运用，倾覆类比较广泛存在的形式为卡盘，其特点是承受倾覆力矩的压力。相比较来说，另一个铁塔基础主要采用灌注桩形式来使其基础形式稳稳扎根于黏性或沙性土中。无论倾覆类基础形式和铁塔基础形式，在不同的安装环境下二者各有其存在的必要，但最终都是为保证基础设计的科学性和合理性。
        2.3做好线路巡视工作
        电力架空线路的运行与管理，要坚持做好对架空电力线路的日常巡视与维护。巡视人员要及时地发现架空电力线路存在的隐患，如电线长期露在外面和电线出现破损等，应及时维护，并记录相应的情况。在日常巡逻和保护架空电力线路运行的过程中，做好工作记录，避免在电力架空线路运行和数据管理中出现问题，如发现问题要及时处理。电力架空线路的巡视检查工作可以通过线路的电压和四周环境等状况，确定检查的次数，通常情况下是一个月巡视检查一次，也可以依据具体情况进行调整。巡视检查一定要带有目的性，为了可以随时发现和解决线路中的事故，很有必要加强巡视检查力度。比如，在气候变化无常的季节，自然灾害频发的时候，重要的节假日等，就应该加强对电力架空线路的巡视检查，适当增加巡视检查的次数。依据故障出现的状况，进行故障巡视检查是势在必行的，这样可以快速找到故障发生的原因，从而做好预防工作。研究具体的供电状况，不难发现，电网负荷在夜间特别大，极容易出现线头发热和火花等状况，因此必须要做好夜间电力架空线路的巡视检查工作。
        2.4科学选择导线
        铝导线是10kV配电架空线路最常使用的导线材料，此材料严格按照国家质量标准制造，很大程度保障了电力输送的安全性。此导线在居民区的安全系数必须为2．5以上。铝导线分绝缘铝导线和普通裸导线，绝缘导线区别于普通的架空裸导线具有:良好的绝缘性能、抗腐蚀程度小、深入负荷中心、减少树线矛盾、检修周期延长等优点，采用架空绝缘导线取代普通架空裸导线越来越普遍。但是，由于绝缘导线的使用和施工工艺于普通裸导线有区别，若选择和使用不当，不仅会影响工程质量及运行管理，会留下很多事故隐患。因此，要根据当地实际情况科学地选择使用。
        结束语
        综上所述，目前10kV配电架空线路设计领域仍有较大发展空间，由于其对国家电网的重要性，此领域也必然会吸引到更多的科技人才。所以，明确把握设计要点，进而提高线路设计水平，积极优化设计方案，最终达到保障配电网系统的安全稳定运行的目的。
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        [2]汤锦洪．10kV配电线路设计的技术要点分析[J].通讯世界，2018(3):270－271．
        [3]黄亮．10kV配电线路设计技术要点分析[J].科技经济导刊，2017(33):61－62．
        [4]赵明菊.电力工程配网架空线路施工技术及处理方法探究[J].军民两用技术与产品，2017(22)：160.