一種新型嵌入式高壓電纜直接接地箱的研制

胡欣欣 趙鵬勃 馮甘雨 黃嘉明 李迪

摘要：隨著城市快速發(fā)展，高壓電纜因具有占地面積小、可靠性高等特點(diǎn)，在城區(qū)中使用得越來越廣泛，而直接接地箱是110 kV及以上電壓等級的高壓電纜重要附屬設(shè)施之一，目前常用的直接接地箱分為地埋式和地面立式兩種形式，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)介紹一種新型嵌入式高壓電纜直接接地箱，綜合了地埋式和地面立式兩種接地箱的優(yōu)點(diǎn)，既方便了運(yùn)維人員運(yùn)行維護(hù)，同時又不影響周邊環(huán)境景觀。

關(guān)鍵詞：高壓電纜;感應(yīng)電壓;接地箱

0? ? 引言

目前110 kV及以上電壓等級的單芯高壓電纜已廣泛應(yīng)用于高壓輸電線路中，電力電纜金屬套應(yīng)直接接地。交流系統(tǒng)中3芯電纜的金屬套應(yīng)在電纜線路兩終端和接頭等部位實(shí)施直接接地[1]。直接接地系統(tǒng)由接地箱承載，因此直接接地箱是高壓電纜重要附屬設(shè)施之一。

1? ? 現(xiàn)狀

目前國內(nèi)常用的高壓電纜直接接地箱形式有兩種：一種是地埋式直接接地箱，這種接地箱埋設(shè)在高壓電纜接頭井內(nèi)，接頭井頂部由厚重的預(yù)制式水泥蓋板覆蓋，該種接地箱具有防水、防盜功能，但對高壓電纜進(jìn)行停電或帶電預(yù)防測試時，如高壓電纜外護(hù)套絕緣電阻測試、接地系統(tǒng)紅外檢測或高壓電纜金屬套接地電流測量時，都需要掀開數(shù)塊高壓電纜接頭井蓋板才能操作高壓電纜直接接地箱，而工作完成后則需要恢復(fù)蓋板位置。若高壓電纜接頭井蓋板尺寸大，則需要多人協(xié)同配合工作，耗費(fèi)大量人力和時間。另一種是地面立式直接接地箱，這種接地箱安裝在高壓電纜接頭井附近地面，對高壓電纜進(jìn)行停電或帶電預(yù)防測試時，只需開啟接地箱箱蓋即可操作，但相對地埋式接地箱，其防水、防盜功能一般，且由于接地箱安裝在地面，若安裝接地箱周邊環(huán)境空曠而整潔，則地面立式接地箱就顯得突兀，對周邊環(huán)境呈現(xiàn)不友好的狀態(tài)，阻礙行人或交通，出于此原因，大多城市無法選用地面立式直接接地箱。

2? ? 新型嵌入式高壓電纜直接接地箱

本文將介紹一種新型嵌入式高壓電纜直接接地箱，能充分綜合地埋式和地面立式兩種直接接地箱的優(yōu)點(diǎn)，除了具有防水、防盜功能外，在對高壓電纜進(jìn)行停電或帶電預(yù)防測試時，運(yùn)行人員能夠?qū)崿F(xiàn)快速操作接地箱，同時該直接接地箱安裝于地面以下，一般情況下接地箱頂部與地面平齊、隱藏于地面下，操作時拉開接地箱頂部蓋子即可，對周圍環(huán)境十分友好。

2.1? ? 結(jié)構(gòu)原理

新型嵌入式高壓電纜直接接地箱主要特點(diǎn)為接線端子及接地端子分別置于箱底和箱子頂蓋，對應(yīng)的接線端子通過連接銅牌或柔性導(dǎo)體連接。圖1所示為接地箱開啟狀態(tài)，圖2所示為接地箱關(guān)閉狀態(tài)。

新型嵌入式高壓電纜直接接地箱整體為加強(qiáng)型不銹鋼材料，可實(shí)現(xiàn)一定載重。接地箱箱頂安裝可翻折開啟的蓋子（簡稱“頂蓋”，下同），箱底及頂蓋下部分別安裝絕緣板，兩塊絕緣板上分別裝有3組接地線連接端子和1組總接地線連接端子，其中安裝在頂蓋的3組接地線連接端子與總接地線端子之間安裝有連接導(dǎo)體，即4個端子中間電氣導(dǎo)通，而安裝在箱底的3組接地線連接端子與總接地線端子之間則相互絕緣。

A、B、C三相接地線從高壓電纜絕緣接頭其中一側(cè)（電源側(cè)或負(fù)荷側(cè)）引出后從側(cè)面穿入直接接地箱，通過螺栓分別固定于安裝在箱底絕緣板上的接地線端子上。同樣地，從接地網(wǎng)引出的總接地線從側(cè)面穿過直接接地箱后，通過螺栓固定于安裝在箱底絕緣板上的總接地線端子上。

通過可旋轉(zhuǎn)連接銅牌或柔性連接導(dǎo)體，將安裝于箱子底部和頂蓋的連接端子對應(yīng)相連，即可實(shí)現(xiàn)高壓電纜直接接地。為了加強(qiáng)可翻折頂蓋的防水性能，在頂蓋與箱體之間設(shè)置防水凹槽及防水膠圈，同時通過安裝專用開啟裝置，實(shí)現(xiàn)接地箱防盜功能。

2.2? ? 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）防止接地方式變化。由于安裝于箱子底部和頂蓋的連接端子通過可旋轉(zhuǎn)連接銅牌或柔性連接導(dǎo)體相連，無論是否開啟頂蓋，可旋轉(zhuǎn)連接銅牌或柔性連接導(dǎo)體均能自適應(yīng)端子之間的距離變化，始終保持電氣連接狀態(tài)，有效防止運(yùn)行人員操作接地箱時接地方式突然發(fā)生變化。

（2）方便運(yùn)維檢修。運(yùn)行人員開啟接地箱頂蓋后，所有直接接地部件均能露出來，可直接進(jìn)行紅外檢測;同樣地，通過測量可旋轉(zhuǎn)連接銅牌或柔性連接導(dǎo)體電流，即可實(shí)現(xiàn)高壓電纜金屬套接地電流的檢測。當(dāng)進(jìn)行高壓電纜外護(hù)套絕緣電阻測試時，運(yùn)行人員僅需拆除接地線端子之間的連接導(dǎo)體，這就使得預(yù)試、檢修更加方便。

（3）對周邊環(huán)境友好。接地箱整體安裝于地下，其頂蓋與地面平齊，可實(shí)現(xiàn)整體隱藏。

3? ? 結(jié)語

作為高壓電纜重要附屬設(shè)施之一，高壓電纜直接接地箱既是保障高壓電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，也是運(yùn)行人員檢查高壓電纜運(yùn)行狀態(tài)的窗口。新型嵌入式高壓電纜直接接地箱通過優(yōu)化目前常用的地埋式和地面立式直接接地箱，在實(shí)現(xiàn)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的同時，有效提升了高壓電纜運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，提高了運(yùn)行人員測試、檢修效率。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 50217—2018[S].

收稿日期：2019-12-04

作者簡介：胡欣欣（1991—），男，遼寧朝陽人，工程師，主要從事輸電電纜線路運(yùn)行與維護(hù)工作。