配电线路常见设计要点分析

袁 鑫， 陈宵雪

（国网河南省电力公司新县供电公司， 河南 信阳 465550）

引言

近些年我国科技水平不断发展，国民经济也不断提高，人民生活水平随之提升，电力客户对配电网系统供电质量也是要求越来越高。由于在配电网系统中，线路结构比较复杂，并且覆盖面过于广泛，对于配电线路的设计来说变得异常艰难。在实际情况中，配电线路的线损、供电稳定性、配电效率以及供电经济性都直接受到配电线路设计质量影响，此外，优秀的配电线路设计可以使电力系统的综合配电能力以及配电质量得到极大程度的提升。目前阶段电能用户越来越多、供电任务越来越繁重，我们应该从理论层面入手，结合实践经验，对配电线路的常见设计要点进行科学有效分析，从而找出一套科学的方法，使实际的配电线路设计工作起到良好的支撑。

1 常见的设计要点

1.1 路径设计

影响配电线路设计质量的重要因素是线路路径，它关系着线路施工的可行性和线路日后的运行维护和故障维修。在线路安全的区域，考虑施工难度和路径长度等综合因素，结合城镇的规划设计，选择直线距离短、曲折系数小的方案，实现设计的合理、经济和安全[1]。

1.2 导线设计

配电线路导线截面积的选取不仅应充分分析配电网络及预定电压等级，还要参考经济电流密度。导线截面的选取一般先考虑通过的电流不超过允许最大安全电流这一因素，因为不满足这一因素可能会发生断线事故；其次，应考虑导线的机械强度，线路的导线经常承受拉力，所以要选择合适的导线以免发生事故；最后要考虑线路上的电压损耗。对于施工现场进行实际情况实际分析，参照3个因素来选取最合适的导线。为确定最佳导线材质，应该结合实际情况对不同材质的导线所适应的温度以及最大载流量进行计算。

1.3 配电装置设计

配电装置是配电线路的重要组成部分，在设计中选择配电装置时，需要充分考虑周边的环境温度、抗风能力以及导体和电器的相对湿度等多种因素[2]。首先，配电装置的设计选择需要注意周边环境的温度，通常取用多年最热月时最高温的平均值作为设计参考，配电装置的耐热性要求应根据这个平均值进行参考。此外，关于屋内裸导体和其他电器的选择，通常是在最热月平均最高温上加5℃作为标准；另外，可以通过添加保温措施来保证仪表电器使用温度高于允许的最低温度，避免发生冰雪事故。其次，导体和电器的相对湿度设计选择上，采用的标准是线路区域内湿度最高月的平均相对湿度，通常根据地区的不同选择不同的产品类型。比如，湿热带型电器产品和而亚湿热带地区产品使用区域不同。在抗风能力上，要保证设计的配电装置能够承受住该地区30 a内离地10 m高的10 min内最大平均风速；如果最大风速高于35 m/s，在设计配电装置时，需要通过提高设备与基础之间的连接牢固度、降低电气设备的高度等措施来提高其整体的抗风能力。

1.4 塔杆设计

一般情况下，架空线路是配电网络经常采用的形式，配网线路设计中杆塔形式的选择是一项需要重视的内容。杆塔的选择需对许多因素进行考虑，严格保证所选的杆塔形式与其所承受的压力、拉力、线路的弧垂应力等因素相适应。在配电线路中，直线杆塔、耐张杆塔、终端杆塔和转角杆塔等是比较重要的几种杆塔形式，其中直线杆塔是相对简单的一种形式，其在实际应用中仅能承受导线的重力，为了弥补其无法承受水平压力的缺陷，需与耐张杆塔结合起来使用；容易知道耐张杆塔的主要作用就是承受导线的水平压力，通常在配电线路设计中，为了承受导线的水平压力，直线段每经过一定距离就需设置耐张杆塔。总之，配电线路中杆塔的选择要满足在确保所选的杆塔形式受力均匀的同时，还应保障其能与线路构建环境相适应，它必须满足相关的技术和安全要求，避免对杆塔占地补偿等工作带来较大的经济压力。

1.5 防雷设计

金属氧化锌避雷器通常运用于配电变压器、开关设备的防雷装置，低压侧中性线加装低压氧化锌避雷器来避免雷电冲击波沿高压线路侵入变压器和设备。此外，接地电阻是除避雷器之外可以改善避雷性能的一大手段。高、低压避雷器的接地端与铁件，低压侧中性点及变压器金属外壳应分别接在同一接地装置上。国家对于接地电阻有明文规范，对于100 kVA以下配变的接地装置，接地电阻应小于10 Ω，对于100 kVA及以上配变的接地装置，接地电阻应小于4 Ω。

1.6 防震设计

大多数情况下，在视野比较空旷的野外区域建设的线路大多数是架空线路，架空线路因为设置在高空中，所以风力容易影响到架空线路，易造成架空线路倾斜，进而引发固定高架线路的土壤松动，最终影响到电力线路的输送，有时候风力太大可能还会造成高架倒塌，所以必须做好配电线路防震设计。配电线路防震设计需要严格考虑风向、架设高度和地形应力引发的导线振动等问题。影响电力系统的正常运行的两个重要因素主要是导线振动频率以及振动大小。因此，设计人员需结合配电线路的实际情况，将导线防震设计落实到位。此外，在防震设计过程中，为了从根本上确保防震设计质量，导线的安全系数、运转能力、气候条件和使用应力等因素都应该被考虑在防震设计中。

1.7 节能设计

就目前的电力系统发展来看，在配电线路中存在大量的磁铁材料的金具，比如：耐张线夹、悬垂线夹、防震锤以及并沟线夹等，都与电路当中的导线进行直接的接触。这样就会导致这些材料的金具在电力运行的过程中，会产生涡流损耗和磁滞损耗。因此，在配电线路当中使用低磁金具或者无磁金具都可以达到降低能耗的效果[3]。

2 结语

配电线路设计是一项难度大、专业性较强的工作，需要考虑许多因素如气候、地形、人为。因此，在配电线路设计中，必须坚持科学性、经济性和安全性的原则，结合配电线路工程的实际情况进行分析。在施工设计过程中一定要明确设计目的，严格遵守设计流程同时考虑其具体工程实践中的经济因素和环境因素，提出合理有效的方案，进而为促进电力行业的高速发展提供坚实基础。