关于10kV电缆配电线路设计

关于10kV电缆配电线路设计的探讨

摘要：随着电缆配电线路设计和施工技术的日趋成熟，电缆在配电线路中的应用范围日益广泛。笔者结合多年的设计经验，探讨了10kv电缆配电线路相关设计的内容。 关键词：10kv 电缆 配电线路 设计

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

配电线路有架空线路和电缆线路两种形式。电缆线路因其占用地面空间少、不受气候与周围环境影响、供电可靠、安全性高及有利于市容美观等优点，在现代城市中有取代架空线路的趋势。随着新材料、新技术的研发和应用，电力电缆生产工艺逐渐简化，产品质量不断提高，造价逐步降低，设计、施工水平日益成熟，电力电缆的应用范围仍将继续扩大[1]。由于10电缆配电线路应用最广，笔者结合设计经验，探讨了10电缆配电线路相关设计的内容。 1 电缆配电线路配网方式和节点设备选择 1.1 配网方式

城区配网应考虑5～10年的发展需要，即地方政府的城市建设规划、供配电范围内电力用户负荷增长等实际情况，并参照q/csg 10012-2005《中国南方电网城市配电网技术导则》中10电缆线路组网原则，采用环网结构，并优先采用如图1所示的“手拉手”开环运行的环网结构，有利于提高供电的可靠性[2]。 图1 电缆“手拉手”开环结构

设计时，每条线路的最大负荷电流应按照额定载流量的2/3考

虑，并根据实际需要采用合适的节点设备。 1.2 节点设备选择

开闭所应建在主干线重要节点上，并且在附近道路范围内有适合建设的地点。开闭所内一般采用单母线分段形式，路数宜选用10路（2进8出）。馈线开关采用真空断路器或配有限流熔断装置的负荷开关，发生故障时可自动切断故障负荷，这样可以提高整条10干线供电的可靠性。

城区街巷狭窄不宜兴建开闭所时，宜采用户外箱式环网柜。馈线开关应采用负荷开关，路数宜为4路（2进2出），并且带有电动操作机构、ta、带电指示器、控制器（ftu）、避雷器等装置，以提高自动化保护能力和便于管理。

在分支线路上可设高压电缆分支箱，其线路应由上一级限流保护负荷开关中配出。分支箱可采用免维护、全绝缘母线的形式或插接的形式。大容量用户采用t接箱，小容量用户采取可插拔的肘头形式。

10配电线路的末端应采用箱变，箱变的形式可采用美式环网箱变或灯箱式地埋变压器，以便节省占地和美化市容。箱变的容量一般选用630，高压进线1路或2路；低压出线为5路，每1路400a。 2 电缆配电线路设计方法 2.1负荷计算方法

负荷计算是供配电设计计算的基础，目前普遍采用的计算方法有需要系数法和二项式法。由于二项式法计算繁琐、应用有限，多

采用需要系数法。

设计时根据建设单位和规划部门提供的电气设计图及道路、管线规划图等资料，并考虑现有电力用户接入点分布及负荷情况，结合新建用户的用电负荷，并考虑5～10年的发展需求进行确定。 确定了各片区的负荷和总负荷后可绘制电缆接线一次系统图。一次系统图上应标明系统接线方式及环网柜或开闭所、高压电缆分支箱、箱变、低压电缆分支箱的数量和规格容量。在环网柜、分支箱、环网箱变上应预留今后发展的路数，也可在主干线上预留新环网柜的位置。 2.2 电缆选型

2.2.1 电缆线芯截面选择

干线负荷和支线负荷确定后可分别计算干线和支线电缆工作电流。选择线芯截面时要保证最大工作电流作用下的缆芯温度，不超过按寿命确定的温度允许值；最大短路电流作用下热效应满足热稳定条件；电缆回路最大工作电流作用下的电压降，不能超过该回路允许值。

电缆线芯截面可按工作电流进行计算，也可按经济电流密度进行确定；校验时按短路电流热稳定性和允许电压降公式进行计算；同时考虑敷设条件的校正系数，并预留适当的裕度。计算后的截面要调整为标准截面。一般主干线截面不应小于240，次干线不应小于120。

2.2.2 电缆种类和结构选择

电力电缆有单芯、二芯、三芯、四芯、五芯等类型。单芯用于单相交流、直流电及高压（110及以上）电缆；二芯用于单相交流或直流电；四芯、五芯用于低压配电线路；10电缆一般为三芯。 按绝缘材料分类，电缆有油浸式绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘、气体绝缘和其他新式绝缘等类型。10电缆一般选用塑料绝缘中的交联聚乙烯铜芯电缆。

考虑到塑料的易燃性，为安全起见，可使用阻燃电缆。笔者设计中采用过zr-yjv-8.7/15-3×400、zr-yjv-8.7/15-3×300、zr-yjv-8.7/15-3×240和zr-yjv-8.7/15-3×70等型号电缆。 2.3 电缆路径设计

路径设计的原则是既要满足当下工程的需要，也要考虑城市和电力发展的远景规划，在技术和经济两方面获得最佳效果。路径设计主要考虑电缆的安装方式、电缆类型和路径道路结构。范围较大的电缆线路常采用多种方式安装。 2.3.1 安装方式

⒈直埋适用于电缆根数不多，敷设在道路或建筑的边缘和人行道下，但不能埋于腐蚀性土壤中。

⒉电缆沟适用于不便直埋、地面荷载较轻、地下管道交错的路径。

⒊排管用于电缆数量多，地面载荷大、弯道少的路径。 ⒋隧道用于电缆高度密集或难度大的路径，如从机场跑道、河道下穿过。

⒌跨越河流时尽量利用桥梁敷设。

⒍架空敷设适于地下水位高、土壤有化学腐蚀等情形。 ⒎水下敷设适于电缆过江、河、湖、海，但无法采用其他方式敷设。

2.3.2 电缆类型

有硬管型、软管型和悬挂型三类。硬管型适于公路或直线道路；软管型适于弯道多的路径；悬挂型路径选择最灵活，可用于临时工程。

2.3.3 道路结构

一般选择人行道，但应与其他管线协调。路面要求容易开挖，并能承受一定负载，不应选择岩石、河洪复填地段。 2.3.4 周围环境

路径要避开振动、化学腐蚀、外力破坏等地方，也不应在经常施工或动工的地段。在满足安全的前提下，选择最短路径。 3 结语

电缆配电线路运行的效果与城市经济活动、人们日常生活息息相关，作为电缆工程设计环节可以发挥重要作用。本文结合工作实际，讨论了电缆配电线路设计有关的问题，希望能与同行交流切磋，为实现电缆更好的应用前景而共同努力。 参考文献：

[1] 刘增良. 输配电线路设计[m]. 北京：中国水利水电出版社，2004：211-266.

[2] q/csg 10012-2005. 中国南方电网城市配电网技术导则[s]. 北京：中国水利水电出版社，2006.