摘要：随着我国经济的飞速发展和进步，各行业都开始迅猛发展，各类能源也逐渐被开发利用起来。电能作为人们日常生活的主要应用能源逐步普及到各个地区。而电能主要是由许多架空配电线路相互联结形成的电路网来进行运输，并由此逐步输送到千家万户。因此，配电线路的设计和架设就非常重要，它关系着人们日常用电输送的稳定性，也关系着人们的生活用电安全。但是当前架空型的配电线路虽然较为方便，却也存在一些相应的配电安全和质量问题。本文以10kV 架空配电线路为切入点分析配电线路设计原则，就提出具体的设计要点进行深入探究。
关键词：10kV；架空配电线路；设计要点
引言
10kV 架空配电线路作为配电网络的主要组成部分，其设计效果与电力输出稳定性及安全性存在着密切联系。为了满足城市生活及生产供电需求，电力企业加大对于10kV架空配电线路工程设计环节的重视程度，顺应时代发展潮流符合电力输出建设要求，并且由于电力经发电机运行后产生电能再经变电站技术处理后传输至配电室进行配电变压成220V 或380V 电压电能配送至千家万户，输出电网中10kV阶段输出电路不止是连接用户与变电站间的主要途径，更是保证生活用电稳定性及安全性的有力条件。鉴于此，本文针对10kV 架空配电线路工程设计的研究具有重要意义。
一、10kV 架空配电线路工程的设计原则
一般说来，10kV 架空配电线路适应性强，适用于我国大部分地区建设及使用，并且由于线路施工难度较低且负荷承担能力大，一旦电力输送过程中突发故障减轻维修人员工作量。由于10kV 架空配电线路的应用优势，大大提高其使用率，为保证区域间供电稳定性及安全性提供强有力的支持。相较于其他输电线路，10kV 架空配电线路设计要求更为严格，遵循适用性、实用性及可持续性设计原则，并且10kV 架空配电线路作为连接用户与变电站间的主要途径，线路设计时综合考虑施工现场地形地貌因素及周围环境因素的影响，避免影响工程施工进度及工程质量。10kV 架空配电线路设计时综合考虑施工区域地形条件及地貌条件，结合不同的地形条件及地貌条件制定与其相匹配的设计方案，并且由于地形条件及地貌条件不同配电线路设计方案也不尽相同，设计前期做好施工区域地形条件及地貌条件的测量考察工作，以地形条件及地貌条件为切入点以等高线及地形图为对比参照划分施工区域，精确计算里程总数的百分比。同时，按实际高度，10kV 架空配电线路施工区域地形地貌条件可分为山地、丘陵及平原，高度无明显变化的陆地区域为平原；坡度缓且无一定方向的地质坡面组合体为丘陵；水平面高于200 米地形起伏大且坡度陡沟谷深呈脉状分布的为山地。除上述3 种地形外，自然界存在高山、沙漠及沼泽地等特殊地形条件，并且地形不同地址条件也不尽相同，做好设计前期实地调研工作对于建设架空配电线路工程具备显著价值作用。由于架空配电线路长期暴露于空气中，受自然环境影响较为严重存在减少架空配电线路使用年限的可能性，尤其是污染严重的施工区域，雨水中含有大量酸性物质或碱性物质，破坏线路表皮腐蚀线路中金属材料，直接影响架空配电线路供电的持续性。同时，我国沿海城市中夏季台风海啸天气时常发生，传统架空配电线路设计方案现已无法满足其设计要求。
二、10kV 架空配电线路工程的设计要点
（一）杆塔设计
作为架空配电线路工程设计的主要环节，杆塔定位准确性与配电线路的施工安全性及工程造价存在着密切联系。因此在实际设计的过程中，设计人员以保证导线对地距离及对障碍物距离符合塔位要求为前提，以导线安装后实际最大弧垂形状为弧垂模板对比丈量导线个点对障碍物及对地的垂直间距长度，待确认杆塔型式、高度及位置后综合性检查配电线路设计条件，例如：杆塔使用条件、绝缘子串与杆塔构件间安全间隙、导线与架空地线间运行条件、绝缘子串强度、交叉跨越距离及边导线风偏后对地距离等，并且定位时除满足导线对地垂直距离外，山区着重强调边线风偏时其他物体的净空距离。其中，杆塔使用条件检查以符合设计标准为前提，涵盖最大档距检查及垂直档距检查；绝缘子串与杆塔构件间安全间隙检查适用于使用绝缘子串的直线杆塔确保其于各种运行条件下二者具备必要的空气间隙；由于导线及架空地线运行条件尚不存在明确标准，对于导线及架空地线运行条件检查的重视程度不足，而实际情况中山区架空配电线路必须以保证导线及架空线路悬挂角度处于允许值内为前提条件开展相应检查；受地势及地形地貌的影响，架空配电线路垂直档距大存在垂直荷载超出绝缘子串允许机械荷载的可能性必须进行绝缘子串强度检查；一旦配电线路跨越其他设施必须于安全距离内进行交叉跨越距离检查。
图一：输电线路及杆塔结构设计
（二）基础设计
按受力型式，铁塔基础及钢筋混凝土杆可分为倾覆类基础、下压类基础及上拔类基础，倾覆类基础主要承受倾覆力矩，例如：卡盘等；下压类基础及上拔类基础主要承受下压力及上拔力，例如：电杆底盘及拉线盘等，而铁塔基础以装配式预制基础为主要类型，实现砂性土或粘性土灌注桩基础施工。因此在实际设计的过程中，设计人员遵循实事求是的工作原则，积极转变传统设计理念，纳入水文条件、地质条件及地形条件等指标综合考虑其基础受力条件选择合适的基础型式，保证10kV 架空配电线路供电的稳定性及安全性，并且以工程建设标准及成本投入为出发点制定合理的施工方案。
（三）防雷设计
在实际设计的过程中，设计人员遵循具体问题具体分析的工作原则，积极转变传统设计理念，加大对于10kV 架空配电线路防雷设计的重视程度，通过安装重合闸装置的方法将正常运行条件下配电线路雷击跳闸控制于正常范围内，不止能增强重合闸装置的稳定性，更能保证雷击跳闸后持续性供电，并且针对受地形限制土壤电阻率高雷击频繁且无法进行覆埋接地的区域采取安装线路避雷器等手段充分发挥防雷作用，及时处理受损杆塔接地引下线。同时，虽然配电线路安装线路避雷器能增强线路防雷性能，但是线路避雷器必须承受雷击时产生的大量冲击电流，一旦超出避雷器承受范围存在破坏线路输电持续性的可能性。
（四）路径设计
作为架空配电线路设计的关键环节，开展路径勘测及合理选择路径不止能保证工程设计质量，更能压缩整体成本投入避免能源浪费，而实际设计中往往需要进行3 次至5 次设计方案修改优化才能制定出最佳设计方案。因此在实际设计的过程中，设计人员以架空配电线路工程实际情况为出发点开展配电线路地上、地下及在建、拟建调研，对比不同设计方案的优劣势，尽量选择适应地形条件、转角少、交叉跨越少及长度短的设计方案，综合考虑赔偿费用及民事思想工作的开展难度，避开种植区域、住宅区域及大片树林区域，并且实地勘测时着重评估关键杆位的设立可行性及经济合理性，做到特殊地段区别对待。
三、结语
通过本文探究，认识到为了保证10kV 架空配电线路工程施工顺利开展，电力企业加大对于10kV 架空配电线路工程设计环节的重视程度，综合性考虑影响10kV 架空配电线路工程的风险因素，例如：地形因素、气候因素、污染因素及其他因素等，以杆塔设计、基础设计、防雷设计及路径设计为切入点切实解决实际问题提出解决策略，并且结合工程实际情况不断优化设计方案，为10kV 架空配电线路工程正常运行及后期维修提供条件。
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论文作者:覃国贵
论文发表刊物:《河南电力》2018年21期
论文发表时间:2019/5/22
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