配電網柔性電纜余纜輪式托架設計

石霄峰，譚程凱，韓一鳴，劉欣宇

（浙江大有實業有限公司帶電作業分公司，浙江 杭州 310000）

1 配電網旁路柔性電纜余纜托架現狀

隨著近年用戶對供電可靠性、用電滿意度要求的日益提升，配電網不停電作業技術逐漸鋪開，其中利用配電網旁路柔性電纜開展旁路不停電作業作為一種主要施工方法，也在不斷拓展應用范圍，而配電網柔性電纜使用時的便捷性和安全性對整個不停電作業的開展起到非常重要的作用。在實際生產中，采用桿上臨時取電給移動箱變車、環網柜供電、帶電帶負荷直線桿開分段、帶負荷更換分段開關等多種形式的旁路作業時，由于旁路柔性電纜與架空導線連接處和桿上旁路開關之間冗余電纜自重較大，會導致旁路柔性電纜與架空導線連接處產生較大的向下拉力，產生較大弧垂。而目前通過在旁路開關上方，靠近連接點的桿塔位置上，設置表面略呈弧形拱起的鐵質金屬托盤或絕緣間隔棒的辦法來放置固定多余拖垂的旁路柔性電纜，以此承受冗余電纜大部分的重量。但這樣的解決方式有以下缺點：

（1）鐵質金屬托盤尺寸和面積較小，無法起到托盤應有的支撐余纜和減少連接點弧垂的作用。

（2）當旁路作業過程中進行電網無間隙并環時，若意外環流較大，會導致旁路柔性電纜過載發熱降低絕緣性能，鐵質托盤容易造成單相接地和相間短路，造成嚴重的設備甚至人身事故。

（3）絕緣間隔棒形式的桿上旁路柔性電纜支架，不具備余纜消納及承載功能，同時，易將固定點旁路柔性電纜的絕緣層磨損引起設備及人身事故的隱患。

2 配電網旁路柔性電纜的余纜輪式托架的設計

配電網旁路柔性電纜的余纜輪式托架，本文參照帶電作業用提線工具定義：在帶電作業中，用于取代直線絕緣子串、承受導線的機械負荷和電氣絕緣強度、進行提吊導線的工具。該托架定位是一種承受旁路柔性電纜的機械負荷和電氣絕緣強度、承受余纜大部分重量的工具。包括絕緣托架和固定基座和鎖緊裝置，絕緣托架與固定基座可拆卸連接，絕緣托架包括繞線輪，繞線輪上設有分別供三根單相旁路柔性電纜纏繞的三個環形凹槽。

環形凹槽內設有測量旁路柔性電纜溫度的溫度傳感器。繞線輪遠離固定基座的一端設有指示燈，溫度傳感器測得的溫度大于預設值時，指示燈亮。鎖緊裝置包括固定座、螺桿及套設于螺桿上的連接套和螺帽，鏈條的一端固定于連接套上，螺帽與螺桿螺紋傳動連接以限制連接套在螺桿上的軸向位置。

絕緣托架與固定基座通過螺紋連接用于帶電作業工器具的各種材料，必須有足夠的抗拉、抗壓、抗彎、抗扭、抗沖擊強度和一定的硬度和塑性。因此，本絕緣輪式托架部分材質為FRP纖維增強復合材料制成。

圖1 余纜輪式托架的結構

圖2 余纜輪式托架中固定基座結構

參照圖1和圖2對配電網旁路柔性電纜的余纜輪式托架做進一步說明：

包括絕緣托架和固定基座，在使用特種設備或旁路開關進行電網無間隙并環時，可能會發生意外環流較大，導致旁路柔性電纜過載而發熱，本文托架采用絕緣托架，避免了旁路柔性電纜發熱破壞絕緣后對地放電的隱患，使得余纜輪式托架的使用更加安全；絕緣托架與固定基座可拆卸連接，在安裝余纜輪式托架時，可以先將固定基座固定在電桿上，再安裝絕緣托架，使得余纜輪式托架的安裝更加輕松省力；絕緣托架包括繞線輪，絕緣托架呈輪狀，使得旁路柔性電纜的纏繞不會破壞絕緣層，使得纏繞更加安全；繞線輪上設有三個環形凹槽，三根單相旁路柔性電纜分別纏繞在三個環形凹槽內，可避免不同相的旁路柔性電纜擠在一起，因過流過熱導致相間絕緣破壞而引起相間短路，提升余纜輪式托架使用的安全性；固定基座包括用于與電桿配合的鏈條及將鏈條與電桿鎖緊的鎖緊裝置，余纜輪式托架通過鏈條和鎖緊裝置將繞線輪固定在電桿上，鏈條的使用強度較大、不易斷裂，使得余纜輪式托架的使用更加可靠。

環形凹槽內設有測量旁路柔性電纜溫度的溫度傳感器。這樣設置的好處在于，可以實時監控環形凹槽內旁路柔性電纜的溫度，當旁路柔性電纜內溫度因并環環流過大導致異常升溫時，工作人員可以采取相關措施避免事故發生，提升旁路柔性電纜纏繞的安全性。三個環形凹槽由兩個隔板隔離而成，結構簡單，加工方便。固定基座采用高強度鋁合金材料制成，材質較輕，使用強度高，使得固定基座的固定更加可靠。繞線輪采用FRP纖維增強復合材料制成，材質輕且硬，機械強度高，有良好的絕緣性能。余纜固定方法步驟如下：

（1）將鏈條纏繞在旁路開關上方接近架空導線連接點的電桿上；

（2）通過鎖緊裝置將鏈條的位置固定；

（3）將絕緣托架安裝在固定基座上；

（4）將三根單相旁路柔性電纜分別纏繞在三個環形凹槽內。

3 配電網旁路柔性電纜的余纜輪式托架優點分析

（1）當旁路作業進行無間隙并環時意外環流較大，柔性電纜因過流發熱時，由于托架采用絕緣托架，避免了旁路柔性電纜發熱破壞絕緣后對地放電的隱患，使得余纜輪式托架的使用更加安全。

（2）繞線輪上設置有三個環形凹槽，三根單相旁路柔性電纜分別纏繞在三個環形凹槽上，避免不同相的柔性電纜同時擠在一起，因過流過熱導致相間絕緣破壞而引起相間短路，提升余纜輪式托架使用的安全性。

（3）環形凹槽內設置溫度傳感器和指示燈，實時監控環形凹槽內旁路柔性電纜的溫度，在溫度傳感器測得的溫度大于預設值時，指示燈亮，第一時間對工作人員起到警示的作用，告知采取相關措施，避免事故發生。

（4）該余纜的固定方法，將三根單相旁路柔性電纜分別纏繞在三個環形凹槽內，使得三根單相旁路柔性電纜之間不會相互影響，使余纜的固定更加安全可靠。

4 結語

一種由多股軟銅線構成的、能重復使用的可彎曲的交流單芯柔性電力電纜。主要用于10kV及以下配電線路旁路作業，其在使用過程中電纜本身和與其連接的設備承受的應力均不應超過其額定性能承載力，對于現有鐵質余纜托盤和柔性電纜支架在實際作業中存在的問題，本文設計的一種用于配電網旁路柔性電纜的余纜輪式托架通過實物分析，采取相應技術手段和在細節上進一步完善，解決了上述問題的同時，提升了旁路柔性電纜使用環境的安全性，是一種新的余纜解決方案。