浅谈配电线路设计

张付元

常州凌峰润源电力工程设计有限公司 常州市 213119

【摘 要】随着我国经济的发展，电能资源的需求日益凸显，社会各界对于配电线路的正常运行十分重视。如果配电线路常出现各种故障，将严重影响生产、生活用电。配电线路作为电力系统中最重要的组成部分，配电线路安全运行是电网稳定供电的基本条件，是用户的正常生产、生活及安全用电的保障，做好配电线路的设计十分必要。

【关键词】电力系统；配电网；架空线路；设计

引言

配电线路是目前在电网中担当着分配、输送电力的重要任务，配电线路设计是工程建设中普通又重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文。要做好供配电设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求。在配电线路规划设计和施工必须全面贯彻国家电力公司及省市电业局下发的各项有关政策和技术经济指标，对线路情况作全面而细致的调查研究，积极慎重采用新设备、新材料，以便正确地选定线路的路径方案。达到经济合理，安全适用。

一、配电线路设计的流程

配电线路设计，从接受设计任务开始，直至提供完整的设计资料。其流程一般依次如下：接受设计任务，确定线路的起点终点和电压等级，选择导线类型，掌握地形图并规划线路路径，规划设计路径图，根据气象材料及路径确定导线截面积、档距、转角及杆塔类型，列出材料清单、编制工程预算，技术经济对比确定最佳方案，报批并形成最终设计材料。

配电线路的设计应严格遵守此流程，具体的设计中，关键问题主要体现在导线类型选择、路径选择、导线面积与杆塔的选择、技术性与经济性对比等环节[5-7]。

二、配电线路设计的关键

1、导线类型的选择

配电线路的导线类型可分为架空输电线路与电缆线路，由于架空输电线路应用较为普遍，因此要特别注意电缆线路的特点。相比于架空线路，电缆敷设线路的优点是无需使用杆塔、占地少，故障少，受运行环境影响小，其缺点是结构相对复杂、施工周期长、建设费用高、对施工技术要求高、检修维护复杂、输送能力和扩展能力相对较差。电缆线路一般应用在架空线路走廊建设或征地不便、对建设价格不敏感、距离较短、前期预留了电缆敷设通道的地区。输电线路的绝缘性能配合，最低应当满足线路在工频运行电压、操作过电压和雷电过电压等各种长期或短暂故障条件下安全可靠的运行。

还需要考虑的是特殊电力线路的使用，为了配合通信，当前广泛采用了电力线路或架空地线与通信通道（一般为光纤）结合的方式，则需要考虑更多的安全问题，如光纤复合架空地线等。这些复合线路的结构选型应特别注重耐雷击性能，短路电流值，发热性能，承重能力等，并结合系统情况和线路复合情况确定。

2、 线路路径选择

线路的路径应与线路类型的选择综合考虑，尤其是对于电缆敷设线路，应特别注意路径中有无河沟、道路等不利于电缆敷设施工或者电缆运行安全的障碍。架空线路的路径选择相对自由，几乎能适应各种自然与社会条件，但需要考虑杆塔的布置、线路走廊的征地、与建筑的安全距离、周围居民架设线路的意见等社会问题。应当尽量避免穿越耕地、民居，尽量沿公路、桥梁进行布置，可以有效的减少社会问题。

3、导线截面积的确定

输电线路的导线截面，关系到输送能力、输送安全、过负荷能力、线路重量、杆塔受力等诸多问题，不能仅依靠满足电能输送量来选择。建议根据配电网络及预定的电压等级，参考经济电流密度进行选择。也可以根据线路预订的最大输送容量，结合不同类型导线的材料与结构进行电气性能和机械特性等比选，以年费用最小作为指标，进行综合技术经济性能的比较后确定。

除经济性的考虑，输电线路的导线截面还要考虑技术性能与安全性能。例如，不同材质的导线在不同的温度、载流量下的性能有所差异。根据设计规范，验算导线允许的最大载流量时，允许温度宜按下列规定取值：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用+70℃，必要时可采用+80℃；大跨越宜采用+90℃；钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用+80℃，大跨越可采用+100℃，或经试验决定；镀锌钢绞线可采用+125℃。

4、杆塔的选择

杆塔的选择主要是考虑承受的拉力、压力、线路的弧垂应力与不同电压等级等，杆塔类型宜符合，常用的杆塔按其受力性质，可分为悬垂型和耐张型杆塔。其中悬垂型杆塔主要是考虑垂直受力，可细分为悬垂直线杆塔与悬垂转角杆塔；而耐张型的杆塔又可分为耐张直线杆塔、耐张转角杆塔和终端杆塔。杆塔按其回路数，应分为单回路、双回路和多回路杆塔。

杆塔外形的选择与构件布置应根据导线和地线排列方式，以结构简单、受力均衡、传力明确、外形美观为原则进行规划。对不同类型杆塔的选用，同时需要结合占地所需范围、杆塔的材质、运行维护方便、施工便利、制造工艺等因素进行优化选择，优先选取技术先进并且经济合理的设计方案。考虑到普遍应用的配电线路为在平原和丘陵等地，尤其是在选择路径的基础上，故架空线路的走廊一般为便于运输和施工的非农田和非繁华地段。因此可因地制宜地优先采用拉线杆塔和钢筋混凝土杆，以降低费用和增加施工的便利。对于山区等不便于施工的线路杆塔，应依据地形特点，配合不等高的基础，采用全方位长短腿结构形式，这类杆塔的数量不宜太多，应特别注意杆塔的稳固性与受力的合理性。

5、技术性与经济性对比

线路设计中的技术性与经济性对比应当贯彻设计的始终，从线路类型的选择与走廊、杆塔的选择以及建设、长期维护费用和扩展的便利、输送容量及远期规划等方面综合考虑。在经济性相差不大的情况下，应优先选择技术先进的方案。当前线路建设往往是与电网、变电站的建设同时进行，部分配电线路由于是专门为厂矿、企事业单位专门加设，故推荐的作法是将两种或多种方案的经济性做出预案，由总体规划部门或收益单位参考决定。

6、 路径的选择

路径的选择是配电线路设计中重要的环节，对于整个线路的质量有着重要影响。设计人员在配电线路路径选择之前一定要做好设计前期的准备工作，要掌握好该项目工程实地的真实数据，所以设计人员在设计之前一定要深入配电线路工程的现场，对于周围的情况进行有效的考查，包括附近的地形、气候、田地、居民住宅等，对于这些周围的信息数据进行分类整理，以实现数据的有效性。由于在路径的设计过程中会受到各方面因素的影响，情况十分复杂。因此在设计过程中一定要保证设计人员、技术人员、政府工作人员一同在场，在设计过程中征求不同人员的意见，以保证设计的科学性和合理性，以减小施工的难度和对当地居民影响减到最小化。配电线路路径选择的原则应该注意以下四点：（1）配电线路的路径设计过程中要尽量通过合理的设计将整个线路的距离减到最小，以减小配电线路的曲折系数，实现线路设计的经济性和合理性；（2）在路径选择的过程中尽量避开良田，以减少与当地居民的摩擦；（3）要避开不良的地质，以提高配电线路的坚固性；（4）尽量使用二十四线电缆沟，减少二次施工，以提高整个配电线路施工的效率。

三、结束语

配电线路的正常运行对于国家经济发展有着重要作用，为了更好地促进配电线路发挥其供电的功能，设计人员应掌握配电线路的设计流程的基础，了解配電装置的选择、导体和电器的设计选用、配电路径的选择等注意事项，以保证配电线路的正常运行，为我国配电线路的建设提供借鉴。

参考文献：

[1]张志胜.输配电线路防雷的设计思路[J].电气时代，2011.

[2]林祥军.探讨10kV配电线路设计的技术[J].大科技：科技天地，2011.

[3]程浩忠.电力系统无功与电压稳定性[M]，北京：中国电力出版社，2004.