基于表带点触式过流技术的0.4kV应急电源快速接入装置的研制与应用

摘要：在遇到计划检修或突发性故障停电时，应用应急电源车进行紧急供电是提高供电可靠性的重要措施。然而当应急电源车到达现场后，由于开关柜母排螺旋锈蚀、母排接头管径不匹配及电源车电缆长度不足等问题导致插接不方便，延长了复电时间。文章对基于表带点触式过流技术的0.4kV应急电源快速接入装置的研制与应用进行了探讨。

关键词：表带点触式过流技术；电力故障；发电车；0.4kV应急电源；紧急供电 文献标识码：A

中图分类号：TM73 文章编号：1009-2374（2016）21-0045-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.022

1 问题现状

目前，在遇到用户检修停电或都故障停电时，根据用户快速复电的需求，在紧急情况下配备应急电源车进行紧急供电是目前的一项重要措施。应急电源车到达现场后，需等待我局人员或用户电工拉开高、低压进线开关，挂好接地线，然后拆开低压母排上的螺栓，才能将应急电源车的进线电缆接到用户低压母排上进行发电。

对于重要用户、大型居民区等对应急电源需求较为强烈的用户，当需要连接应急电源保电时，电源车接入用户主要通过适用螺丝将线耳与汇流母排连接，而且电源车柔性电缆较短，若发电车距离电房较远，电缆接驳时间较长，不能安全、快速地进行与用户端对接。

针对目前的应急供电现状，有以下问题：

1.1 由开关柜的形式产生的问题

全封闭型低压柜体若想连接发电车电缆必须在现场对开关柜进行拆卸。此举不仅增加了工作量，而且延长了救援的时间。紧凑型低压柜中相与相之间以及相与地之间等内部空间狭小，没有连接发电车电缆的连接点。多层母线在很大程度上改善了以往导电体的集肤效应问题以及导体散热问题，从而提高了导体的载流量，但是多层导体无法解决后期发电车电缆与常规螺栓联接的问题。

同时用户低压柜母排部分存在无螺栓接口、用户侧母排螺栓锈蚀，在拆卸过程中费时费力等问题。

1.2 发电车电缆长度有限产生的问题

发电车的车身普遍较大，当低压配电室在狭窄的街道内时，发电车很难靠近用户端，这时就需要有足够长度的电缆，而每个发电车上配备的电缆长度有限，这样就会出现因电缆长度不够而使发电车即使开到现场也无法开展工作的现象。

1.3 电缆接头与用户低压母排接头管径不匹配的问题

我局目前使用的应急电源车进线电缆接头与用户低压母排接头管径不匹配，造成多次搭接后才能正常供电。

在遇到上述问题时，应急电源车插接不方便，延长了用户的停电时间。

随着公司供电规模的不断扩大，面对客户多样化的供电需求，对供电可靠性提出了更高的要求，而应急电源能够为客户提供多样的供电服务。

为解决应急电源车进线电缆与用户母排连接过程中的问题，且使在母排连接过程中操作方便、快速有效、灵活通用，我们设计一种连接装置取代原来的铜鼻子，使发电车能够安全、可靠、快速地连接至低压系统并且解决电缆长度有限的问题。对配电室进行改造，解决因配电室内低压柜的柜型因素（母排多层性、封闭性和紧凑性）而造成的接入困难等问题为更加方便地为用户提供应急电源，使低压设备能够更加简便和安全地接入移动发电车，对增强用户应对电力突发事件的能力，全面提高电力服务保障水平有着重要意义。

2 原理说明

快速接入装置首先要满足快速的基本需求；其次在组装方面要能统一配置接头；最后在材质的选择上要求导电性能高且不易发热、膨胀变形。因此我们据此绘制了简易的设计图纸：

在进行了充分的调查和研讨后，设计了低压应急电源接入装置。该接入装置输出端通过电源电缆与用户侧供电系统固定连接，输入端采用快速插拔式防护等级在IP67的连接器，在进行复电时，将应急电源车电源输出端的电源电缆直接插入连接器，在5～10分钟之内即可实现复电系统的连接。触头插芯采用铜芯合金材料制作，并镀有约6mm厚的银。插头和插座间的导体接触部分采用叠片式表带结构，确保导体的可靠连接。

应急接入装置的输入端的插拔采取的是带保护卡栓模式，不可移动，无裸露带电部位，安全可靠。装置采取的是分体式结构，各部分可拆分、可维护，体积较小、装卸方便灵活。整个装置外观是采用不锈钢外壳，耐腐蚀等级较高。

因此，对于不同的应急电源，设定不同规格的应急电缆、低压开关和不同规格的快速接入装置，并结合不同的低压柜设置，确定改造方案。根据目前的应急发电车等应急电源的配置，结合不同的低压设备情况，制定出低压应急供电装置的配置方案。

应急接入单元连接器的内部连接采用表带式的技术，其工作原理如下：

该表带采用导电及机械性能优良的铍铜BeCu作为导电材质，表面采用先进的镀银工艺，从而保证了具有很低的接触电阻（25μΩ），进而达到很低的温升。经试验证明，该连接器在长期满载通流的情况下，温升在30K左右，完全满足GB/T 14048.7-2006关于连接器温升的要求。

由于深圳地处沿海区域，盐雾等腐蚀会对连接器产生影响，考虑到接插件的长期安全的使用，接插件必须能通过盐雾试验，盐雾试验后还能保持金属内部无锈蚀痕迹。

在插拔口附带面板保护盖，连接器的绝缘击穿电压在1000V，在未插合状态下有防触摸保护。在整个接入装置上端有工作指示表，在应急供电状态下能实时反映电流、电压等数值，同时在装置上端设置了小型断路器，增加了应急供电的保护。电缆进线位置在装置下端，节省了装置的空间。

根据设备不同的接入方案，确定了四种不同的装置方案：嵌入式（户内）、外置式（户内）、外置式（户外）、线夹式接头改造。

3 实施效果

深圳供电局已在辖区内的深圳中学、深圳花市两处安装并应用了上述发电车低压应急接入装置，配备了具有统一接头标准的柔性电缆连接器、用户端快速接线装置及相应接入方案。

在保供电工作或事故应急时，将发电车停在快速接入装置旁，将应急电源车电源输出端的电源电缆直接插入连接器，在5～10分钟之内即可实现复电系统的连接，提高了工作效率。

装置完成后对其进行加载温升试验，从零负载开始增加，直至100%负载，当达到100%负载时，保持5分钟。从测试结果可以看出，所设计的快速接头及插头在100%负载情况下没有明显发热问题，能够满足现场实际运用需要。

另外，该发电车低压应急接入装置的箱体采取紧凑型设计，体积较小，根据配电房及周边环境，既可选择装设于墙体，亦可落地安装于地面，在安装位置的选择上实现了灵活多样性，有效实现低压应急电源的安全、快速、方便地接入。

在建设坚强电网，提高供电可靠性的层面上，该成果为快速复电提供了有效的手段，将低压快速复电工作融入可靠性管理，完善快速复电及抢修体制，从根本上逐渐减少工作量，缩短用户停电时间，实现快捷、安全、可靠供电（见图7、图8）。

该项目从一线职工在现场保电、发电过程中遇到的实际问题出发，针对电缆连接困难问题，提出合理的解决路径。本项目可有效实现低压应急电源的安全、快速、方便地接入，对提高供电可靠性具有很高的实用价值和示范作用。

作者简介：张斌（1985-），男，湖北人，深圳供电局有限公司工程师，硕士，研究方向：配网生产运行。

（责任编辑：蒋建华）