城区配网10kV架空线路地埋改造设计研究

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　　摘 要：10kV配网架空线路的设计和布置出现了较多的问题，如线路会被小动物碰到，从而致使线路出现供电故障，电力系统的安全可靠性因此受到严重的影响，10kV配网架空设备因此需要进行科学的改造。本篇文章以城市配电网的建设思路为基础，从设计目的、设计依據及其设计原则、科学合理的设计方案对城市10kV配电网线路的设计与选择，研究了几种类型的设计方案并进行分析探讨。
　　关键词：10kV配网线路；紧凑型绝缘架空线路；架空改电缆箱；设计方案
　　中图分类号：TM755 文献标志码：A 文章编号：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
　　城市早期建设的市区，因当时设计水平有限，部分市区的配电线路杆线老化颜色变深；高压电线与低压电线的布置较为混乱且架空高度较低；一些跨越街道的电线拉线、悬挂较为随意、电线错综复杂等情况，这些情况不仅影响着城市环境的美观，更重要的是给人们的生命和财产带来较大的安全隐患。
　　1 城市10kV配电网同杆多回路紧凑型绝缘架空线路设计方案
　　配网紧凑型架空线路的设计，是利用缩小相互之间距离的设计、调整优化电路导线的排列方式，从而减小电路线路走廊空间占用，使用彩色的砼材料杆、颜色为银灰色的电路导线，与城市环境的建设相协调，建设绿色、和谐、安全的城市配电网络。
　　1.1 设计目的、依据及原则
　　（1）设计目的。a.安全性能较高，电网的运行供电、维护处理较为方便，线路走廊的空间利用较为充分。b.经济性能的设计较为合理，满足相应的经济性要求，符合当地政府的建设要求。c.杆线的颜色设计与环境设计相协调、较为和谐，线路设计较为紧凑、线路布置整洁、美观。d.避免电力设施直视觉。（2）设计引用标准和技术依据。《城市中低压配电网改造技术导则》DL/T599-1996：《供配电系统设计规范》GB50052-95：《城市电力规划规范》GB/50293-1999：《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601-1996：《架空绝缘配电线路施工及验收规程》DL/T602-1996：《工程建设标准强制性条文（电力工程部分）》。（3）设计原则。10kV紧凑型架空绝缘线路的合理设计，需要与城市建设的总体规划设计相协调，并且应当符合城市和谐、绿化环境的建设要求，其需要根据线路布置所在街道的主体建筑物的色彩设计进行相应的协调设计。供电线路的设计，在跨越城市主干道路时适合设计为电缆埋入地下的铺设方式，在城市新修建的道路、需要改修的道路所有路口位置应当埋入低压排管，在路口地方间距大于四百米的应当在每隔两百米的地方预先埋入中低压电缆过路排管，排管的数量需要根据相应的情况设定。
　　1.2 设计方案
　　（1）导线布置形式。本方案的设计为10kV高压线四回路同杆架设，设计为上、下两层布置的方式，每层在电杆左右两边分别布置一回线。上、下两层之间的导线布置垂直距离设计为0.8米，导线挂点之间水平间隔距离的布置减小到0.3米。线路平均档距的设计为六十米。（2）跨越街道线路、T接线。跨越道路的高低压过街线路设计、用户T接下火线的设计等，都是设计为电缆入地加分支箱的设计方案。（3）杆塔。杆塔颜色的设计与主体建筑颜色的差别不能太大，直线设计的电线杆可选用彩色混凝土制作，一些强度要求较大的电线杆可设计为涂彩高强度钢管杆，如终端杆。在当前阶段下，彩色混凝土电杆可设计的色彩主要有白色、绿色、红色和黄色，以及和这四种颜色相近的深颜色与浅颜色，能与当今城市风格设计建设相协调，能满足用户对混凝土电线杆颜色的需要，旧式设计的灰颜色混凝土电线杆与如今的城市建筑风格不太协调。（4）导线。绝缘架空电缆类型的选用，不在选用传统类型的黑色交联聚乙烯绝缘架空电缆，采用新型的绝缘架空电缆，其材料是银灰色硅烷聚乙烯，在材料性能上有着较大的改进。这种新型绝缘架空电缆有着良好的优势性能：材料热能吸收系数较小，抗老化能力较强且不容易开裂，电缆使用寿命较长，载流量也比旧式电缆材料高等。 　　2 城市10kV配电网架空线路改电缆入地设计方案
　　近些年以来，各地区为了推动城市建设的快速发展，改善城市环境建设、提升城市建设的品味，加强推动城市基础设施的改进与建设，对城市地区的许多道路进行重建或改造，将道路重建或改造地区的架空电线埋入地下。
　　2.1 城区道路杆线入地工程的前期规划
　　城市地区有着繁华的商业地带和丰厚悠久的历史文化气氛，将架空电线埋入地下会因通道问题和景观保护问题而受到限制，因而城市地区道路电线埋入地下工程，需要与道路的重建或改建相结合。
　　鉴于城市地区道路将电线埋入地下工程完成后，需要能够为城市地区的用户供应电力五年至十年，因此，道路杆线入地工程的建设方案需要考虑以下方面的规划要求：（1）本市城区的供电网络五年至十年的规划。（2）地方政府在未来五年至十年的城市环境建设规划及改造规划。（3）地方政府本次所允许的道路改建范围及相应的要求。（4）道路改造范围内存在的架空线路的布置结构及用户的用电情况。
　　方案的合理设计要依据该地区现有配电网络的分布结构，电缆网络的结构设计在进行改造时要设计为开环运行的环网结构，每条电缆线路所设计的最大负荷电流不能超过線路额定设计的载流量的三分之二。节点设备的设计和选用要根据相应的实际情况采用环网柜设计、开关房设计、高压电缆分支箱设计相结合的方式。
　　2.2 配电网络节点设备的选型
　　2.2.1 开关房
　　在道路改建地区里有建设开关房的合适地方时，可设计合适的开关房。
　　（1）开关房通常设计为单母线分段形式，其设计的路数适合是十路（二进八出）。（2）研究开关房与配电馈线自动化设计的配合，馈线开关的设计选择真空负荷开关。
　　2.2.2 环网柜
　　城市地区的街巷较为狭小通常没有设置开关站，不能起到负荷分配的转供点的作用，因而一般用的是10kV户外箱式环网柜，每个环网供电单元一般是由三路到五路开关共同组合而成，接线方式的设计较为灵活多变，能适应不同类型配电网络节点的要求。环网柜的设计和应用有着下述优势特点：（1）户外型设计、完全绝缘的设计、完全密封结构的设计，能适应任何气候和恶劣环境。（2）体积设计较小、结构重量设计较轻、结构设计较为紧凑，占用空间小。（3）安装步骤较为简单，操作过程较为方便，安全可靠性高、无需进行维护。（4）设计有电动类型的操作机构和手动类型的操作机构，配备FTU后能达到配电自动化。
　　由于环网柜的体积设计小、技术指标较为先进，能科学的替换常规设计的开关站，能使占地面积得到有效的减少，而且出线电缆长度也能缩短，整体制造成本也能得到减少。环网柜的类型选择要注意下述几个方面：（1）注意与配电馈线自动化设计的配合，馈线开关的设计选择负荷开关不能选择断路器。（2）路数的设计应当是四路（二进二出），利于用户进行分布，路数设计过多会导致出线电缆长度过长。（3）体积设计较小，无需进行设备的维护。
　　2.2.3 高压电缆分支箱
　　由于分支箱的设计无法对每路进行的直接操作，只能起到电缆分支的作用，因而可选用无需维修护理、完全绝缘设计的母线式设计或插接式设计的高压电缆分支箱，大用户适宜选用“T”型接头、小用户适宜选用可插拔的肘头。
　　2.3 城区道路杆线入地工程的设计
　　（1）相关资料的收集。a.道路新建或改修路段的平面图、断面图。b.规划局设计提供的新建管线设计综合图。（包含各种类型新建管线设计的走向、标高）。c.规划局设计提供的所有节点设备类型的规划设计定址图。d.道路改修路段原有地下管线综合设计走向图。（包含各种类型管线设计的走向、标高）。e.道路改修路段的现有架空线路的设计走向图。f.道路改修路段内所有电力用户的电线接入点的分布情况及电力负荷情况。（2）依据道路改修范围内现有架空线路的走向图设计情况，及电力用户用电负荷情况综合研究分析未来五年至十年的发展和建设规划，绘制设计电缆接线一次系统图。一次系统图的设计需要充分反映系统设计的接线方式，以及环网柜型号个数的设计、高压电缆分支箱型号个数的设计、箱变型号个数的设计、低压电缆分支箱型号个数的设计以及相应的规格容量。（3）将应当拆掉去除的架空线路绘制成规范的地理信息平面图，此图的绘制内容要体现架空线路的走向设计、相位以及新修建的电缆和原有电缆的联接位置。
　　3 箱式变压器及地埋式变压器的应用设计方案
　　（1）箱变。因城市地区的土地、空间资源较为有限，以及城市环境建设，适合选用美式环网箱式变压器。美式环网箱式变压器有着较多的优势特点：体积设计小空间占用较小、安装和放置较为方便、伪装效果较好，箱壳能设计为和使用环境相协调的颜色，环境美化效果较好。（2）灯箱式地埋变压器。新型设计的灯箱式地埋变压器，较之传统的地埋变压器，没有占用地表面积，在地表上只有广告灯箱内设计的低开关和配电自动装置，灯箱设计能和道路广告牌共同使用，与周围环境较为协调。
　　4 结束语
　　社会经济的发展在不断推进，城市建设的步伐也在加快，城市环境的建设与美化，改善城市形象和城市品味，城市电力设施的规划建设需要与城市环境的美化进行合理的协调。城市配电网的技术研究与改进，建设绿色环保、协调的配电网，为社会经济的良好发展和人们生活环境的改善发挥积极的作用，是供电企业需要重视和执行的社会重任。
　　参考文献：
　　[1]卢永林.城市10kV配网线路的设计方案分析研究[J].数字通信世界，2016（11）.
　　[2]李阿鹏.10kV配电架空线路的设计研究[J].通讯世界，2017（5）.
　　[3]胡三多.研究10kV配网架空线路及杆塔基础设计[J].大科技，2017（7）.
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