10k電纜轉(zhuǎn)換箱的研制與應(yīng)用

張松

摘 要：目前國(guó)內(nèi)成熟的旁路作業(yè)法普遍采用成套柔性電纜、旁通開(kāi)關(guān)等專用設(shè)備作為旁路短接設(shè)備，不僅設(shè)備價(jià)格昂貴、易磨損，用于長(zhǎng)距離配網(wǎng)線路短接時(shí)，設(shè)備投入成本較高，更關(guān)鍵的是其只適用于架空線路，難以應(yīng)用于電纜網(wǎng)。為克服柔性電纜設(shè)備存在的不足，保留柔性電纜連接快速、便捷的優(yōu)點(diǎn)，如果將普通交聯(lián)電纜結(jié)合柔性電纜作為旁路短接電纜，不僅由于設(shè)備費(fèi)用低、耐磨損，可以大大降低旁路作業(yè)法的設(shè)備成本，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離架空線路旁路作業(yè)，更重要的是可以突破目前環(huán)網(wǎng)柜只能與交聯(lián)電纜連接，造成成套柔性電纜設(shè)備無(wú)法應(yīng)用于電纜網(wǎng)旁路作業(yè)的瓶頸。為此，研制一種普通交聯(lián)電纜和柔性電纜的轉(zhuǎn)換裝置，就可以綜合兩種電纜的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到降低成本，豐富不停電旁路作業(yè)方法的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電纜轉(zhuǎn)換箱；旁路作業(yè)；不停電作業(yè)

中圖分類號(hào)：TM773+.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）29-0041-02

1 前 言

為了提高城市電網(wǎng)供電可靠性，我國(guó)帶電作業(yè)技術(shù)、旁路不停電作業(yè)技術(shù)和裝備得到快速發(fā)展，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)、裝備和工具有效保證帶電作業(yè)工作更安全性、更便捷[1]。

隨著旁路不停電作業(yè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用不斷加深，市區(qū)配網(wǎng)線路纜化進(jìn)程的不斷加快，廣大電力客戶對(duì)這種作業(yè)系統(tǒng)也提出了更高要求，特別是電纜網(wǎng)綜合不停電技術(shù)的研究已經(jīng)迫在眉睫[2]。然而，目前國(guó)內(nèi)成熟的旁路作業(yè)法普遍采用成套柔性電纜、旁通開(kāi)關(guān)等專用設(shè)備作為旁路短接設(shè)備，不僅設(shè)備價(jià)格昂貴、易磨損，用于長(zhǎng)距離配網(wǎng)線路短接時(shí)，設(shè)備投入成本較高，更關(guān)鍵的是其只適用于架空線路，難以應(yīng)用于電纜網(wǎng)[3]。

為克服柔性電纜設(shè)備存在的不足，保留柔性電纜連接快速、便捷的優(yōu)點(diǎn)，如果將普通交聯(lián)電纜結(jié)合柔性電纜作為旁路短接電纜，不僅由于設(shè)備費(fèi)用低、耐磨損，可以大大降低旁路作業(yè)法的設(shè)備成本，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離架空線路旁路作業(yè)，更重要的是可以突破目前環(huán)網(wǎng)柜只能與交聯(lián)電纜連接，造成成套柔性電纜設(shè)備無(wú)法應(yīng)用于電纜網(wǎng)旁路作業(yè)的瓶頸。

為此，研制一種普通交聯(lián)電纜和柔性電纜的轉(zhuǎn)換裝置，就可以綜合兩種電纜的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到降低成本，豐富不停電旁路作業(yè)方法的目標(biāo)。

2 電纜轉(zhuǎn)換箱的技術(shù)原理

電纜轉(zhuǎn)換箱利用防水型電纜分支箱外殼和兩種不同電纜接口進(jìn)行組裝，內(nèi)部電氣連接采用絕緣電纜。由于轉(zhuǎn)換箱具備不同的電纜接口，能夠同時(shí)在XLPE電纜戶內(nèi)終端和快速插拔式電纜之間完成電氣連接，以用于旁路帶電作業(yè)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

3 電纜轉(zhuǎn)換箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.1 電纜接口設(shè)計(jì)

一側(cè)電纜接口采用連接母排結(jié)構(gòu)或肘型接頭，可以與XLPE電纜戶內(nèi)終端連接，連接方式采用螺栓連接。母排或肘型接頭固定在10 kV支柱絕緣子上，控制相對(duì)地，相對(duì)相之間距離大于140 mm。

另一側(cè)電纜接口采用快速插拔式電纜接口，這種接口是與旁路不停電作業(yè)系統(tǒng)用柔性橡膠電力電纜終端配套使用的，具有快速插拔和自鎖定功能，電氣連接采用表帶式觸頭，通流能力可以達(dá)到200 A，并且滿足插拔1 000次后，性能無(wú)變化。

3.2 內(nèi)部電氣連接設(shè)計(jì)

由于項(xiàng)目產(chǎn)品采用的是空氣絕緣，并且要求箱體體積盡量小，所以，內(nèi)部電氣連接設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮母排連接方式，而是直接采用絕緣電力電纜連接。這種設(shè)計(jì)提高了項(xiàng)目產(chǎn)品的整體絕緣性能。

3.3 移動(dòng)能力設(shè)計(jì)

考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工人員操作的方便性，項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)給產(chǎn)品加裝了移動(dòng)底盤(pán)。

該底盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)留有300 mm的離地空間，可以方便XLPE電纜的安裝。

3.4 采用防水型不銹鋼外殼設(shè)計(jì)

考慮項(xiàng)目產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境是戶外，在外殼材料上，我們采用301牌號(hào)不銹鋼作為基材。

頂部采用整體密封焊接工藝。前后上掀門(mén)兩側(cè)設(shè)計(jì)導(dǎo)水槽，引導(dǎo)水流從兩側(cè)流下，不進(jìn)入箱體內(nèi)部。

4 電纜轉(zhuǎn)換箱的性能指標(biāo)

4.1 電纜轉(zhuǎn)接箱技術(shù)指標(biāo)

①額定電流和溫升。

10 kV電纜轉(zhuǎn)接箱的額定電流為200 A，在GB/T 11022—1999規(guī)定的溫升試驗(yàn)條件下，當(dāng)周圍空氣溫度不超過(guò)40 ℃時(shí)，轉(zhuǎn)換箱任何部分的溫升不超過(guò)55 K。

②主回路電阻。

轉(zhuǎn)換箱的主回路在溫升試驗(yàn)前后，主回路電阻值的增加量小于20%。

③額定絕緣水平。見(jiàn)表1。

④防護(hù)等級(jí)為IP44。

4.2 電纜轉(zhuǎn)換箱的技術(shù)指標(biāo)

①額定電壓（kV）：8.7/15；

②最大電流（A）：200；

③絕緣水平（與柔性電纜組裝實(shí)施）：

工頻耐壓（kV）：39/5分鐘；

沖擊耐壓（kV）：±95 kV（各10次）。

④局部放電：AC13 kV，≤10 pC；

⑤對(duì)接：方便地進(jìn)行對(duì)接，對(duì)接以后有牢固、可靠的鎖口，防止在對(duì)接以后自動(dòng)脫落；

⑥分離：方便地由對(duì)接狀態(tài)改變到分離狀態(tài)，中間接頭應(yīng)具備閉鎖功能，杜絕帶電分離；

⑦保護(hù)與防護(hù)：在分離狀態(tài)，配備專用絕緣、防塵裝置；

⑧溫升：在200 A的工頻電流下，溫升不大于55 K；

⑨機(jī)械壽命：大于1 000次循環(huán)（對(duì)接與分離為一個(gè)循環(huán)）。

5 電纜轉(zhuǎn)換箱的應(yīng)用

5.1 用于架空線路旁路作業(yè)

利用10 kV電纜轉(zhuǎn)換箱、負(fù)荷轉(zhuǎn)移車、柔性電纜、交聯(lián)電纜、旁通開(kāi)關(guān)等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)架空線路的旁路作業(yè)。如圖2所示。

5.2 用于電纜網(wǎng)的臨時(shí)供電

先利用帶肘型電纜頭的普通交聯(lián)電纜將轉(zhuǎn)換箱與就近的環(huán)網(wǎng)柜或分接箱連接取電，再用柔性電纜連接負(fù)荷轉(zhuǎn)移車與轉(zhuǎn)換箱，從負(fù)荷轉(zhuǎn)移車的車載配變上輸出低壓電，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)供電。如圖3所示。

5.3 用于電纜網(wǎng)的不停電檢修作業(yè)

利用轉(zhuǎn)換箱、負(fù)荷轉(zhuǎn)移車、柔性電纜、交聯(lián)電纜組成的旁路系統(tǒng)短接故障電纜兩端的環(huán)網(wǎng)柜或分接箱，實(shí)現(xiàn)電纜網(wǎng)的不停電檢修工作。同時(shí)，負(fù)荷轉(zhuǎn)移車的車載配變也可用于臨時(shí)替換受電纜故障影響而停電的箱式變，實(shí)現(xiàn)電纜網(wǎng)不停電作業(yè)。如圖4所示。

6 結(jié) 語(yǔ)

研制普通交聯(lián)電纜和柔性電纜的轉(zhuǎn)換裝置，能夠節(jié)省電力運(yùn)行成本，符合低碳理念，有助于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綠色和諧發(fā)展。實(shí)踐證明，此10kV電纜轉(zhuǎn)換箱設(shè)計(jì)合理、安裝拆卸方便、使用靈活、可操作性強(qiáng)，能夠安全、方便地利用其來(lái)配合負(fù)荷轉(zhuǎn)移車、柔性電纜、交聯(lián)電纜等設(shè)備開(kāi)展架空線路和電纜網(wǎng)綜合不停電作業(yè)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、復(fù)雜地形的架空線路與電纜的不停電作業(yè)法，擴(kuò)大了不停電作業(yè)的應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓曉梅.10 kV電纜分支箱常見(jiàn)的-些問(wèn)題及措施[J].華東科技：學(xué)術(shù)版， 2015（9）：212.