10kV旁路帶電作業法的研究與應用

國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司 杜凌峰 國網上海市電力公司市北供電公司 張仲騏

1 引言

10kV 旁路帶電作業法其中涉及較多環節，但其主要是處理配電網供電故障，對用戶提供可靠持續的電能供應。10kV 旁路帶電作業法具有較強的技術性，需要專業人員利用該方式對電力線路進行維修，但在維修過程中仍需要注意很多問題，相關部門通過管理等方式，避免不良問題發生，從而提高設備及人身安全的保護效率。

2 旁路帶電作業技術原理

旁路帶電作業涉及絕緣排水夾具、旁路開關、中間接頭、快速可插拔終端、柔性電纜等內容，操作上述內容，需要在短時間內構建出旁路供電系統，確保電力供應充足；與此同時，通過旁路不間斷供電，可幫助電力電纜線路計劃檢修持續開展，還可對檢修出的故障設備進行及時更換與維修，從而將故障危害縮減至最小，降低對用電用戶的影響。

3 10kV 旁路帶電作業法研究

3.1 10kV旁路帶電作業法概述

10kV 旁路帶電作業法是現代城市處理供電故障處理方式的統稱，而被稱為10kV 旁路帶電作業法是因該方法在應用初期使用10kV 架空絕緣線路進行故障搶修，并且具有顯著的搶修效果，確保群眾可以正常用電。10kV 旁路帶電作業法主要由供電相關輔助設備、旁路接頭、旁路開關、旁路電纜等組建成臨時的輸電系統，該系統的工作原理是維修或檢修10kV 架空線路時，在維修現場裝配出一條臨時的輸電線路，進而實現線路故障檢修及維護；在利用旁路控制旁路開關時，首先需要將電源維修電源斷電，然后在將故障電源接入臨時供電線路中，通過臨時供電系統為人們提供用電，最后對其故障線路進行檢修，這樣不僅可以保障故障檢修率，還可以避免維修人員發生觸電事故。

3.2 10kV旁路帶電作業法關鍵技術分析

3.2.1 周期檢修制度

我國在20世紀五十年代便開始設置旁路帶電作業，并推行周期檢修制度，通過定期對電力設備檢修，促使電力系統的容量不斷提高。此外，周期檢修制度可將供電系統、設備等內容均進行詳細管理，并將諸多障礙進行一一排除；隨著現代信息技術的快速發展，供電系統得到有效完善，通過利用周期檢修制度，對供電系統進行定期故障查詢，可將問題及時鎖定，同時大部分供電檢修工作可以通過檢修技術代替人工檢修，進而實現供電電路的自動監測與實時監測，并進一步提升故障檢修的靈活度，確保10kV 旁路帶電作業法具備應對各種供電系統的良好適應性。

3.2.2 監測工藝

在當今社會背景下，人們對供電需求不斷加大，因此也會相對增加用電故障，但傳統的電路監測工藝具有很多缺點，例如：維修時間長、故障定位不及時、故障檢修不徹底、故障反復出現次數多，在上述問題的基礎上，采用10kV 旁路帶電作業法可將上述問題進行有效控制，因該操作方式可對傳統監測工藝進行優化，并提高監測標準，避免信號失真，從而確保監測結果的準確性。

3.2.3 線路旁路作業系統

線路架空旁路作業系統是10kV 旁路帶電作業法關鍵技術，同時也是開展旁路作業的基礎重點工作，其電線裝置如圖1所示，具體操作內容如下：在進行線路架空旁路作業的過程中，其安設設備采用架空線路施工方法，在架空旁路兩端連接耐張桿，然后在耐張桿上安裝臨時負荷開關，連接或斷開架空旁路系統；此外，線路兩端應與耐張桿和架空旁路線路連接，以便于故障維護和維修。用于架空線路的導線通常為絕緣鋁導線。與瓷瓶和橫擔敷設后，用耐張桿連接的負荷開關連接架空旁路兩端的帶電故障檢修線。檢查相關相位后，架空旁路與線路并聯，測量架空旁路電流，監測電路工作是否正常。若出現問題，則可斷開電源進行檢修，架空旁路還可以為用電設備進行供電，保證供電需求。

4 10kV 旁路帶電作業法技術方案分析與研究

4.1 有限原數值分析法

絕緣結構在10kV 旁路帶電作業法中具有重要的應用價值，所以在使用材料的過程中需要設計出適宜的絕緣結構，推動電路檢修工作持續開展。在設計絕緣結構時其具體內容包括：首先，所有設計及實際工作的開展需要結合基礎理論知識，并對設計方案進行反復計算，從而了解復合介質內部及界面的電場分布，也為優化方案提供便利條件[1]。在長期的實驗中與理論知識的加持下，結果表明，均勻介質中電場應力控制錐的電場分布最簡單可靠。如果相關監測設備符合標準，則無需設置監測單元，監測設備可直接與車站監測單元連接，實現實時通信和監測。同時在站控層設置站端監控單元，實現整個監控系統的數據采集和控制。

4.2 材料合理選擇

電纜插拔式快速終端與接頭絕緣結構為典型的復合型絕緣結構，在組合成復合型絕緣結構時，也要注重接觸沿面的放電情況、界面狀態、界面壓強等產生的聯系。因此，在選擇適宜的絕緣材料尤為重要，10kV 旁路帶電作業法所采用的復合型絕緣結構，利用模擬試品插拔式快速重點與接頭多層固體符合介質絕緣結構相組合，隨后為研究該絕緣結構的實際適用性，開展相關實驗，針對界面沿面放電電壓與界面壓強之間存在的關系[2]。結合過往權威的實驗數據進行對比，得出XLPE 絕緣體的直徑DXLPE 為常數時，選擇不同直徑的絕緣體（DSR小于等于DXLPE），便可改變二者之間存在的壓強。基于此，材料的選擇不僅關乎其絕緣性能，還對10kV 旁路帶電作業法的作業發揮產生嚴重影響。

4.3 接觸面減少的影響

絕緣結構多為圓錐形，可降低拔插阻力。同時，結合機械原理，增加了接觸界面的壓力，也有利于封堵過程的方便和順暢。在插入或拔出期間，若絕緣結構表面光滑、平整，其之間的摩擦系數也會減小，在長時間使用的過程中，表面摩擦相對不多，變不會產生諸多不良事件；此外，為減少二者之間的摩擦力，避免產品表明出現磨損，可以涂抹一些潤滑劑，助力插拔。產品表面光滑、平整，還需要將其放置實驗操作中對其進行1000次插拔，確保產品具有較強的過盈量，進而再次確保界面壓強始終保持相對穩定。

4.4 表帶觸頭設計

想要使用10kV 旁路帶電作業法持續開展供電系統故障維修與監測，需要注重各個環節的設計，其中表帶觸頭設計這一環節也較為重要，若將表帶觸頭設計成體積小、結構簡單，且在使用時不需要壓緊彈簧，這樣不僅可以提升該操作環節的工作效率[3]。此外，還要在表帶處設計多一些接觸點，從而提高表帶的導電能力，在經過數次插拔過程后，接觸面良好，且不會產生發生現象。隨著社會的不斷發展，人們對用電安全重視程度不斷增高，因此對部分零部件的使用壽命及安全均帶來一定挑戰，基于此，電力相關研究人員，持續鉆研新型的表帶觸頭設計，以便設計出壽命長、安全性高、性能好、導電效果優的產品。

4.5 移動箱變車供電分析

利用10kV 旁路搶修配電線路時，常會使用移動箱變車，在旁路作業設備相互配合的情況下，進而實現高層建筑的供電。結合目前城市配電房為例，相關的配電設備包括變壓器、高壓室、低壓室，高壓室中還包括10kV 母線及環網柜，在環網柜中共有四個高壓開關。通過10kV 旁路取電至移動箱變車過程中，涉及的設備如圖2所示。

當環網柜突發故障后，變壓器負荷明顯小于40%時（兩臺），此時已經停止供電工作。移動箱變車到達現場后，利用10kV 旁路進行作業，首先將高壓預留接口電源接入移動箱變車，然后在將變壓器一轉接至移動箱變車10kV 線路輸出接口，在利用10kV 控制開關控制環網柜，確保變壓器均處于正常運行狀態。當電路供電恢復后，檢修人員需要在完全停電的情況下進行檢修或更換設備零件等，進而確保檢修人員的生命安全。

5 10kV 旁路帶電作業法操作時的注意事項

5.1 架設區域的保護

當某區域發生電路事故后，首先需要對該區域進行架設，為保證架設工作可以持續開展，10kV 旁路帶電作業法發揮其作用與價值，需要對架設區域進行保護；其次，通過供電系統了解電線路的問題所在及范圍，然后組織相關人員，將其周圍進行安全保護，并設置相關的提示標示，同時也需要清除周圍障礙物，避免對空中作業架設人員安全造成威脅。此外，需要將電力故障信息，進行發送，并告知維修時間及地點，讓人們有足夠的心理準備，應對停電現象。最后，配置專職場所監護人該人員為現場監督人員，也是該工程的領導人員，對技術人員的操作及行為進行規范化管理，確保電線路維修工作得到保障。

5.2 加強測試工作

利用10kV 旁路帶電作業法對電線路故障清除后，需要利用旁路電纜進行測試，確保群眾用電安全。但是由于用電故障需要階段性的對其進行測試，這樣會較大延遲維修時間，所以，在維修后可以利用旁路導電線實驗，將故障段線路接入旁路導線進行放電，同時還可以在適當的條件下加大電路負荷，將旁路電纜裸露在外金屬中的剩余電荷排出[4]。

5.3 規范化要求

關于電線路故障維修的工作均具有一定的危險性，所以常會在維修工作中增加標準化作業指導書及指導卡，對員工進行嚴格要求，進而保障員工的生命安全。與此同時，還要持續增加安全教育，讓員工深入意識到規范化的工作要求重要性，促使其積極配合相關管理工作，保證10kV 旁路帶電作業作業安全性得到保障。

5.4 交接工作

因部分線路工程相對較大，需要數個專業人員對其進行階段性的維修工作，此時需要注重交接工作，若專業人員在交接工作中出現漏洞，不僅會導致電線路維修出現阻礙，還有可能出現重大觸電事故。因此，可要求專業人員對自身行為進行詳細記錄，并填寫相關日志；其次，還可以在專業人員身上配備帶有錄像功能的信息通信設備，詳細記錄操作過程，確保交接工作順利[5]。

綜上所述，10kV 旁路帶電作業法最早在20世紀五十年代開始應用，并在當今社會持續發揮其作用與應用價值，主要因10kV 旁路帶電作業法與當下先進技術不斷融合，進行形成具有全面性的供電監測系統，當出現問題時可精準定位，并在搭建架空區域時，相關設備性能較好，人員技術能力強，可快速解決電線路問題。