10kV旁路帶電作業法的研究與應用

周曙琦

摘 ?要：隨著城市規模的不斷擴大，城市的電路系統變的越來越復雜，以前傳統的銅芯線路已經不適合現代城市的電力發展，現階段被廣泛應用的是電纜，電力電纜的安全穩定運行對于國家正常的運作具有十分重要的意義。對于突發電力故障，需要在電力電纜完全斷電的情況下進行檢修，恢復供電的時間難以控制，造成的損失也無法估計，在這種背景下，10kV旁路帶電作業法被廣泛使用，該方法可以在不間斷供電的狀態下，在短時間內構建一套臨時供電系統，以把損失降到最低，文章結合實際施工作業情況，提出了10kV旁路帶電作業法的研究現狀和應用前景。

關鍵詞：供電系統;故障恢復;旁路作業法;降低損失

引言

隨著經濟的發展和改革開放的不斷深化，我國城市規模不斷擴大，城市供電問題已經成為一個城市發展的瓶頸，特別是對于工業城市，電力電纜的突發故障將會造成很大的損失，而傳統的突發故障恢復手段多是采用整體斷電，分段恢復法，這種方法在一定時期發揮過重要作用，但是現在已經不適應現代城市的發展，這種傳統方法無法預測故障恢復時間，造成的損失也無法減少，恢復供電的時間也難以準確預測，在這種背景下，10kV旁路帶電作業法發揮了重要作用，該方法可以在不間斷供電狀態下，在短時間內構建一套臨時供電系統[1]，以把損失降到最低，不言而喻，探討這種旁路作業系統，應用于電纜線路不停電故障搶修、缺陷處理、例行維護的條件基本具備。文章結合實際的施工經驗和相關文獻論述，給出了一種穩定、安全、可靠的10kV旁路帶電作業法，實際表明，該方法可以有效地減少由于城市電力電纜突發故障造成的損失，可以實際推廣使用。

1 10kV旁路帶電作業法

10kV旁路帶電作業法是現代城市供電系統突發故障的常用處理方法的總稱，之所以叫做10kV旁路帶電作業法是因為該方法最初應用的領域就是10kV架空絕緣線路故障搶修。它是一種由旁路電纜、旁路接頭、旁路開關以及相關輔助器材和設備組成的臨時輸電系統。該系統在韓國、日本和上海、浙江等地得到應用，其工作原理是：當進行10kV架空線路故障檢修或例行維護時，在現場快速裝配一條臨時輸電線路，跨接該故障檢修或例行維護線路段。通過旁路開關操作，斷開該故障段電源[2]，并將電源引向這條臨時旁路帶電作業，通過旁路系統保持對線路用戶不間斷供電。同時進入停電狀態下的線路故障檢修或例行維護，確保工作安全。

2 10kV旁路帶電作業法的關鍵技術

隨著電網的智能化水平不斷提高，電力系統的安全運行越來越引起人們的重視，影響電力運行安全的因素很多[5]，經過實際調查分析可知，電力系統的自身安全問題是影響電力系統安全的一個重要因素，文章的研究重點是旁路帶電作業的自身安全性分析與檢測，旁路帶電作業作為銜接智能電網六大環節的核心節點，具有全局作用，也是電力系統中電力分配，接受和分配電能，控制電力的流向以及調整電壓的重要設備保障，核心功能是將各級電壓的電網聯系起來，在電力系統中起著電力樞紐的作用，總的來說，旁路帶電作業的安全關乎著電力設備整體安全，關乎整體和全局安全性，所以文章所設計的旁路帶電作業關鍵技術及其能效分析系統具有十分重要的意義，總結來看，本系統的重要意義如下：

（1）替代了人工檢修技術，解放了人力：我國在上世紀50年代，開始設置旁路帶電作業檢修工，推行以時間為周期的檢修制度，該制度在相當長的時間內發揮過重要作用，為電力設備的運行安全提供了制度保障，但是隨著電力系統的容量不斷提高，人工檢修方式受到了很大的限制（比如周期固定性，不能實時監測系統的安全，檢修經驗性，由于檢修工經驗論嚴重，有時可能不能發現并處理相關的故障），由于檢修工的水平不同，有時可能帶有主觀性，導致測量不準確，本系統的設計完全改變了這種模式，自動監測，實時監測，準確度高，靈活性好，適應性強。

（2）大大改進了傳統的監測工藝：傳統的監測工藝存在很多問題，比如站內可靠性低、由于檢修導致的停電次數過多、時間過長等，本系統在借鑒前人的研究成果基礎上，改進了監測工藝，實現了全自動化，新的監測工藝穩定性好、信號強度高、信號失真小、監測標準化、問題聯網解決等大大提高了檢測的效率和質量，在充分降低能效的基礎上，做到結果準確、保障有力。

3 10kV旁路帶電作業法的技術方案分析

3.1 有限元數值分析法

絕緣結構設計主要內容包括：通過理論計算復合介質內部和界面電場分布，合理優選電場應力控制方法，借以確定復合介質幾何形狀、尺寸和復合介質界面沿面放電距離，達到保證電纜、終端和中間接頭安全可靠運行的目的。大量的理論分析和長期試驗驗證結果表明：電場應力控制錐是最簡單、最可靠的均勻介質內部電場分布的手段。如果監測裝置都符合IEC 61850通信標準，則不用設置綜合監測單元，監測裝置直接與站端監測單元通信。站控層中設置站端監測單元，與過程層中符合IEC 61850標準的在線監測裝置及間隔層中的各綜合監測單元通信，實現整個在線監測系統的數據采集和運行控制。

3.2 通過選擇合適的材料

電纜插拔式快速終端和接頭絕緣結構是典型的固體復合介質絕緣結構，界面沿面放電與界面壓強和界面狀態密切相關。采用模擬試品等效插拔式快速終端和接頭多層固體復合介質絕緣結構，試驗研究界面沿面放電電壓與界面壓強和界面狀態之間的內在關系。由于XLPE絕緣體的直徑DXLPE等于常數[4]，當選取不同原始直徑DSR的高彈性硅橡膠絕緣體，且DSR≤DXLPE，即可改變高彈性硅橡膠絕緣體與XLPE絕緣體之間的界面壓強（握緊力）。

3.3 減少接觸面的阻抗

應首選錐形（俗稱推拔形）主絕緣結構，以減小插拔阻力，利用斜面力學原理提高界面正壓強，同時在插拔過程中快捷地排除界面氣隙。提高模具的配合精度和表面光潔度，保證產品表面平整光滑，界面配合準確完好。每次插拔時均應涂抹潤滑劑以降低界面摩檫系數，避免表面磨損，使得產品經歷1000次插拔后仍具有足夠的過盈量，以保證界面始終保持足夠的界面壓強。

3.4 插拔式快速終端和接頭的觸頭可采用表帶觸頭設計

表帶觸頭的特點有：體積小，結構簡單，不需要壓緊彈簧;接觸點多，導電能力強，額定電流可達到500A;動穩定性及熱穩定性都非常高;在插拔多次后仍能保證接觸良好，不會出現發熱現象。

4 結束語

文章在分析當下傳統電力電纜突發故障處理方法弊端的基礎上，分析了10kV旁路帶電作業法的基本概念，基本技術手段和關鍵技術，并結合實際作業經驗給出了技術方案，接著引入電力電纜線路旁路作業系統，進行電纜線路不停電搶修、運行維護的新措施，將有效改變電力電纜運行維護技術，如故障搶修、缺陷處理、例行維護都需要在線路停電狀態下進行，且線路停電時間無法控制的現狀，為現代城市保電或其他臨時供電提供了新的方法、措施和思路。

參考文獻

[1]程躍，車永才，魏毅.對架空配電線路實施旁路帶電作業法的探討[J].經濟技術協作信息，2006（3）：79-80.

[2]張澤琳，楊建國，王羽玲，等.10kV架空配電線路綜合不停電作業法的電氣試驗研究[J].電世界，2011（2）：17-19.

[3]蔣纏文，梅凡民，王曉艷.10kV配電線路不停電作業方法的探討與優化[J].貴州電力技術，2011（2）：367-371.

[4]何希平，張瓊華.10kV配電線路不停電作業方法的風險控制研究[J].重慶工商大學學報：自然科學版，2003（2）：22-26.