基于表帶點觸式過流技術(shù)的0.4kV應(yīng)急電源快速接入裝置的研制與應(yīng)用

摘要：在遇到計劃檢修或突發(fā)性故障停電時，應(yīng)用應(yīng)急電源車進行緊急供電是提高供電可靠性的重要措施。然而當(dāng)應(yīng)急電源車到達現(xiàn)場后，由于開關(guān)柜母排螺旋銹蝕、母排接頭管徑不匹配及電源車電纜長度不足等問題導(dǎo)致插接不方便，延長了復(fù)電時間。文章對基于表帶點觸式過流技術(shù)的0.4kV應(yīng)急電源快速接入裝置的研制與應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：表帶點觸式過流技術(shù)；電力故障；發(fā)電車；0.4kV應(yīng)急電源；緊急供電 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2016）21-0045-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.022

1 問題現(xiàn)狀

目前，在遇到用戶檢修停電或都故障停電時，根據(jù)用戶快速復(fù)電的需求，在緊急情況下配備應(yīng)急電源車進行緊急供電是目前的一項重要措施。應(yīng)急電源車到達現(xiàn)場后，需等待我局人員或用戶電工拉開高、低壓進線開關(guān)，掛好接地線，然后拆開低壓母排上的螺栓，才能將應(yīng)急電源車的進線電纜接到用戶低壓母排上進行發(fā)電。

對于重要用戶、大型居民區(qū)等對應(yīng)急電源需求較為強烈的用戶，當(dāng)需要連接應(yīng)急電源保電時，電源車接入用戶主要通過適用螺絲將線耳與匯流母排連接，而且電源車柔性電纜較短，若發(fā)電車距離電房較遠，電纜接駁時間較長，不能安全、快速地進行與用戶端對接。

針對目前的應(yīng)急供電現(xiàn)狀，有以下問題：

1.1 由開關(guān)柜的形式產(chǎn)生的問題

全封閉型低壓柜體若想連接發(fā)電車電纜必須在現(xiàn)場對開關(guān)柜進行拆卸。此舉不僅增加了工作量，而且延長了救援的時間。緊湊型低壓柜中相與相之間以及相與地之間等內(nèi)部空間狹小，沒有連接發(fā)電車電纜的連接點。多層母線在很大程度上改善了以往導(dǎo)電體的集膚效應(yīng)問題以及導(dǎo)體散熱問題，從而提高了導(dǎo)體的載流量，但是多層導(dǎo)體無法解決后期發(fā)電車電纜與常規(guī)螺栓聯(lián)接的問題。

同時用戶低壓柜母排部分存在無螺栓接口、用戶側(cè)母排螺栓銹蝕，在拆卸過程中費時費力等問題。

1.2 發(fā)電車電纜長度有限產(chǎn)生的問題

發(fā)電車的車身普遍較大，當(dāng)?shù)蛪号潆娛以讵M窄的街道內(nèi)時，發(fā)電車很難靠近用戶端，這時就需要有足夠長度的電纜，而每個發(fā)電車上配備的電纜長度有限，這樣就會出現(xiàn)因電纜長度不夠而使發(fā)電車即使開到現(xiàn)場也無法開展工作的現(xiàn)象。

1.3 電纜接頭與用戶低壓母排接頭管徑不匹配的問題

我局目前使用的應(yīng)急電源車進線電纜接頭與用戶低壓母排接頭管徑不匹配，造成多次搭接后才能正常供電。

在遇到上述問題時，應(yīng)急電源車插接不方便，延長了用戶的停電時間。

隨著公司供電規(guī)模的不斷擴大，面對客戶多樣化的供電需求，對供電可靠性提出了更高的要求，而應(yīng)急電源能夠為客戶提供多樣的供電服務(wù)。

為解決應(yīng)急電源車進線電纜與用戶母排連接過程中的問題，且使在母排連接過程中操作方便、快速有效、靈活通用，我們設(shè)計一種連接裝置取代原來的銅鼻子，使發(fā)電車能夠安全、可靠、快速地連接至低壓系統(tǒng)并且解決電纜長度有限的問題。對配電室進行改造，解決因配電室內(nèi)低壓柜的柜型因素（母排多層性、封閉性和緊湊性）而造成的接入困難等問題為更加方便地為用戶提供應(yīng)急電源，使低壓設(shè)備能夠更加簡便和安全地接入移動發(fā)電車，對增強用戶應(yīng)對電力突發(fā)事件的能力，全面提高電力服務(wù)保障水平有著重要意義。

2 原理說明

快速接入裝置首先要滿足快速的基本需求；其次在組裝方面要能統(tǒng)一配置接頭；最后在材質(zhì)的選擇上要求導(dǎo)電性能高且不易發(fā)熱、膨脹變形。因此我們據(jù)此繪制了簡易的設(shè)計圖紙：

在進行了充分的調(diào)查和研討后，設(shè)計了低壓應(yīng)急電源接入裝置。該接入裝置輸出端通過電源電纜與用戶側(cè)供電系統(tǒng)固定連接，輸入端采用快速插拔式防護等級在IP67的連接器，在進行復(fù)電時，將應(yīng)急電源車電源輸出端的電源電纜直接插入連接器，在5～10分鐘之內(nèi)即可實現(xiàn)復(fù)電系統(tǒng)的連接。觸頭插芯采用銅芯合金材料制作，并鍍有約6mm厚的銀。插頭和插座間的導(dǎo)體接觸部分采用疊片式表帶結(jié)構(gòu)，確保導(dǎo)體的可靠連接。

應(yīng)急接入裝置的輸入端的插拔采取的是帶保護卡栓模式，不可移動，無裸露帶電部位，安全可靠。裝置采取的是分體式結(jié)構(gòu)，各部分可拆分、可維護，體積較小、裝卸方便靈活。整個裝置外觀是采用不銹鋼外殼，耐腐蝕等級較高。

因此，對于不同的應(yīng)急電源，設(shè)定不同規(guī)格的應(yīng)急電纜、低壓開關(guān)和不同規(guī)格的快速接入裝置，并結(jié)合不同的低壓柜設(shè)置，確定改造方案。根據(jù)目前的應(yīng)急發(fā)電車等應(yīng)急電源的配置，結(jié)合不同的低壓設(shè)備情況，制定出低壓應(yīng)急供電裝置的配置方案。

應(yīng)急接入單元連接器的內(nèi)部連接采用表帶式的技術(shù)，其工作原理如下：

該表帶采用導(dǎo)電及機械性能優(yōu)良的鈹銅BeCu作為導(dǎo)電材質(zhì)，表面采用先進的鍍銀工藝，從而保證了具有很低的接觸電阻（25μΩ），進而達到很低的溫升。經(jīng)試驗證明，該連接器在長期滿載通流的情況下，溫升在30K左右，完全滿足GB/T 14048.7-2006關(guān)于連接器溫升的要求。

由于深圳地處沿海區(qū)域，鹽霧等腐蝕會對連接器產(chǎn)生影響，考慮到接插件的長期安全的使用，接插件必須能通過鹽霧試驗，鹽霧試驗后還能保持金屬內(nèi)部無銹蝕痕跡。

在插拔口附帶面板保護蓋，連接器的絕緣擊穿電壓在1000V，在未插合狀態(tài)下有防觸摸保護。在整個接入裝置上端有工作指示表，在應(yīng)急供電狀態(tài)下能實時反映電流、電壓等數(shù)值，同時在裝置上端設(shè)置了小型斷路器，增加了應(yīng)急供電的保護。電纜進線位置在裝置下端，節(jié)省了裝置的空間。

根據(jù)設(shè)備不同的接入方案，確定了四種不同的裝置方案：嵌入式（戶內(nèi)）、外置式（戶內(nèi)）、外置式（戶外）、線夾式接頭改造。

3 實施效果

深圳供電局已在轄區(qū)內(nèi)的深圳中學(xué)、深圳花市兩處安裝并應(yīng)用了上述發(fā)電車低壓應(yīng)急接入裝置，配備了具有統(tǒng)一接頭標(biāo)準(zhǔn)的柔性電纜連接器、用戶端快速接線裝置及相應(yīng)接入方案。

在保供電工作或事故應(yīng)急時，將發(fā)電車停在快速接入裝置旁，將應(yīng)急電源車電源輸出端的電源電纜直接插入連接器，在5～10分鐘之內(nèi)即可實現(xiàn)復(fù)電系統(tǒng)的連接，提高了工作效率。

裝置完成后對其進行加載溫升試驗，從零負載開始增加，直至100%負載，當(dāng)達到100%負載時，保持5分鐘。從測試結(jié)果可以看出，所設(shè)計的快速接頭及插頭在100%負載情況下沒有明顯發(fā)熱問題，能夠滿足現(xiàn)場實際運用需要。

另外，該發(fā)電車低壓應(yīng)急接入裝置的箱體采取緊湊型設(shè)計，體積較小，根據(jù)配電房及周邊環(huán)境，既可選擇裝設(shè)于墻體，亦可落地安裝于地面，在安裝位置的選擇上實現(xiàn)了靈活多樣性，有效實現(xiàn)低壓應(yīng)急電源的安全、快速、方便地接入。

在建設(shè)堅強電網(wǎng)，提高供電可靠性的層面上，該成果為快速復(fù)電提供了有效的手段，將低壓快速復(fù)電工作融入可靠性管理，完善快速復(fù)電及搶修體制，從根本上逐漸減少工作量，縮短用戶停電時間，實現(xiàn)快捷、安全、可靠供電（見圖7、圖8）。

該項目從一線職工在現(xiàn)場保電、發(fā)電過程中遇到的實際問題出發(fā)，針對電纜連接困難問題，提出合理的解決路徑。本項目可有效實現(xiàn)低壓應(yīng)急電源的安全、快速、方便地接入，對提高供電可靠性具有很高的實用價值和示范作用。

作者簡介：張斌（1985-），男，湖北人，深圳供電局有限公司工程師，碩士，研究方向：配網(wǎng)生產(chǎn)運行。

（責(zé)任編輯：蔣建華）