10kV及以下架空绝缘配电线路的设计与改造分析

10kV及以下架空绝缘配电线路的设计与改造分析

作者：张艺潇

来源：《科技信息·下旬刊》2018年第02期

摘要：文章介绍目前10kV及以下配电线路改造中所用架空绝缘线路的特点，分析对线路改在和架设中对架空绝缘导线材料的选择，并对10kV及以下架空绝缘线路的设计和架设中的技术要点和注意事项进行分析，以供参考。

关键词：10kV及以下架空线路；架空绝缘配电线路；架设；应用 1引言

随着我国经济的快速发展和我国工业化以及城镇化进程的不断加快，现代化的生产和生活方式对电能的需求量不断增加，给电力企业带来较大的压力和挑战、10kV及以下配电线路是电力配电系统中涉及广大城市和农村人口较为集中地区的供配电线路，其覆盖区域中的电力用户数量较多且用电设备的负荷变化具有随机性，且线路铺设区域通常在人口、道路和建筑较为密集的区域，所以容易受到外界干扰而导致出现线路短路、使用寿命降低、影响其绝缘性能等问题，所以本文提出在对10kV及以下配电线路进行改造的过程中，采用架空绝缘线路进行设计和改造的思路和方法，提高10kV及以下配电线路的运行安全性和使用寿命。 2架空绝缘线路的特征分析

在传统的10kV配电线路常规设计方法中，由于受到所经区域中树木以及其他外界环境因素的影响而出现被污染、腐蚀甚至出现短路等问题，从而对配电线路运行的安全和可靠性造成较大的影响。而直接采用地理绝缘电缆进行替代同样存在投资成本大、施工完成后的验收难度大、故障概率高且故障不容易排除等问题，所以需要根据10kV及以下线路铺设及运营中存在的问题对其进行技术改造。相对与10kV及以下配电线路常规设计中所使用的普通导线来说，架空绝缘线路的优势主要体现在以下几个方面：一是具有较高的绝缘性能。所以在对架空绝缘线路进行设计时，可以适当缩小相间距离，同时可以适当增加线路的回路数量，起到节省空间的作用。二是架空绝缘导线具有较强的耐腐蚀性能。这主要是由于此导线所用材料不容易受到氧化的影响，所以提高了线路的整体性能，降低故障概率。三是架空绝缘线路具有较强的机械强度，这样就降低了线路架设时的难度，且提高了线路运行中的可靠性和稳定性，不容易受到外力的影响。四是架空绝缘线路具有较小的载流量，所以其具有较低的散热性能，这就可以在对线路进行设计时，选择比普通导线型号更大的绝缘导线。 3架空绝缘导线的材料选择

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3.1线芯的选择

对于10kV及以下配电线路中所应用的架空绝缘导线的线芯材料主要分为铜芯和铝芯两种，且由于铝芯具有较低的成本以及对线路连接具有较低的技术要求所以被更为广泛的应用，而且铜芯的架空绝缘导线则主要应用于变压器等设施的引下线等方面。 3.2绝缘材料的选择

在10kV及以下配电线路中应用的架空绝缘导线的绝缘材料不同种类的区别主要是截面面积的不同，对于截面积较大的即厚度较厚的架空绝缘导线的绝缘材料来说，其由于具有屏蔽层，所以可以降低线路运营环境中树木等外界因素的干扰，且可以与树木等进行长时间的接触，而截面积较小不具备屏蔽层的绝缘材料所制成的架空绝缘导线则不允许与树木等进行长时间的接触。目前根据截面积的不同在10kV及以下配电线路中主要应用的绝缘材料有以下几种：铝芯轻型交联聚乙烯薄绝缘架空导线、软铜芯交联聚乙烯绝缘架空导线、铝芯交联聚乙烯绝缘架空导线、铝芯轻型交联聚乙烯绝缘架空导线等。 3.3导线的选择

在对10kV及以下架空绝缘导线的选择中，除了要考虑线芯材料以及绝缘材料等因素外，还需要对导线的规格即导线的导体截面积、机翼导线载流量等规格进行合理选择，需要综合考虑实际情况以及设计要求进行选择，确保其具有最佳的使用性能。 4架空绝缘线路的设计与改造 4.1设计思路

在对10kV及以下架空绝缘线路进行设计时，首先需要考虑的因素就是配电线路的铺设方式的设计，目前主要的铺设方式主要有单根常规铺设和单根紧凑型铺设两种方式。前者主要是将裸导线通过水泥、金属以及陶瓷等配件按照常规的铺设方式进行，比较适用于对老旧线路进行改造。而后者则需要在铺设过程中采用绝缘瓷瓶对导线进行悬挂，这样就可以缩小导线之间的距离，增加回路数量的设计，从而可以节省空间，尤其适用于城市空间较为紧张的线路设计和改造中。

4.2导线的选择和排列

根据前文介绍，架空绝缘导线具有较小的载流量，所以在对10kV及以下配电线路进行改造和设计时，需要选择比常规裸导线大一个型号的绝缘导线，此外架空绝缘导线的排列方式主要有三角排列、垂直排列和多回路排列等方式，其排列方式与常规导线的排列方式和要求基本相同。

4.3绝缘导线的相间距离和导线连接

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正是由于绝缘导线具有较小的载流量，所以在对线路进行设计时可以降低相间距离，所以导线之间的距离较小，但是也有相间距离下限的要求，且针对不同的排列方式有着不同的要求。通常对于垂直和三角排列的绝缘导线来说，其相间距离应不低于0.3m，而水平排列的绝缘导线的相间距离则不应低于0.4m，此外，对于双回路排列的绝缘导线，则规定相间距离不应低于0.5m，且对于接头和引下线来说，其之间的距离也应不低于0.2m。确保相间距离对于确保线路的整体使用性能具有重要作用，所以对提高架空配电线路的整体稳定性也具有重要作用。

4.4绝缘导线的弧垂和固定

在10kV及配电线路设计时，弧垂问题是必须要考虑和设计的问题，需要根据导线的伸长率以及线路运行中的受力因素以及外界环境影响等因素进行弧垂计算和调整，而且在铺设过程中进行紧线操作时，应对牵引线的长度进行控制，且在紧线操作完成后确保导线的应力满足设计和标准要求。在紧线完成后需要对导线进行固定，通常采用的是绝缘扎线的方式进行固定，绑扎所用材料为针式或者棒式的绝缘子，且根据不同的杆型需要选择不同的绑扎方式，通常对于直线杆采用顶槽绑扎的方法，而对于角度杆来说则需要采用边槽绑扎法进行。此外，在对导线进行绑扎固定完成之后，需要在接触部分采用绝缘胶带进行重点缠绕，提高其牢固性，降低其故障概率。

4.5绝缘导线的架设和引线搭接

在10kV及以下架空绝缘导线的架设过程中，首先需要对导线进行全面检查，避免在架设过程中对线路造成碰撞等外力破坏，采用相应的保护措施，避免导线受到外力以及其他因素的损害。在需要采用剥线钳进行搭接操作时，可采用T型线夹进行连接，并采用绝缘胶带进行粘结，确保其安全和牢固性。 5结语

在10kV及以下配电线路改造和建设中，由于架空绝缘线路具有较高的绝缘性能、较强的耐腐蚀性能、较高的机械强度、较小的载流量等优势而被广泛关注和应用。在架空绝缘导线的具体应用中，需要根据实际应用环境以及标准要求进行线芯、绝缘材料和导线规格等参数的选择，而且在具体的设计和架设过程中，首先根据使用场合来确定铺设方式，在确定了设计思路之后，再根据架空绝缘导线的特点和10kV及以下配电线路设计的具体要求，对导线的规格和排列方式进行选择、对绝缘导线的相间距离和导线连接方式进行确定、对绝缘导线的弧垂和固定进行计算和确定，并在架空绝缘导线的架设和引线搭接中采取相应的保护措施，确保10kV及以下架空绝缘线路架设的质量与安全。