同杆架设10kV电力线路工程的设计技术分析

2021-12-01

科学与信息化 2021年4期

池州华光电力工程有限公司东至诚兴分公司安徽池州 247200

引言

我国社会用电量不断提高，对电网系统推出了更高的挑战，需要不断完善电网建设，扩大电力线路规模，满足供电量需求。传统10kV电力线路传输效率较低，占地面积大，电网稳定性较差，不利于电网系统电力供应。同杆架设工程充分利用已有设施，占地面积显著减小，施工难度较低，但对电力工程设计提出了更高的要求。因此需要不断完善电力工程设计，为后续施工奠定基础，提高工程效益。

1 同杆架设10kV电力线路工程的设计要点

在10kV同杆架设工程中，基杆塔使用铁塔设计，其余基杆塔使用钢筋混凝土材料，同杆架设线路使用导线横担，通过杆塔建设达到接地目的。随着我国用电需求量的提高，电力设施逐渐完善，作为电网系统的主要工程，10kV电力工程在设计上存在较多问题，最主要问题在于防雷避雷设计问题，需要不断完善工程设计，规避外界因素影响电力工程。影响工程设计质量主要取决于设计技术和综合分析，设计人员需要以当地电网规划为基准，充分考虑当地社会发展趋势，从长远角度进行设计，获得最优方案，不能盲目选择设计方案，否则将增加运行期间的运营成本。另外设计要重视对环境的保护，不能为了电力工程对生态环境造成破坏。设计师也要考虑当地的气候条件，根据当地气候选择合理的材料，延长电力工程的寿命。

对于电力工程而言，最重要的始终是电力安全。设计10kV电力工程需要关注电力工程运行过程中的安全问题，积极消除安全隐患。要求工程性能满足电网供电需要，同时积极安装防雷避雷设计，避免受到雷雨天气影响，引发安全事故。制定线路方案时注意考虑不同路线防雷设备的作用，从而选择最合适的架设路线，提高线路防雷避雷能力[1]。另外，要求同杆架设工程采取限额设计，对施工成本严格控制，通过调整线路设计优化施工成本。避免使用运行成本高的电力设备，减少工程后期维护成本，控制投资总金额。在10kV同杆架设线路工程设计上，平衡工程性能和经济效益，才能充分发挥工程价值，提高电力工程经济收益。

2 同杆架设10kV电力线路工程的设计技术

（1）选择路径。在选择配电线路路径上，对施工建设和投资数量有较大影响。选择路径也是设计的重要内容。需要根据当地实际情况进行选择，注意每个部分的细节，让路径设计能够通过城市规划部门的审核，不会对自然环境造成破坏，并尽量减少对资源的浪费。同时选择路径要遵循尽量缩短线路的原则，方便于高效传输电力。也要注意施工环节，减少工程量。选择杆塔时尽量规避占用耕地或者耕地边缘。在街道区域布线要规避住户以及店铺门口，方便于城市管理部门的维护和巡视，避开障碍物和建筑物，避免不慎发生安全事故，造成高额赔账。

（2）选择导线。在同杆架设工程中，选择导线至关重要，具备多个苛刻要求。和传统电力工程不同，同杆架设工程占地空间小，导线施工难度较低，但需要选择合适的导线满足电力需要。近年来我国10kV电力工程常出现由于导线选择不合理造成故障，需要合理选择裸钢芯和绝缘架空线[2]。绝缘架空线可以分为轻型以及普通型两种，两种架空线均具备大风荷、易断线以及弧垂大的特征，不难发现架空线市区工程更适合使用绝缘架空线，郊区工程适合使用裸钢芯铝绞线。轻型和普通型绝缘架空线最主要的区别在于能否频繁和树木接触。

（3）撑杆设计。同杆架设工程撑杆设计十分重要，如今道路线布设很难满足供电需求。使用传统三角作用同杆架设缺少专业工具提拉支撑导线，在后续维修上操作不便捷，容易发生安全事故。支撑设计在满足社会供电需求基础上，使用全绝缘双回路导线撑杆，该设计方案需要设计撑杆装置，其构成包括撑杆两根、调节丝杠、调节部件。该设计可提高施工效率，后续维修环节便捷，具有更高安全性。在布线设计上，采取撞击式夹头设计，具有良好的稳定性。设计人员要通过实地勘察测量现场数据，根据数据进行撑杆布设设计，确定导线数量以及排列方式，根据勘察情况充分和技术人员交流，确定撑杆布设方式，提高施工安全性。根据工程特点，设计人员要根据导线荷载能力以及导线数量进行平开撑设计。上层水平排列两层导线，下层水平排列四条导线，上层导线负载和下层导线荷载差距较小，可按照抽拉式结构设计。

（4）防雷设计。在同杆架设工程中，防雷设计主要采取全线安装避雷针和应用线路避雷器两种设计方案。对工程全线架设避雷针是通过对雷电流分流，利用导线耦合，达到防雷的目的。采取这一设计方法可降低雷电波陡度，达到良好的防雷效果。安装线路避雷器，需要并联线路绝缘，避雷器可将残留电流控制在毫安级别，达到理想的避雷效果。这两种设计方案都能满足同杆架设工程的防雷需要。但全线架设避雷针工程造价更高，施工程序繁多，增加了施工难度，目前线路避雷器使用范围更广，具有更高的经济性价值。因此工程大多选择线路避雷器作为防雷设计。

（5）维护设计。同杆架设工程相对特殊，对施工人员的专业水平要求较高，为便于后期维护，需要优化维护设计。一般情况下铁塔上层导线需要和塔身保持3m距离，上层横担和中层保持3.5m距离。这种假设方式对施工人员专业水平要求较高，在后期维修上还需要逐一排除设备。检修过程中人体承受的电流超过可承受范围，容易引发安全事故。因此需要在线路上安装智能配电装置，对线路进行远程监控，实时分析数据，一旦出现异常数据能够立即报警，达到全程监控的效果。