同杆架设10kV电力线路工程的设计探讨论文_罗小珠

同杆架设10kV电力线路工程的设计探讨论文_罗小珠

佛山市顺德区威泰电力工程有限公司 528315

摘要:同杆架设10kV电力线路工程能够提升线路电力传输质量,缓解区域用电压力,是电力整体系统架设施工的重要前期技术基础。本文基于同杆架设10kV电力线路工程主要论述了双回路同杆架设线路设计模式。并重点阐释了同杆架设线路的技术流程、防雷技术,并补充了相关设计技术要点。

关键词:10kV电力线路;双回路同杆架设线路;防雷设计;技术要点

同杆架设10kV电力线路工程设计技术能够实现双回路同杆架设,解决传统电力线路送电效率低、稳定性差的难题,但同时针对它不可避免的雷害问题也要解决妥善,尽可能多的提出防雷工程设计方案,保证它的送电能力安全稳定发挥。

一、10kV双回路同杆架设电力线路的实际运行状况简述

相比于35kV以上级别输配电线路工程,10kV同杆架设线路在配网工程建设设计方面要求相对简单,主要考虑技术、安全与经济效益3方面因素,满足基层电网运行条件展开设计即可。从它目前的双回路同杆架设线路实际运行状况来看,它是基于基杆塔之间的,且大部分全由钢筋混凝土材料构建(除一根为铁塔)。在架设线路方面它利用公用导线作为横担承担,而10kV双回路同杆架设线路接地部分则主要依靠杆塔基础建设。作为基层电网的主力线路设施,10kV双回路同杆架设线路在还存在缺陷问题,例如它在没有设计避雷针的情况下,就可能因为雷电流问题而发生跳闸事故。为此必须为它设计避雷方案来提高它的安全运行水平。

二、10kV双回路同杆架设线路的3种防雷设计方案研究

10kV双回路同杆架设线路可以设计多种防雷方案,其目的就是提高它的耐雷水平,下文将作出逐一分析。

(一)独立线路避雷针的设计方案分析

为10kV双回路同杆架设线路设计并安装专门的线路避雷针,希望以此来解决避雷针与线路绝缘子的并联安装问题。在如此设计之后,一旦10kV双回路同杆架设线路遭遇雷击,线路避雷针就会处理雷击动作,利用削弱电压对线路的冲击来有效降低线路损坏程度,也能一定程度规避线路中的绝缘子闪络问题。换言之,自然雷电电压对线路所产生的冲击会被线路避雷针稀释处理,处理到线路不会因为雷击而跳闸的程度,确保同杆架设线路持续正常运行。该设计方案的具体表现如以下两点:

第一,线路避雷针对雷击作出应对处理,一方面雷击会通过电压力量来冲击绝缘子产生闪络,一方面雷击会通过电流对线路避雷针导入同杆架设线路接地装置,这样就能最大限度降低了10kV双回路同杆架设线路的雷击损害效果。

第二,导线横担会起到一定的雷击防御作用,它会积累雷击电流来形成对雷击的暂时性控制。虽然有线路避雷针进行防雷,但实际上该设计方案还是存在一定的弊端问题:因为一般情况下输电线路实际电压等级相对偏低,特别是10kV双回路同杆架设线路其保护装置方面并没有设计对雷击的短暂躲避功能,所以如果线路遭到雷击而短路,雷击就会立刻引发线路跳闸事故,增加雷击事故危害性。而从经济角度来考量,线路避雷针的安装也并非首选,因为它的造价非常之高,安装操作也有较高技术要求,且在防雷范围与使用寿命方面无法得到有效保障,如果出现任何故障,其维修成本也相当高。所以就目前来看,线路避雷针还无法实现全面推广应用。

(二)全线避雷线架设的设计方案分析

10kV双回路同杆架设线路在防雷施工设计方面有着较高的设计要求,如果说上述的独立线路避雷针无法满足其避雷安全防护要求,那么全线避雷线的架设设计方案就可以满足这一要求。该方案的防雷效果更好,对规避直击雷具有良效,可有效保护10kV双回路同杆架设线路。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该设计方案的主要原理就是电流分流,当避雷线与雷击接触时会产生大量的电流分流,然后通过自身体系中各个导线的耦合作用来控制雷电波电流,保护电力线路绝缘子部分,避免发生闪络故障。全线避雷线的防雷效果突出,如果雷击产生单向闪络其闪络数值必将与原数值不同,如果在杆塔两侧设置全线避雷线,其电流分流的实际数值就应该是闪络后电流分流的实际值,而如果采用并联全线避雷线的连接方式,则要通过计算才能得出电力线路在雷击下的实际耐雷水平。总结来说,如果为10kV双回路同杆架设线路架设避雷线,它的接地电阻必然会升高,此时全线避雷线的架设施工成本与难度也都会大幅度升高。

(三)型头分裂均压式避雷针的设计方案分析

如果基于10kV双回路同杆架设线路的线路型头部分设置型头分裂均压式避雷针,则要考虑在杆塔顶部范围进行集中式接地安装,该设计提高防雷效果明显,而且设计与安装施工成本都相对偏低。正如其名,该避雷针设计方案的优势之处就在于其头部位置,即能够从杆塔顶端就有效屏蔽雷击效果,其原理就是降低雷击时杆塔电阻的泄露值,有效消散雷电冲击速度,保证雷电冲击过程中先导电流的有效降低,使得雷击对杆塔损害降到最低。如此设计也是为了避免雷击所造成的电力线路跳闸。该型头分裂均压式避雷针具有较小的质量和体积,而且施工安装简单、成本较低,更能够在恶劣环境中使用,耐用性较高,能够为10kV双回路同杆架设线路建设节约大量成本。

通过对上述3种防雷设计方案的解读后发现,第三种型头分裂均压式避雷针在实际应用方面最为经济安全,且稳定、实用性强,可以考虑将它应用于10kV双回路同杆架设线路中作为常规化防雷方案使用[1]。

三、其它设计技术注意事项分析

10kV双回路同杆架设线路在设计过程中还要注意以下几点技术要点。

首先,在设计该线路过程中应该充分考虑它的建设运行投资成本,要基于长远利益考虑来进行线路设计架设。例如要考虑地方气候环境与文然程度,并且选择最为合理的供电电源点,包括选择合理的供电半径、杆塔类型、电源类型与电网供电形式,做到面面俱到。

其次,要合理选择配电线路路径,根据路径选择来设计方案,在不破坏环境的基础上来缩短配电线路长度,同时尽可能的减少线路转角,保证线路整体搭建的流畅性。在杆塔建设用地方面,应该尽量避免将其建设在农田耕地边缘位置,同时也要避开地上障碍物,建设在较为空旷的环境中,一方面利于巡视观察,一方面也能避免杆塔与建筑之间的相互影响,降低可能出现的安全隐患问题。

第三,要考虑同杆架设线路的安全问题,将电力安全生产放在第一位,在架设过程中满足电气性能与机械性能要求,同时安装更多避雷技术设备,保证雷雨天时同杆架设线路不会遭到雷电侵袭。在线路架设过程中要计算好线路与地面的距离,包括线路之间交叉跨越的实际间距。

最后要有效限制工程整体施工成本,并基于定额设计来选择合理的同杆架设线路搭设路径,希望减少线路协调在总成本中的比重。某些地区会采用多个10kV双回路同杆架设线路设计方案,然后择优录取,并配合线路使用,争取找到最佳成本优化组合,一方面减少了后期同杆架设线路的运行维护成本,一方面也为电力工程整体降低风险成本因素,一举两得[2]。

总结:

本文所论述的10kV双回路同杆架设线路在设计技术方面满足了电力线路传输质量要求,最大限度缓解了区域用电压力问题。为了保证线路架设与运行安全,本文还设计了多种防雷方案,并提出多个线路架设技术要点,也希望为提升国家10kV电力线路运行水平提供技术参考。

参考文献:

[1] 崔琦.同杆架设10kV电力线路工程的设计技术[J].现代商贸工业,2016,37(17):205.

[2] 林超.10kV双回路同杆架设线路的防雷工程设计研究[J].中国新技术新产品,2017,(11):146-147.

论文作者:罗小珠

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/4

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