新型环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架

何 颋，马一靖，申屠春华，裘永军

（1.国网浙江杭州市富阳区供电有限公司，浙江 杭州 311400；2.浙江富中联电力科技有限公司，浙江 杭州 311400）

随着国民经济的快速发展和技术的不断进步，城网中采用电缆化供电已成为配电网发展的必然趋势，而环网供电以其经济性和可靠性成为配网网络电缆化的首选形式。城市配电网的发展使环网供电在用户供电方案中占的比例越来越大，而作为环网供电主要设备的环网柜，则越来越受到供电部门和用户的重视。环网柜的应用可谓是突飞猛进，与此同时，电缆在环网柜中无法实质性固定的问题也困扰着许多电缆工作者。

作为电力行业的一员，对有可能产生隐患的但应用较广的设施，应该积极想办法解决其隐患，防止发生巨大的危害，因此解决环网柜中电缆固定问题成为当务之急。

1 项目背景

随着电网建设速度的加快，环网柜的使用越来越多，目前普遍在用的SF6气体绝缘共箱式环网柜的电缆室为空气绝缘，经电缆T型、肘型终端连接至电缆出线套管，由于空间紧凑和使用三相电缆，存在电缆无法实质性固定，电缆自身重量的垂直应力传递到套管处，运行中短路电流电动力会传递到套管，导致环网柜气室泄漏而引发的故障，从而产生巨大的电力事故。为此，研究者有针对性地开展了环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架的相关研究工作[2]。

2 电力产品概述

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国对电力能源的需求持续增长。近年来，为满足人们对电力日益增长的迫切需求，国家大力加强电力基础设施的建设。众多电力基础设施的建成，给电力行业的安防带来了重大的挑战。

经过努力，我国设计人员成功开发实践了环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架。该支架主要采用无卤阻燃尼龙材料制作而成，在支架横档中固定3个电缆夹具，夹具中内嵌软膜橡胶层，着力点采用四角支撑，中间有了连接件连接，在4个脚上安装软质橡胶。在对支架的安装使用中，利用电缆夹具对电缆进行固定，内置软膜橡胶层，对电缆表层进行保护，不受外力伤害，防止变形；着力点利用人字形构造，再利用连接件，可以随时调整宽度，随时根据现场情况进行调整；四角底部采用平板防滑橡胶，有效防止因地面不平整而导致支撑架移位，拉动电缆所造成的套管变形。

使用了环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架后，有效固定和支撑住了三相电缆，防止了电缆自重和电缆终端弯曲应力引起套管变形而导致环网柜气室泄漏而引发的故障，提高供电安全可靠性。极大地减少了操作人员的体力消耗，对避免疲劳操作而引起注意力分散意义很大，且支架的装设，安全价值很高，显著提升了供电服务质量。

3 产品结构

如图1所示，装置包括第一绝缘柱1、第二绝缘柱2、第一转轴3、安装板4和抱环5，第一绝缘柱1和第二绝缘柱2通过第一转轴3交叉旋转安装，安装板4安装在第一转轴3的外周，抱环5安装在安装板4上，第一绝缘柱2上安装有第二转轴7，第二转轴7上安装有连接杆8，连接杆8上设有多个限位槽9，第二绝缘柱2上安装有多个限位凸起6。通过使第一绝缘柱1和第二绝缘柱2通过第一转轴3交叉旋转安装并在第一转轴3作用下旋转，并由安装在安装板4上的抱环5实现对三相电缆的限位固定，支撑住电缆的重量，防止套管带变形，通过连接杆8上的限位槽9与第二绝缘柱2上的限位凸起6配合实现对第一绝缘柱1和第二绝缘柱2之间距离的调节，以根据不同的地形来调节固定支架重心的高低，以提高固定支架的稳定性。

图1 绝缘支架装置

4 技术优势

4.1 现状面临的问题

目前环网柜安装普遍在用的SF6气体绝缘共箱式环网柜的电缆室为空气绝缘，经电缆T型、肘型终端连接至电缆出线套管，由于空间紧凑和使用三相电缆，电缆搭接时需要核相，需要加外力扭转电缆分别固定每相终端，安装后横向的扭转应力会逐渐释放并传递到套管处。运行中短路电流电动力也会传递到套管。导致环网柜气室泄漏而引发的故障，从而产生巨大的电力事故。

4.2 产品优势

4.2.1 使用的材料抗拉抗压强

该装置整体采用无卤阻燃尼龙材料，其机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度。比拉伸强度高于金属，比压缩强度与金属不相上下，但它的刚性不及金属。抗拉强度接近于屈服强度，比ABS高一倍多。对冲击、应力振动的吸收能力强，冲击强度比一般塑料高了许多，并优于缩醛树脂；耐疲劳性能突出，制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度；软化点高，耐热，高结晶性尼龙的热变形温度高，可在150℃下长期使用。PA66经过玻璃纤维增强以后，其热变形温度达到250℃以上；表面光滑，摩擦系数小，耐磨；耐腐蚀，十分耐碱和大多数盐液，还耐弱酸、机油、汽油，耐芳烃类化合物和一般溶剂，对芳香族化合物呈惰性，但不耐强酸和氧化剂。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱碱等的侵蚀和有很好的抗老化能力；有自熄性、无毒、无臭、耐候性好；对生物侵蚀呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力；有优良的电气性能。电绝缘性好，尼龙的体积电阻很高，耐击穿电压高，在干燥环境下，即使在高湿环境下仍具有较好的电绝缘性；制件重量轻、易染色、易成型。因有较低的熔融黏度，能快速流动。易于充模，充模后凝固点高，能快速定型，故成型周期短，生产效率高。

4.2.2 电缆夹具固定性好，防变形

在电缆夹具的设计中，取消了简单的抱箍，设计了电缆夹具；新式的夹具能够满足有效固定电缆的要求；在不改变任何性能及结构情况下，在夹具的内层增加软膜橡胶，减少夹具对电缆的直接接触，防止并减少对电缆管道的变形。

4.2.3 人字形结构增强稳定性

在装置的结构设计中，用人字形的结构代替普通结构设计，增强了装置的稳定性，稳固了电缆的移动。装置的设计不破坏整体的性能；尽可能控制装置的结构，避免给操作人员带来额外的操作负担，要尽可能易操作、易携带。

在人字形之间加装了一连接件，通过调节，可以实现装置的宽度控制，装置通过连接件，可以根据环境变化进行随时变化装置的宽度，从而适应环境的变化，方便现在施工人员操作安装。同时在装置的脚步安装平板防滑橡胶，有效地防止因地面不平整而导致装置的移位，拉动点移位所造成的套管变形。

4.2.4 四角支撑

四角底部采用平板防滑橡胶，有效防止因地面不平整而导致支撑架移位，拉动电缆所造成的套管变形。

5 产品实施前后对比

环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架经国家电力器材质检中心安全检测，适用于10 kV环网柜任意截面电缆，也能够有效地固定住电缆，有效地防止电缆在拉伸中的变形。

5.1 经济效益

由于空间紧凑和使用三相电缆，存在电缆无法实质性固定，电缆自身重量的垂直应力传递到套管处。电缆搭接时需要核相，需要加外力扭转电缆分别固定每相终端，安装后横向的扭转应力会逐渐释放并传递到套管处。运行中短路电流电动力会传递到套管，从而导致环网柜气室泄漏而引发的故障，每次维护费用大致在几千元，甚至几万元，每年不定时进行维护，大约10～15次，1年的维护费用大约10万元；而支架的费用在3万元左右，技术成熟后，费用还会节省，总体而言，一年可以节省几万元的开支。

5.2 安全效益

环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架后, 有效固定和支撑住了三相电缆，防止了电缆自重和电缆终端弯曲应力引起套管变形而导致环网柜气室泄漏而引发的故障，提高供电安全可靠性，极大地减少了操作人员的体力消耗，对避免疲劳操作而引起注意力分散意义很大，且支架的装设，安全价值很高，显著提升了供电运行服务质量。

5.3 社会效益

环网柜防应力电缆固定门型绝缘支架引入，实现了环网柜电缆固定的技术手段的质变，先进技术的应用直接提升了公司形象，同时，提高了供电的可靠性，提升了用户满意度，保证了供电服务质量。

6 结语

做好电缆在环网柜的固定工作需要动员全体管理人员的智慧，不仅需要上下联动、左右联动、内外联动，还需要通过不断地交流、大胆地实践与探索，虚心摄取新颖的经验，有针对性地提出可行的方案，并结合创新的理念，摆脱陈旧的观念，对电缆在环网柜的固定提出更有效的见解与做法，使之成为一种闭环管理的模式。

[参考文献]

[1]李建基.环网柜与负荷开关的发展[J].电器工程学报，2008（11）：11-15.

[2]胡秋野，杨世春，欧景茹.论环网柜在城市电网中的应用[J].高电压技术，2004（S1）：8-9.