一種新型嵌入式高壓電纜直接接地箱的研制

胡欣欣 趙鵬勃 馮甘雨 黃嘉明 李迪

摘要：隨著城市快速發展，高壓電纜因具有占地面積小、可靠性高等特點，在城區中使用得越來越廣泛，而直接接地箱是110 kV及以上電壓等級的高壓電纜重要附屬設施之一，目前常用的直接接地箱分為地埋式和地面立式兩種形式，兩者各有優缺點。現介紹一種新型嵌入式高壓電纜直接接地箱，綜合了地埋式和地面立式兩種接地箱的優點，既方便了運維人員運行維護，同時又不影響周邊環境景觀。

關鍵詞：高壓電纜;感應電壓;接地箱

0? ? 引言

目前110 kV及以上電壓等級的單芯高壓電纜已廣泛應用于高壓輸電線路中，電力電纜金屬套應直接接地。交流系統中3芯電纜的金屬套應在電纜線路兩終端和接頭等部位實施直接接地[1]。直接接地系統由接地箱承載，因此直接接地箱是高壓電纜重要附屬設施之一。

1? ? 現狀

目前國內常用的高壓電纜直接接地箱形式有兩種：一種是地埋式直接接地箱，這種接地箱埋設在高壓電纜接頭井內，接頭井頂部由厚重的預制式水泥蓋板覆蓋，該種接地箱具有防水、防盜功能，但對高壓電纜進行停電或帶電預防測試時，如高壓電纜外護套絕緣電阻測試、接地系統紅外檢測或高壓電纜金屬套接地電流測量時，都需要掀開數塊高壓電纜接頭井蓋板才能操作高壓電纜直接接地箱，而工作完成后則需要恢復蓋板位置。若高壓電纜接頭井蓋板尺寸大，則需要多人協同配合工作，耗費大量人力和時間。另一種是地面立式直接接地箱，這種接地箱安裝在高壓電纜接頭井附近地面，對高壓電纜進行停電或帶電預防測試時，只需開啟接地箱箱蓋即可操作，但相對地埋式接地箱，其防水、防盜功能一般，且由于接地箱安裝在地面，若安裝接地箱周邊環境空曠而整潔，則地面立式接地箱就顯得突兀，對周邊環境呈現不友好的狀態，阻礙行人或交通，出于此原因，大多城市無法選用地面立式直接接地箱。

2? ? 新型嵌入式高壓電纜直接接地箱

本文將介紹一種新型嵌入式高壓電纜直接接地箱，能充分綜合地埋式和地面立式兩種直接接地箱的優點，除了具有防水、防盜功能外，在對高壓電纜進行停電或帶電預防測試時，運行人員能夠實現快速操作接地箱，同時該直接接地箱安裝于地面以下，一般情況下接地箱頂部與地面平齊、隱藏于地面下，操作時拉開接地箱頂部蓋子即可，對周圍環境十分友好。

2.1? ? 結構原理

新型嵌入式高壓電纜直接接地箱主要特點為接線端子及接地端子分別置于箱底和箱子頂蓋，對應的接線端子通過連接銅牌或柔性導體連接。圖1所示為接地箱開啟狀態，圖2所示為接地箱關閉狀態。

新型嵌入式高壓電纜直接接地箱整體為加強型不銹鋼材料，可實現一定載重。接地箱箱頂安裝可翻折開啟的蓋子（簡稱“頂蓋”，下同），箱底及頂蓋下部分別安裝絕緣板，兩塊絕緣板上分別裝有3組接地線連接端子和1組總接地線連接端子，其中安裝在頂蓋的3組接地線連接端子與總接地線端子之間安裝有連接導體，即4個端子中間電氣導通，而安裝在箱底的3組接地線連接端子與總接地線端子之間則相互絕緣。

A、B、C三相接地線從高壓電纜絕緣接頭其中一側（電源側或負荷側）引出后從側面穿入直接接地箱，通過螺栓分別固定于安裝在箱底絕緣板上的接地線端子上。同樣地，從接地網引出的總接地線從側面穿過直接接地箱后，通過螺栓固定于安裝在箱底絕緣板上的總接地線端子上。

通過可旋轉連接銅牌或柔性連接導體，將安裝于箱子底部和頂蓋的連接端子對應相連，即可實現高壓電纜直接接地。為了加強可翻折頂蓋的防水性能，在頂蓋與箱體之間設置防水凹槽及防水膠圈，同時通過安裝專用開啟裝置，實現接地箱防盜功能。

2.2? ? 結構特點

（1）防止接地方式變化。由于安裝于箱子底部和頂蓋的連接端子通過可旋轉連接銅牌或柔性連接導體相連，無論是否開啟頂蓋，可旋轉連接銅牌或柔性連接導體均能自適應端子之間的距離變化，始終保持電氣連接狀態，有效防止運行人員操作接地箱時接地方式突然發生變化。

（2）方便運維檢修。運行人員開啟接地箱頂蓋后，所有直接接地部件均能露出來，可直接進行紅外檢測;同樣地，通過測量可旋轉連接銅牌或柔性連接導體電流，即可實現高壓電纜金屬套接地電流的檢測。當進行高壓電纜外護套絕緣電阻測試時，運行人員僅需拆除接地線端子之間的連接導體，這就使得預試、檢修更加方便。

（3）對周邊環境友好。接地箱整體安裝于地下，其頂蓋與地面平齊，可實現整體隱藏。

3? ? 結語

作為高壓電纜重要附屬設施之一，高壓電纜直接接地箱既是保障高壓電纜安全穩定運行的重要設備，也是運行人員檢查高壓電纜運行狀態的窗口。新型嵌入式高壓電纜直接接地箱通過優化目前常用的地埋式和地面立式直接接地箱，在實現與周邊環境相協調的同時，有效提升了高壓電纜運行的安全穩定性，提高了運行人員測試、檢修效率。

[參考文獻]

[1] 電力工程電纜設計標準：GB 50217—2018[S].

收稿日期：2019-12-04

作者簡介：胡欣欣（1991—），男，遼寧朝陽人，工程師，主要從事輸電電纜線路運行與維護工作。