电力系统低压配电线路设计

张莉

（广西福源电力设计有限责任公司　广西贵港　537100）

电力系统低压配电线路设计

张莉

（广西福源电力设计有限责任公司广西贵港537100）

随着我国社会经济的快速发展，人们对于电力系统的运行要求日益严格。与此同时，电力系统低压配电线路设计的质量的好坏将直接影响到人民群众的用电质量和用电安全。针对这样的情况，本文将从电力系统低压配电线路设计过程之可能出现的问题以及电力系统低压配电线路设计的具体步骤入手，深入分析电力系统低压配电线路设计的设计理念，为电力系统低压配电线路设计提供一定的参考意见，满足人民群众对于安全用电的需要。

电力系统；低压配电；线路设计

引言

电力系统中配电线路的设计和电力系统的供电质量等息息相关，在当前市场经济体制下，供配电系统是服务于用户的体系，其安全运行更加影响企业的整体运营、用户用电的质量和安全。所以，作为供配电系统的线路设计人员，应该从实际工作情况出发，切实从线路设计的实际应用问题着手，做好电力系统的低配电系统的设计工作。在此形势下，笔者结合自身实践经验，展开详细的论述。

1　电力系统低压配电线路设计的总体思路

在电力系统低压配电线路设计过程中，需要对各影响因素进行综合考量。①在低压配电线路设计的过程中，为了满足高压和低压线路的档距不同的具体要求，要尽可能地保证所设计好的低压线路不和10kV的高压线路架设在一起，防止出现安全隐患；②在配电室内部，为了防止发生安全事故，在低压设备和高压设备之间应当放置相应的保护设施；③在电力系统低压配电线路设计的过程中，要尽可能地配置低压线路远离通信设施，防止出现安全问题；最后，由于使用的低压线路的进户线材质为硬芯绝缘管，这就需要在施工的过程中，添加塑料管进行防护，防止出现安全事故。

2　电力系统中中低压配电线路设计内容分析

2.1低压配电线路变压器的选择

2.1.1变压器的使用位置选择

我国很多地区都是多个用户共用一个变压器的模式，造成这种局面的主要原因是地区用电模式相对统一，工业用电相对较少。针对这一点，常将变压器安装在负荷量最大的位置，以降低负载压力，并且以辐射的方式从低压出口向其它负荷点扩展，降低供电半径、电能损耗。但对于用户较为分散且用电模式存在差异的地区地区，要以其用电分布情况为前提，使用小容量、对台变压器分区域供电模式。同时，变压器的位置选择还要考虑今后的检修和更换等工作，减少不必要的麻烦。通常将变压器安装在地理位置较高且不经过集市等闹市区，以免造成不必要的伤害和线路破损。

2.1.2关于变压器容量的选择

一般来说，地区用电负荷具有较大的波动性，并且发展空间较大，一些地区发展速度较快，应根据地区独有的特点，综合考虑天气、环境等因素，采用负荷波动性大的变压器。因此，对于经济发展较快的地区，应该采用具有调节变压器，适应不同季节，不同环境的用电负荷。

2.2低压配电线路的选择

2.2.1低压配电线路路径的选择

线路的选择包括线路导线截面大小、线路路径选择、杆塔的绝缘子选择等。地区电网改造要以地区自身的特点为基础，结合地区未来电网发展速度和方向，选择合理的接入点，并且要适应地区经济发展。线路的选择不能影响地区经济发展，因此其路线选择往往要避开农田地区，而多数选择靠近主干道地区，其目的在于节约线路资源，便于施工。

2.2.2导线型号和截面的选择

电力系统中低压配电线路设计工作最为关键的就是输电导线的设计，这一部分承担着运输电能的作用，在设计中，也需要注意其导线的排列间距，如表1所示。针对这样的情况，在电力系统低压配电线路设计中，要充分地考虑好低压配电线路导线型号和截面半径的具体规格，尽可能地减少输电线路导线材质问题所引发的质量问题。

表1　配电线路导线最小线间距离（单位：m）

在设计中，需要对配电线路经过的各地区的气候变化等进行深入调查，再慎重选择低压配电线路的材质的选择，防止因为导线长期地暴露于外界的环境之下所引发的问题；其次，为了尽可能地减少电力在传输的过程之的损耗，在选择电力系统低压配电线路的导线型号时，选择的导线的截面积要符合一定的要求；最后，要选择的导线的材质要具有一定的拉伸强度，并具有耐腐蚀性。与此同时，导线的截面和导线的材质也要保证导线在通电的情况下，可以避免不被电流所传输出来的热量所烧坏，保证整条线路的正常运行。

2.2.3配电线路金具和绝缘子的选择

①横担选择：横担选择首要考虑因素为其弯曲强度。一般要求10kV的低压配电线路的最低横担值为∠63mm×63mm×6mm的角钢横担，而对于0.4kV配电线路规格，应为∠50mm×50mm× 5mm的角钢。②绝缘子的选择：绝缘子性能决定了整个线路的稳定性，一般要求低压配电线路绝缘子的选择要符合国家规定。对于10kV的直线杆和5度以下的小转角杆，应选择针式绝缘子或者瓷横担绝缘子，型号为XP-7型悬式绝缘子，而对于地区常用的0.4kV直线杆，可选择低压X-4.5悬挂线夹、针式绝缘子和瓷横担，或者角铁街码以实现垂直布线，耐张杆则选用线轴式或蝶式绝缘子。

2.3低压配电线路的电网保护措施

2.3.1短路保护

地区配电线短路多数出现在植被较多的地区，尤其是雷雨季节，雷电是造成短路的主要原因。针对这一问题，应对该地区的变压器进行调整，增强其防雷能力。增设避雷装置，尤其是氧化物类型的避雷装置，并且避雷装置要安装在靠近变压器的位置，提高避雷效率。同时，避雷装置的接地线应与变压器的外科金属和低压性线的接点处于相同位置，实现共同接地。接地电阻要满足线路运行规格，防止短路避雷装置的截面面积不宜过大，造成浪费，但同时也要满足电流要求防止短路。引线的连接要正确，并做好绝缘处理。通常情况下，对于地区发展而言，雷电较多且较为空旷地区，选择安装0.4kV的氧化无间隙避雷装置，从而有效地防止低压配电装置的漏电现象，减少雷击短路，确保线路稳定运行，促进我国地区电网的发展。在一些较为潮湿地区，要做好相应干燥处理。

2.3.2剩余电流动作保护

地区低压电网的配电线路的剩余电流保护主要包括：剩余电流总保护与剩余电流末级保护，对于较为发达的地区，往往选取剩余电流级保护方式以适合大型企业的发展。对于安装位置，剩余电流总保护通常安装在低压出口的地方，而末级保护主要安装于室内。

2.3.3线路保护应格外注意的问题

在地区低压配电线路设计与规划过程时，除了要选择合理的线路和绝缘子等设备，还有一些问题需要格外注意。如高压电经过的地区，应尽量避免低压线经过，尤其是同杆架设计。另外，低压配电设备需采取必要的保护装置，防止短路等现象的发生。其线路选择还要避开国家未来规划的高压线路以及光缆通信线路，严格禁止线路重叠问题的发生。对于线路进线穿墙，必须增加相应的保护装置，对于室内线路设备，要做好防雨措施，以免出现线路老化严重问题。

3　低压配电线路设计的具体操作方法

低压配电线路进行优化设计分析后，必须采用行之有效的设计方法得到设计成果，其具体方法有以下两种，以此展开详细介绍：

3.1导线弧形垂直法

采用导线垂直弧形垂直法，能够有效检测配电线路所处的较为准确的地理位置，从而为线路作出最佳地理位置分析。通过导线最低点与地面的垂直弧面来确定低压配电所能运行的最佳电力范围。若出现弧垂差距过大时，此时需要增加导线和电杆的荷载；若出现垂弧不偏不倚，则可以毫无顾忌地进行低压配电线路的设计与施工。此方法还能有效地将高差值控制在5.0%以内，大大降低了设计误差的出现。

3.2防雷措施预测法

众所周知，低压配电线路承载着大量的电流输送，在雷电发生时是比较危险的区域，预防不当容易造成火灾，甚至威胁生命财产安全。防雷措施即是在低压配电线路的材料使用上，尽量选择耐雷特性好的材质，并且做好地接和跨接。还可在线路材质上增设保护针和避雷元件，或者添加防雷金属套。在低压配电线路上设置屏蔽雷电的小程序，或者在架空的低压配电高架上安装防雷针和感应雷，有效地进行预防雷电的袭击。

3.3剩余电流保护器法

低压配电线路常常会滞留少量的剩余电流，对剩余电流进行有效保护可以降低低压配电设计时的顾虑，简化设计的程序和步骤。其具体操作方法为安装自动的机械化电力保护器或者组合类保护器，对剩余电流的传输进行有效终止，并将其回流至二次传输电流。

4　结束语

综上所述，为了保证电力系统运行的安全性，需要注重低压配电线路的设计工作。要严格按照国家相关部门的设计标准进行设计，以便于保证低压配电线路设计的合理性和可行性。电力系统低压配电线路设计是事关人民群众生命财产安全的大事，在设计的过程之必须予以高度重视，在设计的过程中要全面地对施工的环境和施工的条件进行考察，制定出合理的方案，满足施工的需要。

[1]王伟，罗志华，王松.浅析低压配电线路中的保护系统设计与实施的重要性[J].企业技术开发旬刊，2013（19）：127.

[2]吕志来，张东，喻宜，等.中低压配电网能效管理系统设计及其实现[J].电力需求侧管理，2014（6）：29～32.

[3]邓建良.浅谈10kV配电线路设计技术[J].科技与企业，2013（15）：326.

TM75

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1673-0038（2015）38-0277-02

；2015-8-16

张莉（1986-），女，助理工程师，本科，主要从事电力系统一次设计工作。