10k电缆转换箱的研制与应用

张松

摘 要：目前国内成熟的旁路作业法普遍采用成套柔性电缆、旁通开关等专用设备作为旁路短接设备，不仅设备价格昂贵、易磨损，用于长距离配网线路短接时，设备投入成本较高，更关键的是其只适用于架空线路，难以应用于电缆网。为克服柔性电缆设备存在的不足，保留柔性电缆连接快速、便捷的优点，如果将普通交联电缆结合柔性电缆作为旁路短接电缆，不仅由于设备费用低、耐磨损，可以大大降低旁路作业法的设备成本，实现远距离架空线路旁路作业，更重要的是可以突破目前环网柜只能与交联电缆连接，造成成套柔性电缆设备无法应用于电缆网旁路作业的瓶颈。为此，研制一种普通交联电缆和柔性电缆的转换装置，就可以综合两种电缆的优点，达到降低成本，丰富不停电旁路作业方法的目标。

关键词：电缆转换箱；旁路作业；不停电作业

中图分类号：TM773+.9 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）29-0041-02

1 前 言

为了提高城市电网供电可靠性，我国带电作业技术、旁路不停电作业技术和装备得到快速发展，自主知识产权的先进技术、装备和工具有效保证带电作业工作更安全性、更便捷[1]。

随着旁路不停电作业系统在国内电力系统中的应用不断加深，市区配网线路缆化进程的不断加快，广大电力客户对这种作业系统也提出了更高要求，特别是电缆网综合不停电技术的研究已经迫在眉睫[2]。然而，目前国内成熟的旁路作业法普遍采用成套柔性电缆、旁通开关等专用设备作为旁路短接设备，不仅设备价格昂贵、易磨损，用于长距离配网线路短接时，设备投入成本较高，更关键的是其只适用于架空线路，难以应用于电缆网[3]。

为克服柔性电缆设备存在的不足，保留柔性电缆连接快速、便捷的优点，如果将普通交联电缆结合柔性电缆作为旁路短接电缆，不仅由于设备费用低、耐磨损，可以大大降低旁路作业法的设备成本，实现远距离架空线路旁路作业，更重要的是可以突破目前环网柜只能与交联电缆连接，造成成套柔性电缆设备无法应用于电缆网旁路作业的瓶颈。

为此，研制一种普通交联电缆和柔性电缆的转换装置，就可以综合两种电缆的优点，达到降低成本，丰富不停电旁路作业方法的目标。

2 电缆转换箱的技术原理

电缆转换箱利用防水型电缆分支箱外壳和两种不同电缆接口进行组装，内部电气连接采用绝缘电缆。由于转换箱具备不同的电缆接口，能够同时在XLPE电缆户内终端和快速插拔式电缆之间完成电气连接，以用于旁路带电作业。产品结构，如图1所示。

3 电缆转换箱的结构特点

3.1 电缆接口设计

一侧电缆接口采用连接母排结构或肘型接头，可以与XLPE电缆户内终端连接，连接方式采用螺栓连接。母排或肘型接头固定在10 kV支柱绝缘子上，控制相对地，相对相之间距离大于140 mm。

另一侧电缆接口采用快速插拔式电缆接口，这种接口是与旁路不停电作业系统用柔性橡胶电力电缆终端配套使用的，具有快速插拔和自锁定功能，电气连接采用表带式触头，通流能力可以达到200 A，并且满足插拔1 000次后，性能无变化。

3.2 内部电气连接设计

由于项目产品采用的是空气绝缘，并且要求箱体体积尽量小，所以，内部电气连接设计时没有考虑母排连接方式，而是直接采用绝缘电力电缆连接。这种设计提高了项目产品的整体绝缘性能。

3.3 移动能力设计

考虑到现场施工人员操作的方便性，项目设计时给产品加装了移动底盘。

该底盘设计时留有300 mm的离地空间，可以方便XLPE电缆的安装。

3.4 采用防水型不锈钢外壳设计

考虑项目产品运行环境是户外，在外壳材料上，我们采用301牌号不锈钢作为基材。

顶部采用整体密封焊接工艺。前后上掀门两侧设计导水槽，引导水流从两侧流下，不进入箱体内部。

4 电缆转换箱的性能指标

4.1 电缆转接箱技术指标

①额定电流和温升。

10 kV电缆转接箱的额定电流为200 A，在GB/T 11022—1999规定的温升试验条件下，当周围空气温度不超过40 ℃时，转换箱任何部分的温升不超过55 K。

②主回路电阻。

转换箱的主回路在温升试验前后，主回路电阻值的增加量小于20%。

③额定绝缘水平。见表1。

④防护等级为IP44。

4.2 电缆转换箱的技术指标

①额定电压（kV）：8.7/15；

②最大电流（A）：200；

③绝缘水平（与柔性电缆组装实施）：

工频耐压（kV）：39/5分钟；

冲击耐压（kV）：±95 kV（各10次）。

④局部放电：AC13 kV，≤10 pC；

⑤对接：方便地进行对接，对接以后有牢固、可靠的锁口，防止在对接以后自动脱落；

⑥分离：方便地由对接状态改变到分离状态，中间接头应具备闭锁功能，杜绝带电分离；

⑦保护与防护：在分离状态，配备专用绝缘、防尘装置；

⑧温升：在200 A的工频电流下，温升不大于55 K；

⑨机械寿命：大于1 000次循环（对接与分离为一个循环）。

5 电缆转换箱的应用

5.1 用于架空线路旁路作业

利用10 kV电缆转换箱、负荷转移车、柔性电缆、交联电缆、旁通开关等设备可以实现架空线路的旁路作业。如图2所示。

5.2 用于电缆网的临时供电

先利用带肘型电缆头的普通交联电缆将转换箱与就近的环网柜或分接箱连接取电，再用柔性电缆连接负荷转移车与转换箱，从负荷转移车的车载配变上输出低压电，实现临时供电。如图3所示。

5.3 用于电缆网的不停电检修作业

利用转换箱、负荷转移车、柔性电缆、交联电缆组成的旁路系统短接故障电缆两端的环网柜或分接箱，实现电缆网的不停电检修工作。同时，负荷转移车的车载配变也可用于临时替换受电缆故障影响而停电的箱式变，实现电缆网不停电作业。如图4所示。

6 结 语

研制普通交联电缆和柔性电缆的转换装置，能够节省电力运行成本，符合低碳理念，有助于实现企业的绿色和谐发展。实践证明，此10kV电缆转换箱设计合理、安装拆卸方便、使用灵活、可操作性强，能够安全、方便地利用其来配合负荷转移车、柔性电缆、交联电缆等设备开展架空线路和电缆网综合不停电作业，实现远距离、复杂地形的架空线路与电缆的不停电作业法，扩大了不停电作业的应用范围。

参考文献：

[1] 韩晓梅.10 kV电缆分支箱常见的-些问题及措施[J].华东科技：学术版， 2015（9）：212.