谢琳
摘 要:在配网线路入地的建设与改造中,10kv电缆分支箱因可以解决多回路电缆配出问题而被越来越多地使用。但凝露现象严重影响着10kv电缆分支箱的安全运行,文章针对如何有效防止凝露展开研究,提出了切实有效的措施,提高用电安全可靠性。
关键词:电缆分支箱;凝露;通風改造
引言
近年来随着我国经济的发展,有力可靠的电力能源支撑显得越来越重要。杭州市作为全国重点风景旅游城市和历史文化名城被评为大陆国际形象最佳城市之一,以前那些密密麻麻穿梭于大街小巷的架空电线现如今已经变成电缆被埋入地下。但同时主城区道路整治的不断开展,要面对地下可利用空间资源日益匮乏的现状,这就使得配网架空线中大量的分支线落地成为一大难题。随着电网电缆化进程不断加快,10kv室外高压电缆分支箱以其占地面积小、简单、方便、灵活的联接组合方式,代替环网柜,很好地解决了这个难题。它作为电力部门供电环节中必不可少的运行设备,又能隔离带电部位,已成为配网电缆化工程的首选设备。
1 10kv电缆分支箱简介
1.1 10kv电缆分支箱类型
1.1.1 国网浙江省杭州10kv电缆分支箱供电公司最早在1992年的时候就开始安装使用了电缆分支箱,那时箱体的材料是由不锈钢构成,特点就是内部的接线方式简单方便而且与箱体也是隔离开的。
1.1.2 普通型,这类当中比较有特点的就是HF型电缆分支箱。它不带开关,可以带避雷针,其应用就是作为电缆的分接用。
1.1.3 环网开关型。这类电缆分支箱除了具有普通型电缆分支箱的特点之外还增加了一个高压负荷开关、六氟化硫开关、避雷器等。
1.2 10kv电缆分支箱主要存在问题
1.2.1 早期使用的电缆分支箱锈蚀问题。由于早期的电缆分接箱大多采用普通钢材或铁质板材,当长期处在空气湿度大的环境下时,箱体无论表面还是内部都很容易被氧化腐蚀。
1.2.2 电力电缆线路运行方式不灵活。由于电缆分支箱所带用户通常都比较多,一旦其中一个出线用户的电缆或电缆分支箱本身发生故障,便容易影响整个线路停电。而如果所接的用户又较多就会加大故障排查的工作量,延长停电时间,从而加大了经济损失。
1.2.3 分支箱的设置问题。大多数分支箱安装在电缆沟正上方、马路边等地方,致使电缆在电缆沟内排列混乱。在近几年的运行中,已多次发现电缆分支箱遭外力破坏而影响正常供电的现象。
1.3 10kv电缆分支箱主要故障原因
1.3.1 安装工艺不过关。多起事故均是由T型头应力锥与电缆问的接触不良引起。经检查还发现,部分运行分支箱由于安装时就存在问题,导致应力锥现部分脱落。
1.3.2 分支箱基础施工存在问题。部分分支箱基础是由市政公司负责修建,未能严格按照设计图纸施工,深度及宽度均未达到设计要求。
1.3.3 分支箱受潮严重。分支箱安装后大都未安装底板,不能封闭下面的电缆沟道,致使潮气上升,造成分支箱及电缆头受潮,使得绝缘降低。而且在电缆T型头松动应力锥受损的情况下,电缆由于接触不良而放电,长时间运行极易引发短路事故,造成T型头爆炸,严重时可能使整个分支箱报废。
2 杭州供电公司电缆分支箱现状
杭州地处中国东南沿海,浙江省北部,钱塘江下游北岸,京杭大运河南端,属于典型的亚热带季风性气候。由于南方气候环境原因,再结合上文中提到的电缆分支箱主要问题及故障原因,凝露问题首当其冲成为当前电缆分支箱暂时无法完全解决的难题。当空气湿度和温差变化大时,10kv室外电缆分支箱内壁极易形成大量的水滴凝露。凝露的存在使得箱体内的金属部件锈蚀,接地铜线氧化,电缆附件绝缘逐年降低,引起闪烙造成击穿,严重时会引起10kv室外电缆分支箱燃烧爆炸。近一年来,据统计因分支箱凝露造成故障和缺陷的就有几十起,不但经济损失很大,而且对供电系统的稳定也相当不利,影响着各项可靠性指标。
3 电缆分支箱凝露问题解决措施
3.1 重建分支箱本体基础
通过对60台高压电缆分支箱的调查,根据其所处环境对凝露发生情况进行统计得出在低洼临江地区凝露发生率为100%。由于杭州市地下水位偏高,造成部分电缆沟体长期积水,产生大量水汽进入箱体内,又因箱体和基础密封,自然通风能力差,水汽不易排出,使得架设在电缆沟体上的分支箱体内十分潮湿,凝露发生率很高。将分支箱基础与主沟隔离,并修筑通风和排水系统,分支箱基础的标高也应高于电缆主沟标高,以防止电缆沟内积水倒流进入分支箱基础内。考虑到重建分支箱基础会对现有电缆造成损伤,且施工时停电时间和范围也较大,因此一般未采取该方案。
3.2 更换分支箱外壳
将PVC、热镀锌钢板的分支箱外壳更换为非金属玻纤GRC外壳,这样就能有效防止水气、雾气进入分支箱内部。通过调研发现,目前密封效果较好的为北京科锐的GRC外壳,但它仅支持共箱式的ABB、西门子和施耐德开关,因此改造适用的范围非常有限。
3.3 加强分支箱的封堵
分支箱底部的电缆孔、预留孔和缝隙是水蒸气进入箱内的主要渠道,只要对其进行有效封堵就能减少水蒸气进入。杭州供电公司在进行封堵施工的过程中,对预留的出线孔采用钢板铺底,再用堵料覆盖钢板,最后用绝缘胶板加玻璃胶进行密封。这种方法相比前两种要行之有效的多,目前采用的也比较普遍。
3.4 对分支箱基础进行通风改造
在电缆分支箱基础四周增加通风孔,使水蒸气能够从通风孔中排出避免进入分支箱内部。杭州供电公司对电缆分支箱基础进行改造时将通风口宽度设置成60cm,即与分支箱宽度相同,从整个侧立面角度出发,采取更加容易施工的安装策略,装卸简便,而且便于今后维护敷设电缆。
根据多年的实践经验,对电缆分支箱基础进行通风改造无论在经济成本还是操作难度上都非常可行,成为目前为止最有效的解决凝露问题的措施。
4 经济效益和社会效益
每年因电缆分支箱凝露造成的故障多达几十起,处理故障不仅损失大量时户数而且费用高达几百万。经过改造后虽然不能完全彻底的杜绝因凝露引起的故障,但至少减少了一半以上。大大提高了杭州供电公司的供电可靠性,同时也确保了居民和工业用电的安全,提升了优质服务形象,产生了较好的社会效益。而每台电缆分支箱基础的改装费用约500元,即使将杭州供电公司的1381台分支箱全部进行改造,共需费用约几十万元。
5 结束语
随着城市化建设进程的加快,10kv配电线路逐步向绝缘化和电缆入地化方向发展,再结合近几年的智能电网和配网自动化建设工作的开展,电缆分支箱将会得到越来越多的应用,而防凝露则是其运行维护工作的重点之一。需要从选型、安装到使用和维护等各方面均做好质量管理工作,确保供电系统能安全可靠的运行。文章提出的措施和解决方法能有效阻止水蒸气进入分支箱,避免了凝露的发生,提高了分支箱运行的可靠性与安全性。
参考文献
[1]罗林开,周杨.10kv电缆分支箱防凝露治理措施行管理[J].电工技术,2012(6).
[2]邱嘉振,余慧,杨子江.10kv电缆分支箱的应用与探讨[J].科技咨询,2013(1).