35kV電纜接地線的研制

馬麗軍，　梁流銘，　葉　堅，　趙魯臻，　謝凌東，　蔡黎明

國家電網浙江省電力公司 寧波供電公司　浙江寧波　315000

35kV電纜接地線的研制

馬麗軍，梁流銘，葉堅，趙魯臻，謝凌東，蔡黎明

國家電網浙江省電力公司 寧波供電公司浙江寧波315000

針對35kV開關柜內電纜出線處掛設臨時接地線困難的問題，研制了一款新型電纜接地線。對這一電纜接地線的結構與創新點進行了分析。這一電纜接地線可以提高工作效率、降低工作難度，增強安全可靠性。

電力系統；電纜；接地線；設計

1　研究背景

在檢修工作中，工作人員掛臨時接地線的作用主要有三個： 防感應電傷害，有明顯的接地標志，防止突然來電。目前，變電所內接地線的接頭有三種。第一種為拉拽式，將接頭部分對準導線向下拉即可固定，此類接地線懸掛于圓形導線且平坦地帶。第二種為垂直懸掛式，將接頭部分垂直于導線處，然后旋轉手柄并緊固。第三種為旋轉固定式，將導線套入接頭槽內，然后再旋轉手柄即可固定，此種接地線適用于母排[1-7]。

35kV線路接地刀開關因故障不能合閘、線路接地刀開關維護或測量開關柜內開關全回路電阻時，需要斷開35kV線路接地點，此時需要在電纜出線側掛設一副接地線。由于開關柜結構的緊湊性、電纜出線的特殊構造及電纜外絕緣包裹的嚴密性，電纜接地線掛設非常困難，普通的接地線無法掛設，或者即使懸掛上也容易掉落，會產生重大安全隱患[8-10]。

筆者根據上述實際情況，研發了一款35kV電纜接地線，可以保障檢修人員的人身安全。

2　現有電纜接地線弊端

隨著寧波電網迅速發展，變電所數量不斷增加，35kV線路增容改造、設備老化檢修及開關柜內工作量大增。35kV電纜出線復雜，來電側不太明了，且較多采用環網方式，因此電纜接地不可靠會導致反送電，危及檢修人員的安全。

雖然旋轉固定式接地線接頭適用于母排固定，但是由于開關柜內空間狹小，并且母排經過絕緣化處理，因此幾乎沒有裸露的導電部位可供掛設接地線，母排與旋轉手柄之間很難形成一個良好的掛設角度，經常導致掛設失敗，如圖1所示。

圖1　無裸露導電部位可供掛設接地線

當線路接地刀開關檢修或電纜需要維護時，為了防止線路反送電，需要在電纜處掛設接地線。旋轉固定式接地線無法在電纜處固定良好，存在嚴重的安全隱患，一旦線路反送電，將危及檢修人員的安全，如圖2所示。

圖2　電纜接頭處掛設接地線

3　新型電纜接地線

3.1　結構

利用AutoCAD工程制圖軟件進行結構設計，依托變電檢修室的車間加工平臺進行機械加工，研制出適用的新型接地線。新型接地線設計方案如圖3所示。

圖3　新型接地線設計方案

由圖3可以看出，此新型電纜接地線由1根固定絕緣桿、1根旋轉操作桿、1個旋轉式接頭、接地線及若干螺栓組成。固定絕緣桿可控制接頭的緊固方向，旋轉操作桿進行緊固操作，雙手配合進行，使整個操作輕松省力、方便快捷。人體不需要進入電纜倉內部，使安全可靠性大大提高。

在接頭材料、形狀及緊固方式上，新研制的 35kV 電纜接地線成功避免現有接地線的弊端。在掛設接地線時，接頭材料選用鋁材料，可使連接可靠、接觸電阻小、造價低，同時接頭部位質量輕，攜帶拆裝方便。接頭選用平口結構，通過固定電纜頭兩個平面邊，使安裝可靠，操作不受外部結構影響，且結構簡單，制作方便。接頭緊固選用螺旋固定方式，使連接安全可靠，同時拆卸方便，整個操作輕松省力、方便快捷，且無安全隱患[11]。新型接地線的固定絕緣桿和旋轉操作桿如圖4所示，接頭部位如圖5所示。

圖4　新型接地線固定絕緣桿和旋轉操作桿

圖5　新型接地線接頭部位

3.2　優點及創新點

新型接地線具有以下優點：

(1) 懸掛方便、簡單、可靠，安全性能高；

(2) 適用范圍廣，無論開關柜內是否絕緣化均可采用；

(3) 接地后，拆除導線螺栓，無任何安全隱患；

(4) 懸掛效率高；

(5) 徹底解決了10kV、35kV開關柜內電纜頭檢修時接地線無法懸掛的難題。

該成果已經在寧波供電公司廣泛推廣使用，使用效果顯著，極大地提高了工作效率，并提升了檢修的安全可靠性。該成果設計新穎，創新性強，具體體現如下：

(1) 采用固定絕緣桿和旋轉操作桿，懸掛方便、簡單、快捷；

(2) 固定絕緣桿采用萬向節，便于旋轉，可以彌補開關柜體空間狹小的缺點；

(3) 接頭采用平口結構，結構簡單，制作方便，通過固定電纜頭兩個平面邊，使安裝可靠，操作不受外部結構影響；

(4) 采用螺旋固定方式，連接安全可靠，同時拆卸方便，使整個操作輕松省力、方便快捷，且無安全隱患；

(5) 適用范圍廣，適用于10～35kV所有電纜出線。

4　投產試用

將新研發的35kV電纜接地線進行現場試用，如圖6所示。

圖6　新型接地線現場試用

記錄使用過程中存在的不足和弊端，不斷改進和完善。新研制的35kV電纜接地線分別在厚墩變電站、衣亭變電站進行試用，檢查試用效果，并記錄每位檢修人員的使用情況。各位檢修人員的懸掛時間如圖7所示。由圖7可以看出，不同技能水平的檢修人員平均用時為5.08min，與原接地線平均用時20min相比，工作效率提高了75%。

圖7　新型接地線投產試用時間對比

5　結論

新型電纜接地線成功解決了35kV開關柜內電纜出線處掛設臨時接地線困難的問題，提高了工作效率，減低了工作強度，并且大大減小了用戶停電所造成的社會壓力。新型電纜接地線接觸牢固，不會因接地線掉落造成人員傷害和設備損壞，消除了重大安全隱患，減少了設備的停役檢修時間，提高了供電可靠性，具有較強的使用價值。

[1] 韓伯鋒.電力電纜試驗及檢測技術[M].北京： 中國電力出版社，2007.

[2] 李宗延，王佩龍，趙光庭,等.電力電纜施工手冊[M].北京： 中國電力出版社, 2002.

[3] 史傳卿.電力電纜[M].北京： 中國電力出版社，2006.

[4] 江日洪.交聯聚乙烯電力電纜線路[M].2版.北京： 中國電力出版社，2009.

[5] 蔡國雄，胡兆明，王建民.介質損耗測量的過零點電壓比較法[J].電網技術, 1995, 19(10)： 1-5.

[6] 談克雄, 李福祺, 張會平，等.提高電容型設備介損監測裝置性能的意見[J].高電壓技術, 2002, 28(11)： 21-23，27.

[7] 梁流銘，謝凌東，趙魯臻，等.220kV垂直導線接地線的研制與應用[J].上海電氣技術，2016，9(3)： 21-23.

[8] 楊灝, 王東旭, 黨瑞榮.高壓電力設備介質損耗在線檢測技術研究[J].無損探傷, 2008, 32(1)： 21-23.

[9] 陳攀, 孫才新, 米彥，等.一種用于絕緣子泄漏電流在線監測的寬頻帶微電流傳感器的特性研究[J].中國電機工程學報, 2005, 25(24)： 144-148.

[10] 吳茂林，崔翔.變電站地電位差對屏蔽電纜的電磁干擾分析[J].高電壓技術，2005，31(3)： 53-55，60.

[11] 姜云，付莊.一種小型電纜隧道檢測機器人設計[J].華東電力，2009，37(1)： 95-97.

(編輯： 啟德)

A new type of cable grounding line was developed for the problem of the temporary grounding line at the cable outlet of 35kV switchgear. The structure and innovation feature of this cable grounding line were analyzed. This cable grounding line can improve work efficiency, reduce the degree of difficulty in work and enhance safety and reliability.

PowerSystem；Cable；GroundingLine；Design

TM407

B

1674-540X(2017)04-031-03

2017年7月

馬麗軍(1981—)，男，碩士，高級工程師，主要從事變電設備管理工作，E-mail: 52299951@qq.com