电力系统中低压配电线路的设计研究

蒋阳明

（云南电网有限责任公司昭通供电局，云南 昭通 657000）

0 引 言

电力系统线路设计水平高低直接关系最终电能的供应质量，同时关系整个电力系统运行的稳定性和可靠性。因此，如何优化电力系统线路设计成为了电力系统设计人员不得不思考的问题。而在电力系统线路设计中，低压配电线路的设计尤为重要，探究其设计思路也十分必要。

1 低压配电线路设计对电力系统的重要性

电力系统中的配电线路分属多个等级，其中35 kV以上的电压等级线路多用在边远距离的配电中，而低压配电线路则多用于连接各大电网和用电户主。在整个电力系统中，低压配电线路属于电网电力输送的最终环节，其核心地位显而易见。由于配电线路通常较长，覆盖的面积较广，配电线路的设备质量参差不齐，地理环境也存在较大差异，使得输送电力的过程中，可能会出现电路故障、电线损害等问题，不利于用户端供电的稳定性，也直接影响电力公司的经济效益[1]。因此，通过优化低压配电线路设计工作，能够确保配电线路的顺利施工，确保输电任务的顺利实现，确保用户端获取稳定高质量的电能供应，确保电力企业经济效益目标的实现。

2 电力系统中低压配电线路设计中需注意的几个要点

低压配电线路的设计尤为重要，稍有不慎，都可能影响后续的施工和电能的稳定供应。因此，设计时需要注意以下几点。第一，设计低压配电线路时，为了满足高压和低压线路对档距的不同需求，最好不要将设计好的低压线路和10 kV的高压线路架设到一起，防止安全隐患的发生。第二，配电室内部也需要放置一定的保护设施，将其置于低压设备和高压设备之间，有效预防安全事故的发生。第三，设计的低压配电线路应尽可能远离通信设施。第四，一般来说，多选用硬芯绝缘管作为低压线路的进户线材质。为避免安全事故的发生，还需要在后续施工时添加塑料管予以防护[2]。

3 电力系统中低压配电线路优化设计策略

3.1 科学合理选择低压配电线路的路径

第一，设计低压配电线路时，首要任务是确定最优和适宜的线路路径。具体来说，需要严格遵循相关规范标准来确定线路的起点和终点位置，同时做好线路的各项检测工作。尤其要做好安全检测工作，从而为后续制定设计方案奠定基础。第二，不断优化线路路径。尽可能选取最短的路径，尽可能避免转角和拐弯较多的路径。同时，需要精简路径的数量，若配电线路的位置位于主干道，宜选取道路两侧最近的位置[3]。此外，优化路径时需要综合考虑城市的生态环境，尽可能避免绿化带、农作物区域，还要尽可能远离工业区，防止燃烧或者爆炸等安全事故的发生。第三，科学测定配电线路线杆所处的位置。配电线路路径选择需首要关注安全性，待路径优化后，再选用经纬仪来科学测定线杆的具体位置[4]。

3.2 合理选取电力系统中低压配电线路导线型号和截面

配电线路中，输电导线设计质量是低压配电线路设计的核心内容。因此，设计时需要合理选取低压配电线路导线的型号和截面半径，以便降低输电线路导线材质不佳带来的安全隐患。首先，需结合低压配电线路所经过区域内的气候条件等来合理选取导线材质，避免导线在恶劣气候条件下变质而带来的安全问题。其次，为避免配电线路输送电能的过程中出现损耗，需要确保导线的截面积符合相关规定。例如，在某低压配电线路设计中，结合当地气候条件和工程实际，选取的导线型号最大为LGJ-185型。在标称截面为70 mm2以上时，建议采用铝绞线。最后，导线的材质还需要具备一定的抗拉伸强度和耐腐蚀性。此外，导线的截面和材质还应该能够有效防范通电时被烧坏，确保配电线路的安全、可靠、稳定运行。

3.3 科学选择低压配电线路中导线的弧垂和排列方式

导线弧垂的选择能否满足工程实际，也直接关系到低压配电线路的稳定可靠运行。所谓导线弧垂，主要指的是低压配电线路导线上任一点位置到导线最低点之间的垂直距离。该数值若不能达到相关标准，可能会增加导线和电杆的荷载，进而带来一定的危害。若数值超过了规范标准，则会使得导线和地面距离减小，进而引发短路问题，也不利于线路的稳定运行。同时，需要科学排列电力系统中低压配电线路的导线。一般来说，导线排列方式主要有水平、垂直和三角形排列三种类型。当前，应用最广泛的当属水平排列方式和三角形排列方式。具体到工程实际中，需要综合考虑多种因素，综合分析，认真对比，选取最符合工程实际的排列方式，有效降低安全事故的发生，确保电力系统的安全、稳定、可靠运行。

3.4 合理选取电力系统中低压配电线路金具和绝缘子

低压配电线路的金具选择十分关键。因此，应结合工程实际和配电线路的导线材质等要求合理选取金具，确保金具局部能够较好地紧固，有效保护配电线路中的导线。同时，需要选取较好的绝缘子来实现电力系统中的电杆和线路中的导线，确保施工人员的安全。绝缘子的选择需满足国家相关规范标准要求，同时结合施工实际进行选取。例如，对于污秽较为严重的区域，可以选取防污型绝缘子；对于耐张杆，则可以选取悬式绝缘子串或者蝶式绝缘子。同时，要求针式绝缘子机械强度的使用安全系数超过2.5，悬式绝缘子的安全系数超过2.0[5]。

3.5 合理选择电力系统中低压配电线路的拉线

设计过程中，低压配电线路还应该保障电线杆不出现倾斜和倒塌等安全事故。此时，需要合理选取拉线，确保电线杆能够安全稳定地矗立。通常来说，多选用镀锌钢材质的拉线作为低压配电线路的拉线，且拉线的截面积需大于25 mm2，只有这样才可以发挥出拉线的稳固作用。此外，确定好拉线的材质后，需要结合力学分析，科学确定拉线的布设位置，从而保障电线杆的稳定性，进而确保电力系统的安全可靠运行。

3.6 做好电力系统低压配电线路的安全保护设计

3.6.1 防雷措施预测法

低压配电线路长期暴露于自然环境中，加之线路中有大量的电流在进行传输，一旦遭遇雷电天气，就会存在一定的安全隐患。因此，需要做好配电线路的防雷设计工作，有效应对雷电天气，避免雷击等安全事故的发生，确保人们的生命财产安全。具体来说，一是高度重视低压配电线路的材质选择工作，材质需具备较好的防雷效果和接地效果；二是结合线路实际材质设置相应的避雷元件或者避雷针，或者安装防雷金属套；三是在低压配电线路中开展屏蔽雷电程序设计，这样线路运行时将借助程序设计功能有效防范雷击事故[6]。

3.6.2 剩余电流保护器法

低压配电线路在日常运行中还面临着剩余电流的侵扰。虽该部分电流的流量十分微小，但是同样会对配电线路的运行质量产生不利影响。因此，对于该部分电流也需要采取必要的保护措施，以便不断优化低压配电线路设计[7]。具体保护措施为，将能够机械化运行和自动化操作的电力保护器安装在低压配电线路上，或者将组合类保护器安装在低压配电线路上，既能有效终止剩余电流在低压配电线路上的输送，还能够传输回流至二次传输电流中。

4 结 论

社会经济的发展和人们生活水平的提升，对电力供应质量提出了更高要求。为了确保电力资源能够源源不断且稳定可靠地输送至用户手中，需要做好低压配电线路的优化设计工作。因此，本文从低压配电线路的路径、导线、拉线、金具绝缘子和安全保护等多个角度进行优化设计，结合规范要求和工程实际不断优化设计方案，保障低压配电线路的设计质量，进一步推动电力系统的安全、稳定、可靠运行。

[1] 李建斌.电力系统低压配电装置和线路设计策略研究[J].山东工业技术，2016，（19）：171.

[2] 李建斌.电力系统中低压配电线路设计策略探讨[J].电子制作，2016，（18）：93.

[3] 王 诚.电力系统中的低压配电线路设计核心构建[J].黑龙江科技信息，2016，（20）：136.

[4] 高春超.低压配电线路保护选择性技术探讨[J].科技与企业，2014，（19）：142.

[5] 刘亚涛.浅谈低压配电线路设计中断路器的选择方法[J].太原大学学报，2014，15（2）：138-140.

[6] 张 亮.中低压配电线路雷电感应过电压研究进展[C].第34届中国气象学会年会S19雷电物理和防雷新技术——第十五届防雷减灾论坛论文集，2017.

[7] 马永臣.低压配电线路中各级保护电器间的选择性分析[C].2014年全国科技工作会议论文集，2014.