10k電纜轉換箱的研制與應用

張松

摘 要：目前國內成熟的旁路作業法普遍采用成套柔性電纜、旁通開關等專用設備作為旁路短接設備，不僅設備價格昂貴、易磨損，用于長距離配網線路短接時，設備投入成本較高，更關鍵的是其只適用于架空線路，難以應用于電纜網。為克服柔性電纜設備存在的不足，保留柔性電纜連接快速、便捷的優點，如果將普通交聯電纜結合柔性電纜作為旁路短接電纜，不僅由于設備費用低、耐磨損，可以大大降低旁路作業法的設備成本，實現遠距離架空線路旁路作業，更重要的是可以突破目前環網柜只能與交聯電纜連接，造成成套柔性電纜設備無法應用于電纜網旁路作業的瓶頸。為此，研制一種普通交聯電纜和柔性電纜的轉換裝置，就可以綜合兩種電纜的優點，達到降低成本，豐富不停電旁路作業方法的目標。

關鍵詞：電纜轉換箱；旁路作業；不停電作業

中圖分類號：TM773+.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0041-02

1 前 言

為了提高城市電網供電可靠性，我國帶電作業技術、旁路不停電作業技術和裝備得到快速發展，自主知識產權的先進技術、裝備和工具有效保證帶電作業工作更安全性、更便捷[1]。

隨著旁路不停電作業系統在國內電力系統中的應用不斷加深，市區配網線路纜化進程的不斷加快，廣大電力客戶對這種作業系統也提出了更高要求，特別是電纜網綜合不停電技術的研究已經迫在眉睫[2]。然而，目前國內成熟的旁路作業法普遍采用成套柔性電纜、旁通開關等專用設備作為旁路短接設備，不僅設備價格昂貴、易磨損，用于長距離配網線路短接時，設備投入成本較高，更關鍵的是其只適用于架空線路，難以應用于電纜網[3]。

為克服柔性電纜設備存在的不足，保留柔性電纜連接快速、便捷的優點，如果將普通交聯電纜結合柔性電纜作為旁路短接電纜，不僅由于設備費用低、耐磨損，可以大大降低旁路作業法的設備成本，實現遠距離架空線路旁路作業，更重要的是可以突破目前環網柜只能與交聯電纜連接，造成成套柔性電纜設備無法應用于電纜網旁路作業的瓶頸。

為此，研制一種普通交聯電纜和柔性電纜的轉換裝置，就可以綜合兩種電纜的優點，達到降低成本，豐富不停電旁路作業方法的目標。

2 電纜轉換箱的技術原理

電纜轉換箱利用防水型電纜分支箱外殼和兩種不同電纜接口進行組裝，內部電氣連接采用絕緣電纜。由于轉換箱具備不同的電纜接口，能夠同時在XLPE電纜戶內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。產品結構，如圖1所示。

3 電纜轉換箱的結構特點

3.1 電纜接口設計

一側電纜接口采用連接母排結構或肘型接頭，可以與XLPE電纜戶內終端連接，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，控制相對地，相對相之間距離大于140 mm。

另一側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系統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，通流能力可以達到200 A，并且滿足插拔1 000次后，性能無變化。

3.2 內部電氣連接設計

由于項目產品采用的是空氣絕緣，并且要求箱體體積盡量小，所以，內部電氣連接設計時沒有考慮母排連接方式，而是直接采用絕緣電力電纜連接。這種設計提高了項目產品的整體絕緣性能。

3.3 移動能力設計

考慮到現場施工人員操作的方便性，項目設計時給產品加裝了移動底盤。

該底盤設計時留有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計

考慮項目產品運行環境是戶外，在外殼材料上，我們采用301牌號不銹鋼作為基材。

頂部采用整體密封焊接工藝。前后上掀門兩側設計導水槽，引導水流從兩側流下，不進入箱體內部。

4 電纜轉換箱的性能指標

4.1 電纜轉接箱技術指標

①額定電流和溫升。

10 kV電纜轉接箱的額定電流為200 A，在GB/T 11022—1999規定的溫升試驗條件下，當周圍空氣溫度不超過40 ℃時，轉換箱任何部分的溫升不超過55 K。

②主回路電阻。

轉換箱的主回路在溫升試驗前后，主回路電阻值的增加量小于20%。

③額定絕緣水平。見表1。

④防護等級為IP44。

4.2 電纜轉換箱的技術指標

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對接：方便地進行對接，對接以后有牢固、可靠的鎖口，防止在對接以后自動脫落；

⑥分離：方便地由對接狀態改變到分離狀態，中間接頭應具備閉鎖功能，杜絕帶電分離；

⑦保護與防護：在分離狀態，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機械壽命：大于1 000次循環（對接與分離為一個循環）。

5 電纜轉換箱的應用

5.1 用于架空線路旁路作業

利用10 kV電纜轉換箱、負荷轉移車、柔性電纜、交聯電纜、旁通開關等設備可以實現架空線路的旁路作業。如圖2所示。

5.2 用于電纜網的臨時供電

先利用帶肘型電纜頭的普通交聯電纜將轉換箱與就近的環網柜或分接箱連接取電，再用柔性電纜連接負荷轉移車與轉換箱，從負荷轉移車的車載配變上輸出低壓電，實現臨時供電。如圖3所示。

5.3 用于電纜網的不停電檢修作業

利用轉換箱、負荷轉移車、柔性電纜、交聯電纜組成的旁路系統短接故障電纜兩端的環網柜或分接箱，實現電纜網的不停電檢修工作。同時，負荷轉移車的車載配變也可用于臨時替換受電纜故障影響而停電的箱式變，實現電纜網不停電作業。如圖4所示。

6 結 語

研制普通交聯電纜和柔性電纜的轉換裝置，能夠節省電力運行成本，符合低碳理念，有助于實現企業的綠色和諧發展。實踐證明，此10kV電纜轉換箱設計合理、安裝拆卸方便、使用靈活、可操作性強，能夠安全、方便地利用其來配合負荷轉移車、柔性電纜、交聯電纜等設備開展架空線路和電纜網綜合不停電作業，實現遠距離、復雜地形的架空線路與電纜的不停電作業法，擴大了不停電作業的應用范圍。

參考文獻：

[1] 韓曉梅.10 kV電纜分支箱常見的-些問題及措施[J].華東科技：學術版， 2015（9）：212.