淺談配網新型絕緣隔離裝置的研制與應用

(深圳龍崗供電局，廣東 深圳 518100)

0 引言

隨著城市配電網的發展，高可靠性供電成為最重要的要求，因此架空線路的帶電作業便廣泛開展。相對于停電作業，帶電作業有著不可替代的優勢和必要，但同時也存在著一定的電弧灼傷風險，所以作業前須對鄰近帶電體進行可靠的絕緣遮蔽和絕緣包裹，防止電弧灼傷施工人員，而工作后又要對該遮蔽進行拆除，這就需要耗費較長的時間和較大的人力，嚴重影響作業效率，顯然不符合當前配電網作業的需求。那么，在保障電網、設備、人員安全的情況下，改進絕緣遮蔽和絕緣包裹的效率和作業方式，變得十分重要。

根據10 kV城市配電網絡結構特點，“絕緣手套作業法”是目前城市10 kV配電網帶電作業的主要技術手段，“絕緣桿作業法” “地電位作業法”作為城市10 kV配電網帶電作業的必要補充和輔助工作方式。

而本文針對地形、桿塔復雜的作業地點，絕緣斗臂車無法到達，且登桿作業困難的作業項目，提出采用絕緣桿作業法作業。尤其涉及到一種可以采用絕緣桿作業安裝的隔離刀閘絕緣遮蔽罩。

該絕緣罩符合設備實際特點、拆卸簡單，可以采用絕緣桿或絕緣手套進行安裝，具備較強的實用性。

1 技術要求

帶電作業的工作環境是電磁場強度高，長時間在露天作業，所以對于帶電作業絕緣防護產品的要求相對較高。帶電作業用隔離刀閘絕緣遮蔽罩應具有良好的電氣絕緣性能和較高的機械強度，同時還應具有防潮濕、耐老化等優點。為了現場作業的方便，隔離刀閘絕緣遮蔽罩還應具有質量輕、操作方便、不易損壞的特點。具體技術要求：①帶電作業遮蔽用具研制執行《GB12168-2006帶電作業用遮蔽罩》標準。②本文涉及的隔離刀閘絕緣遮蔽罩必須能夠適合絕緣操作桿或絕緣手套2種作業方式。

2 隔離刀閘絕緣遮蔽罩的研制

2.1 材質選擇

基于加工性能，本項目選擇HDPE板(高密度聚乙烯板)作為絕緣基材。該材料熔點約為130 ℃，相對密度為0.941～0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好；介電性能，耐環境應力開裂性亦較好。由于PE屬于熱塑性材料，所以加工時可以采用熔接技術，而且方便折彎加工異形工件。材質性能見表1。

表1 隔離刀閘絕緣遮蔽罩材質主要性能

2.2 外形設計

外形設計主要根據10 kV隔離刀閘現場安裝情況設計，一般臺架上的線路隔離刀閘采用倒裝方式(見圖1)。所以絕緣罩主體采用哈弗結構設計，可以張開及合攏。合攏后絕緣罩將隔離刀閘全部罩住，實現對其絕緣隔離的目的。絕緣罩兩邊設計有管狀延長遮蔽，主要用于隔離刀閘兩端引線引出，同時利用引線輔助絕緣罩固定。絕緣罩一側設計有絕緣彈簧夾鉗，利用操作桿與設計絕緣彈簧夾鉗連接，操作夾鉗分合，帶動絕緣罩分合。絕緣罩設計見圖2。

2.3 加工

對于這種異形絕緣罩，如果采用模具加工，由于體積大，數量少，成本會非常高，所以采用機械加工的方式比較合理。

首先選擇5 mm厚度的HDPE板材，根據設計圖紙進行折彎，折彎處先刨槽，刨槽深度為0.6 mm，分2次進刀，每次0.3 mm。然后用熱烘槍對折彎處加熱(200 ℃、5 min)，緩慢折彎到90°(采用夾具加工)，再采用PE條在彎曲處進行熔接處理。另外，接縫處采用專用PE熱熔機進行熔接處理，絕緣罩兩邊引線管及夾鉗全部采用熔接處理，夾鉗另外采用機械加工。

圖1 現場設備安裝圖

圖2 絕緣罩外觀設計圖

2.4 絕緣操作桿

絕緣操作桿采用螺紋接頭接駁的絕緣桿，采用螺紋五金接頭接續絕緣桿，承重能力比伸縮型絕緣桿更強，可根據實際需求接續多段絕緣桿，連接也方便。缺點為絕緣桿主體由多段組成，拆散后占用較大的收納空間。

3 安全性試驗

根據Q/GDW 520-2016，10 kV配網不停電作業規范以及國家電網公司電力安全工作規程(配電部分)的規定，對隔離開關絕緣遮蔽罩進行絕緣試驗，試驗結果：①電極間距離300 mm，加工頻耐壓 60 kV，持續時間1 min，表面工頻耐壓試驗符合要求。 ②加工頻耐壓 30 kV，持續時間 1 min，工頻耐壓試驗符合要求。③使用絕緣高阻表對隔離開關絕緣遮蔽罩進行表面絕緣電阻檢測，阻值大于700 MΩ，符合試驗要求。

4 現場應用驗證

本文作者通過對10 kV線路帶電作業情況進行調研，根據新研制的10 kV隔離刀閘絕緣遮蔽罩，在深圳龍崗供電局進行現場帶電作業操作應用。作業人員采用地電位作業法，用絕緣操作桿將絕緣遮蔽罩靠近隔離刀閘，打開絕緣罩將隔離刀閘包裹遮蔽，安裝后的絕緣罩將隔離刀閘裸露帶電部分全部遮蔽，效果良好?，F場安裝圖見圖3。

圖3 隔離刀閘絕緣遮蔽罩現場安裝圖

5 結語

本文通過對10 kV配電線路實際帶電作業需求調研，實驗性地設計研發了一種隔離刀閘絕緣遮蔽罩。具備如下功能及優點：①結構設計滿足絕緣強度高、安全可靠、堅固耐用、裝配簡單的要求，已綜合考慮機械強度、物理作用力、絕緣距離等要素。②選用合適的安裝結構，滿足地電位絕緣操作桿安裝方式。③安全設計，合理選擇合適的絕緣材料，減少工具重量的同時，保證工具的安全使用。通過實際應用驗證，這種絕緣遮蔽罩現場安裝便捷，使用滿足帶電作業規程要求，具備推廣應用的價值；以此次研究為基礎，開展絕緣遮蔽和絕緣包裹等隔離裝置的匹配性研發及應用，應該是未來10 kV配網帶電作業工作中的重點方向。