20kV架空配电线路绝缘配合和交叉跨越距离探讨

1、20kV架空配电线路绝缘配合和交叉跨越距离探讨李久程 张 鸿(昆明供电设计院 昆明 650011)关键词 20kV 配电网 架空配电线路 绝缘配合 交叉跨越距 离 线路设计 供电摘 要为解决高负荷密度区供电问题，克服10kV配电网供电半 径不足，网损大，电能质量差等缺点，采用 20kV配电网供电已得到普遍 认同。目前，我国尚无20kV架空配电线路设计技术规范，本文试图通过 对相关规范中20kV相邻电压等级即(3)10kV、35 (66) kV电压等 级架空线路绝缘配合和交叉跨越距离的对比分析， 结合电网安全运行情 况，对20kV架空线路绝缘配合和交叉跨越距离进行探讨， 得出推荐数值， 供20k

2、V架空线路设计参考使用。1 问题的提出随着国民经济的迅速发展，电力负荷也急剧增加，10kV中压配电网供电逐渐显现出一些问题，主要有：(1) 线路供电半径不足。在负荷密度为 2030kW/km时为10 12km40kW/km时不足8km。事实上，我国大城市中心负荷密度已高达11 30MW/km东部农村用电负荷密度平均达6070kW/km。(2) 网损大，电能质量差。目前农村10kV配电网线损率大都在10% 以上，线路末端电压过低。( 3)高负荷密度的供电难以满足。随着国民经济的迅速发展，高 楼大厦、新兴厂矿等高负荷密度的用户不断涌现。为解决上述问题，采用35kV配电网，存在造价高、占地多等缺点。

3、 采用20kV配电网供电已得到普遍认同，国内除江苏苏州工业园、辽宁本 溪南芬地区已采用20kV供电外，天津、云南、广东等电网均在进行 20kV 供电研究。但是，目前我国尚无20kV架空配电线路设计技术规范。综上，有必要探讨20kV架空线路绝缘配合和交叉跨越距离问题，为 制定20kV架空配电线路设计技术规范做铺垫，解决即将出现的20kV架空线路设计问题。2有关文献资料关于20kV配电装置及20kV架空线路绝缘配合和交 叉跨越距离问题的规定和取值情况（1）高压配电装置设计技术规程（DL/T 5352-2006）规定20kV及 相邻电压等级屋外配电装置的最小安全净距（ mr）：最小安全净距（mr）系

4、统标称电压（kV）符号31015 2035A1200300400A2200300400B195010501150B2300400500C270028002900D220023002400上述距离主要依据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T 620-1997 ）中的方法，计算作用在空气间隙上的放电电压值，以避雷器 的保护水平为基础，依据计算分析结果确定的。从上表可以看出，20kV各值为10kV和35kV各值的平均值。（2）云南省电机工程学会供用电专委会云南电网 20kV标称电压 适配性研究关于架空裸线：“线路设计基本与lOkVffi同，杆型相同， 相间距离适当加大。对地距离交叉跨越用 1

5、0kV （值）+100mr”i。该课题研究重点不在线路设计，因此，上述取值应结合安全需求酌 情使用，如在杆塔设计中各间隙值可采用，对地距离则感觉偏小。（3）本溪供电公司采用20kV系统供电实现南芬地区增供降损的 研究与实施技术报告 ：“线路采用架空绝缘线和钢芯铝绞线两种导线。 其中市区内部分采 用20kV耐候架空绝缘线，对风大及多雷的郊区采用钢芯铝绞线。农网线 路主干线导线截面定为95mm分支定为50mrH摘转供部分三条线路主 干线导线截面定为150mm分支定为70mrH线路为同杆双回线和单回线 两种形式，其中双回线采用垂直排列， 单回线采用三角排列和水平排列。 用导线状态方程式得出临界档距为

6、 60 m对于配电线路一般是计算档距 小于临界档距，故导线档距定在 60 m 以下，根据相间距离公式：D=0.16+0.003Ue+0.008L式中 U e线路的额定电压，kVL线路的档距，m得到线间距离为0.7m。为满足变电所出口短路时要求，在变电所的出口 处线间距离一般应增加到0.95m,故整个线路线间距离全部采用 0.95m。 但跨越河流等大档距n杆的线间距离，按公式计算出的数值适当考虑。10kV线路导线限距取6.5m,20kV线路导线限距按35kV电压等级选 取，市内人口密集区为8m,人口稀少地区为7nr。”上述取值偏安全。3 20kV 相邻电压等级架空线路主要绝缘配合和交叉跨越距离综

7、合比较与20kVffi应取值根据66kV及以下架空电力线路设计规范（GB50061-97） , 20kV相邻电压等级架空线路绝缘配合和交叉跨越距离分述如下，相应提出20kV推荐值：3.1 海拔高度为1000m以下的地区，架空电力线路带电部分与杆 塔构件、拉线、脚钉的最小间隙（m为：线路电压20kV35kV雷电过电压0.35m0.45m内过电压0.120.25运行电压0.050.10表中20kV值为交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T620-1997 ）给定值。3.2 10kV架空电力线路的导线与杆塔构件、拉线之间的最小间隙 为线路电压最小间隙10kV0.23.3 10kV架空电力线路的

8、过引线、引下线与邻相导线之间及3kV以 下线路导线间的最小间隙为：线路电压最小间隙（m）10kV0.33kV以下0.2交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T 620-1997 ）中10kV和20kV户外配电装置最小间隙分别取值 0.2m和0.3，参照上表10kV 线路取值，20kV线路取值推荐0.4和0.3。3.4 海拔高度为1000m以下的地区，带电作业杆塔带电部分与接 地部分的最小间隙为：线路电压10kV35kV最小间隙（m ）0.40.620kV推荐取10kV和35kV的平均值为0.5。3.5 架空电力线路导线的线间距离，应结合运行经验，按下列要 求确定:（1）35kV杆塔的线间距

9、离，应按下列公式计算，且使用悬垂绝缘子串的杆塔，其垂直线间距离应不小于2mm);(1)(2)(3)D> 0.4Lk+ U/110+0.65 Vfh 0.75D式中D导线水平线间距离（m）；Dx导线三角排列的等效水平线间距离（Dp导线间水平投影距离（m）;Dz导线间垂直投影距离（m）;Lk悬垂绝缘子串长度（m）;U 线路电压（kV）;f导线最大弧垂（m）;h导线垂直排列的垂直线间距离（m（2） 10kV杆塔的最小线间距离为:档距（m）40及以下5060708090100110120线间距（m0.60.650.70.750.850.91.01.051.1520kV取值推荐与35kV取值采用同

10、样方法，通过式（1）（3）计算，且使用悬垂绝缘子串的杆塔，其垂直线间距离应不小于2m3.6 同级电压多回路杆塔，不同回路的导线间最小距离为：线路电压10kV35kV线间距离（m）1.03.0推荐20kV取10kV和35kV的平均值为2.0。3.7 不同级电压多回路杆塔，不同电压级导线间最小距离为:线路电压10kV/35线间距离（m）2.020kV与35kV不同级电压多回路杆塔，不同电压级导线间最小距离参照上述推荐取2.0。3.8 在最大计算弧垂情况下，导线与地面的最小距离为:线路经过区域线路电压10kV35kV居民区6.57.0非居民区5.56.0交通困难地区4.55.0从偏重安全角度出发，推

11、荐20kV取值与35kV取值一致3.9 在最大计算风偏情况下，导线与山坡、峭壁、岩石之间的最 小距离为:线路经过地区线路电压10kV35kV步行可以到达的山坡4.55.0步行不能到达的山坡、峭壁、岩石1.53.0综合分析，推荐20kV取值上述两值分别为5.0和2.0。3.10 在最大计算弧垂情况下，导线与建筑物之间的垂直距离为:线路电压10kV35kV距离3.04.0推荐20kV取10kV和35kV的平均值为3.5。3.11 线路在最大计算风偏情况下，边导线与建筑物之间的最小水 平距离为:线路电压10kV35kV距离1.53.0推荐20kV取10kV和35kV的平均值为2.0。3.12 导线与

12、树木（考虑自然生长高度）之间的最小垂直距离为:线路电压10kV35kV距离3.04.0推荐20kV取10kV和35kV的平均值为3.53.13 在最大计算风偏情况下，导线与公园、绿化区或防护林带的树木之间的最小距离为:线路电压10kV35kV距离3.03.5从偏重安全角度出发，推荐20kV取值与35kV取值一致。3.14 在最大计算弧垂情况下，导线与果树、经济作物或城市绿化灌木之间的最小垂直距离为:线路电压10kV35kV距离1.53.0推荐20kV取10kV和35kV的平均值为2.03.15 导线与街道行道树之间的最小距离为:检验状况线路电压10kV35kV最大计算弧垂情况下的垂直距离1.5

13、3.0最大计算风偏情况下的水平距离2.03.5从偏重安全角度出发，推荐20kV取值与35kV取值一致4结论通过上述对20kVffi邻电压等级架空线路绝缘配合和交叉跨越距离 的分析比较，得出了 20kVffi关推荐数值，与有关文献资料数据相近。同 样的分析，可以得出20kV架空电力线路与铁路、道路、河流、管道、索 道及各种架空线路交叉或接近的推荐数值，可供20kV架空线路设计参考使用，与其他电压等级一道，列出下表：架空电力线路与铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近的要求项目铁路公路和道路电车道（有轨及无轨）航通河流不通河流架空明线弱电线路电力线路T* 丄 特殊管道般管道索 道导线

14、或地线在跨 越挡接头标准轨距：不得接头 窄轨：不限制高速公路和 、一级公路及城 级道路：不得三头四级公路和市三级道路：不限制T 、城不得接头不得接头不限制一、二级：不得接 头；三级：不限制35kV及以上：不得接头；10kV及以 下：不限制不得接 头不得接头夹层档导线最小截面u35kV及以丄采用钢心铝绞线35mm20kV 及以丄 下采用铝绞线或铝合金线5mm，其他导线为6mm交叉档绝缘子固定 方式双固定咼速公路和一、一级公路及城 一、二级道路为双固定卩双固定双固定不限制10k及以卜线路跨越 一、二级为双固定10kV线路跨6-10kV线路为双固定双固定双固定最小 垂直 距离线路电 压至窄轨轨顶至承

15、力 索或接 触线至路面至路面至承力 索或接 触线至常 年高 水位至管 道、 索道 任何 部分王最高洪水位冬 季 至 冰 面至被跨越线至被跨越线至管道 任何部 分至管道、索道 任何部分3566V757 530701U0306030306030403020V7 57.0-709.03U60253055252535253-HKV7560-709.03060203050203020最小水 平离m线路电 压杆塔外缘至轨道中心杆塔外缘至路基边缘杆塔外缘至路基边缘边导线至斜坡上缘（线路与拉纤小 平行）边导线间路 一 一至被跨越线边导线至管道、索道仕何 分部措 检 苴 应交叉平行开阔地 区路径受 限制地 区市

16、 区 内开阔地 区路径受 限制地区开阔地 区路径受 限制地 区开阔地 区路径受 限制地 区开阔地 区路径受限制 地区35-66kV30最高杆（塔）高加3m交叉：& 0;平 行:最高 杆塔高5.00.5交叉：8.0；平行:最 高杆塔高5.0最高杆（塔）高最高杆（塔）高4.0最高杆（塔）高5.0最高杆（塔）高4.020V50505U50.5053 0303-1050.505050.5Q520252.0其他要求不宜在铁路出站信号机以内 跨越最高洪水时，有抗洪抢险船只航行 河流，垂直距离应协商确定电力线路应架设在上 的方；交叉点应尽量靠近 杆塔，但不应小于m （市内除外）电压较高线路应架设 I在电压较低线路上方电压相同时公用线应 在专用线上方与糸道交叉，如糸道在 方，索道下方应装设保护 施；交叉点不应选在管道 查井（扎）处；与管、索 平行、交叉时，管、索道 接地注：特殊管道指架设在地面上输送易燃、易爆物的管道; 管、索道上的附属设施，应视为管、索道的一部分; 常年高水位是指 5年一遇洪水位，最高洪水位对35KV线路是指百年一遇洪水位，对 10KV及以下线路是指 50年一遇洪水位； 不能通航河流指不能通航，也不能浮运的河流； 对路径受限制地区的最小水平距离的要求，应计及架空电力线路导线的最大风偏； 公路等级应按国家现行标准公路路线设计规