摘要:伴随着社会的快速发展,我国经济发展进步迅速,对于生活质量人们有了更高的要求。电能作为人们生产以及生活中必不可少的能源之一,电力能源的稳定、高效供应是当下社会的基本诉求。电力能源的输送大多情况下还需要依赖架空线路组成的电路网络完成相关的传输以及输变任务,电能输送的安全性以及稳定性在很大程度上都与配电线路的建设有着密切相关的联系。本文结合轨道14号线真新新村站一阶段电力线路搬迁工程方案对10kV配电架空线路设计的要点做出探究,分析10kV配电架空线路设计的原则和范围,详细传输10kV配电架空线路的设计要点,以望能够提升我国10kV配电架空线路的设计水平。
关键词:10kV配电;架空线路设计;要点探究
前言:伴随着我国不断更新升级的电网系统,配电网结构的变化日新月异,作为配电网络中主要的构成部分之一,10kV配电架空线路的设计效果与电力输出稳定性以及安全性有着紧密的联系[1]。现阶段城市化发展速度较快,社会生产以及民众生活对于电力能源的需求不增加,电力企业更加重视10kV架空线路工程的设计工作,力求电力输出的建设能够顺应时代的发展。电力能源经过发电机传送到配电室进行配电变成380V电能或者是220V电压以供命中使用,通过输出电路的正常运行,电力用户与变电站之间得到了有效的关联,电力用户用电的安全性也受到了有力的保障。因此,对于10kV配电架空线路设计的要点进行深入的探究有着至关重要的意义。
1、10kV配电架空线路设计原则
大多数情况下,10kV配电架空线路的适应性较强,更是我国当下应用最为广泛的一种用电网设计方式。其次,10kV配电架空线路不需要过高的施工难度,并且具备较强的负荷承载能力。10kV配电架空线路凭借其多种应用优势能够充分保障其使用率,提供强有力的支持保障区间供电的稳定性以及安全性。与其他的输电线路相比较,在进行10kV配电架空线路设计的过程中有着更为严格的要求,要充分遵循10kV配电架空线路设计的可持续性、实用性以及适用性需求,作为连接用户与变电站的主要途径,10kV配电架空线路在进行实际的设计过程中应当充分参照施工现场的环境以及周围的各种影响因素进行设计,避免工程施工进度以及工程的质量受到影响。轨道14号线真新新村站一阶段电力线路搬迁工程沿铜川路(靖边路——祁连山南路)南侧的若干条电力线路及电力排管影响轨交十四号线施工,需将该道路内的电力线路搬迁,因安定路以西动迁未解决,故将本工程分为二步实施。
在进行10kV配电架空线路设计的过程中应当对施工区域条件以及地形条件进行充分的考量,参照地形条件的不同选择更加适用的设计方案,地形条件的不同往往都会产生不同的10kV配电架空线路设计方案[3]。因此,应当进行严密的测量考察工作,对里程总数的百分比进行详细的计算。做好10kV配电架空线路工程施工前期的设计工作有着至关重要的作用。
2、10kV配电架空线路设计的要点
2.1导线连接设计
10kV配电架空线路设计过程中导线连接设计是十分重要的环节之一,在进行实际设计的过程中相关设计人员应当重视一下几方面的内容:第一,要总分按照电力装置的过电压保护设计规范标准来确定配电装置的绝缘水平[4];第二,要充分参照电器的最高工作电压,要保障其能够高于回路的最高运行电压。导体电器的电流同样应当高于回路的最大工作电流,日照等因素对载流量的影响同样应当在选择导线的过程中充分考量。
其次,相关设计人员要对导线在电杆上的三种布置形式进行明确,也就是垂直排列、水平排列以及三角形排列,而其三角形排列又分为斜三角形以及正三角形的排列[5]。在这其中,三角形排列方式是前两种排列方式的结合,现阶段我国10kV配电架空线路工程设计中应用最为广泛的导线排列形式及时三角形排列以及水平排列方式,垂直排列方式只有在特殊的情况下才能够得以应用。若10kV配电架空线路的导线是中性线,则应当在相线的下方进行架设,因此需要使用水平排列的方式排列导线,但是大多数情况导线的周围都存在障碍物,那么应当让中心线靠近障碍物,促使相线与障碍物之间的距离能够得到充分保障,有效避免了人身触电的情况发生。此外,在进行10kV配电架空线路所设计的过程中应当更充分保障导线之间有一定的间距,采用水平排列的方式往往都会因为非同步摆动的原因而导致与档距的中央更加接近,采用垂直排列导线的方式往往都会因为覆冰不够均匀或者是受风力作用而产生舞动等情况,在这种情况下往往出现上层导线以及下层导线过于接近的问题。最后相关设计人员在进行相间距离的设计就是为了能够保障他们有规定的绝缘水平,充分确保10kV配电架空线路的运行稳定性。
2.2电杆设计
10kV配电架空线路设计和过程中最为重要环节之一就是电杆的设计,10kV配电架空线路施工的安安全性以及工程造价在很大程度上都受电杆定位准确性的影响[6]。因此,在进行实际10kV配电架空线路设计的工程中,设计人员应当充分保障导线对地的距离以及对障碍物之间的距离能够充分符合塔位实际要求作为基础,结合10kV配电架空线路导线安装之后实际最大弧垂状为弧垂模板,对导线个点与障碍物或者是对地的垂直高度进行丈量,合理地确认塔杆的位置、形式以及高度等,并对10kV配电架空线路电杆进行综合性检查之后进行设计。例如,在进行实际10kV配电架空线路工程设计的过程中,应当充分确认电杆使用条件中电杆构件与、绝缘子等设施的安全间隙,确保10kV配电架空线路导线与架空地线之间有充足的运行条件,合理的设计绝缘子交叉跨越距离、边导线风偏之后的对地距离等等。在对10kV配电架空线路电杆点位设计的过程中应当充分满足导线对地的处置距离,同时还要重点强调边线风偏是与其他物体之间的安全距离。
在进行10kV配电架空线路设计的过程中应当充分保障电杆设计符合相关标准,其中重点包括最大档距检查以及垂直档距检查;充分保障直线电杆的绝缘子串与电杆构建之间保有充足的安全距离;明确在进行10kV配电架空线路设计的过程中应当意识到架空地线与导线的运行与条件还存在一些不明确的标准,很多设计人员缺乏对导线以及架空地线运行条件的充分检查就开始进行实际,导致实际施工开展过程中经常性出现各种问题。最后在进行10kV配电架空线路设计的过程中应当充分保障配电线路跨越其他设施的过程中要在安全距离之内。
2.3绝缘子选配和设计
对于10kV配电架空线路工程而言,在设计绝缘子类型的过程中应当充分参照10kV配电架空线路电杆的类型进行选配。若10kV配电架空线路中选择的是直线杆那么就应当选择针式铁横担绝缘子;若10kV配电架空线路电杆为耐张杆应当选择一些悬式绝缘子并制作出绝缘子串。
在设计绝缘子选配的过程中还需要对外界因素进行考量,若施工环境中存在大量的粉尘污染、大气污染以及外界污染,要充分保障绝缘子要具备一定的让污染能力,其次应当采取一些抗污措施,充分保障绝缘子具备抵御污染物的侵蚀的能力。此外,要充分保障绝缘泄露的距离能够得到有效的延长。
2.4电线路径设计
电线路径设计是10kV配电架空线路设计中的关键,应当充分对路径侧以及合理选择路径进行勘测,其能够充分保障10kV配电架空线路的设计质量,更能够对10kV配电架空线路的成本充分压缩。通常情况下,实际设计过程中大多需要进行3到5次的设计方案更改,对设计方案进行不断的优化才能够充分保障的10kV配电架空线路设计质量。因此,在进行实际设计的过程中,应以实际工程情况为基础,对配电线路地上以及地下的工程进行调研,充分对比各种设计方案的优势,详细分析赔偿费用高低、民事思想工作开展的难度,建议优先离开这些地方进行配电线路设计,并且进行详细的实地勘测工作,充分保障10kV配电架空线路工程的经济性以及可行性。10kV配电架空线路设计人员应当充分意识到好的路径能够对10kV配电架空线路的设计质量产生直接的影响,因此在进行设计的过程中需要借助相关专业人士以及工作人员的帮助,在遇到问题的情况下能够得到更加及时的解决并且在现场画出施工图纸,合理的进行10kV配电架空线路设计能够最大程度上节省10kV配电架空线路工程的人力、财力以及物力投资,积极避开一些建筑,不仅能够为施工提供便利,同时能够最大程度减轻对原生态环境的破坏。
结合轨道14号线真新新村站一阶段电力线路搬迁工程,由于安定路以西动迁未解决,经过测量,综合决定分为以下步骤规划实施:
第一步:
1) 铜川路(安边路——祁连山南路)南侧电力排管(2x10孔)根据管线综合移至临时管位(新建3 x7孔),排管内所有嘉定供电公司管辖的电缆该接至路北临时排管,待三阶段复位;
2) 栅4曹丰/17至栅12曹安北/14杆间线路移至路北临时便道;由栅4曹丰/16杆南侧新立杆、栅12曹安北/15杆各向新放电缆与路北新建架空线路接通供电;
3) 8117铜川祁连山西杆刀、B2859真心东乙、B2852安边乙、17219铜安集贸改至路北新建线路,原电缆及低压线路改接,网架接线维持不变;
4) 金9桃浦(嘉定)/定20/210至金09/301杆间架空线路拆除,北229跨越电缆废除,闭合8115铜川定边东侧新装柱上断路器;金9桃浦(嘉定)定20/401至定20/404杆间架空线路拆除。
第二步待安定路以西动迁解决后方可实施:
1) 铜川路(靖边路——安边路)南侧电力排管(2x10孔)根据管线综合移至临时管位(新建3 x7孔),与第一阶段路北新建排管接通;排管内所有嘉定供电公司管辖的电缆该接至路北临时排管,待三阶段复位;
2) 金9桃浦(嘉定)/定20/218至栅4曹丰/16杆间线路移至路北临时便道,与第一阶段路北新建架空线接通;由金9桃浦(嘉定)/定20/218向北新放电缆与路北新建架空线路接通供电;
3) 8787铜川安边杆刀、00213铜川安边、02846嘉福坊7改至路北新建线路,原电缆及低压线路保持不变。
2.5防雷设计
相关工作人员在开展实际设计的过程中,设计人员应当针对实际问题进行深入的分析,对以往的设计理念进行优化与创新,高度重视10kV配电架空线路的防雷措施设计。针对以往配电线路中出现跳闸的问题可以应用重合闸的方式进行优化处理,保障配电线路的运行稳定性。其次,及时在10kV配电架空线路遭受雷击跳闸的情况下也能够持续性的保持供电。其次,10kV配电架空线路的架设无法采用覆埋接地区域,安装线路避雷器的10kV配电架空线路工程而言,设计人员应当积极对受损的塔杆接地引下线进行处理。与此同时,虽然我国现阶段已经有很多的10kV配电架空线路安装了线路避雷器,其自身的防雷性能得到了有效强化,但是线路避雷器在受到雷击的情况下所称收到的电流十分庞大,若超过了避雷器的承受范围则同样会对10kV配电架空线路产生严重的破坏,影响10kV配电架空线路运行的稳定性。
3、结束语
总而言之,通过本文对10kV配电架空线路设计的深入研究,电力企业应当加大10kV配电架空线路设计的重视程度,对能够10kV配电架空线路产生影响的因素进行深入的分析与研究,重视污染因素、气候因素以及地形因素等其他因素,做好导线连接设计、电杆设计、绝缘子选配和设计以及防雷设计等方面的工作,充分参照10kV配电架空线路工程的实际情况优化设计方式,充分保障10kV配电架空线路后期运行的安全性以及稳定性,促使民众能够得到更加稳定的电力能源,推动我国社会经济的有效发展。
参考文献:
[1]孙泰龙. 三维虚拟仿真在配电网工程典型设计中的应用探究[J]. 电工文摘, 2019, 000(002):24-27.
[2]刘仕华. 10kV配电线路绝缘导线的防雷技术措施探究[J]. 电子技术与软件工程, 2017.(15):109-110.
[3]陈锦明. 农网改造中10kV配电变压器的安装探究和选择要点分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(24).179-180.
[3]于京洲, 郭正芝, 王丽丽. 10kV配电线路分支用跌落式熔断器安装使用要点[J]. 通讯世界, 2016, 000(022):86-86.
[4]杜俊杰. 基于安全性原则的输电架空线路运维管理要点探究[J]. 管理观察, 2014, 000(034):98-99.
[5]颜明. 基于新建住宅小区的供电方案设计及配电房施工要点探究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(6).180-182.
[6]仇法永. 电力系统10kV配电线路设计要点研究[J]. 电子技术与软件工程, 2013(18):178-179.
作者简介:张李伟,1990.10,男,汉族,上海市人,四川大学,本科学历,电气工程及其自动化专业,从事电力电气领域,电气设计、电力线路和变电设计工作。