一种新型嵌入式高压电缆直接接地箱的研制

胡欣欣 赵鹏勃 冯甘雨 黄嘉明 李迪

摘要：随着城市快速发展，高压电缆因具有占地面积小、可靠性高等特点，在城区中使用得越来越广泛，而直接接地箱是110 kV及以上电压等级的高压电缆重要附属设施之一，目前常用的直接接地箱分为地埋式和地面立式两种形式，两者各有优缺点。现介绍一种新型嵌入式高压电缆直接接地箱，综合了地埋式和地面立式两种接地箱的优点，既方便了运维人员运行维护，同时又不影响周边环境景观。

关键词：高压电缆;感应电压;接地箱

0    引言

目前110 kV及以上电压等级的单芯高压电缆已广泛应用于高压输电线路中，电力电缆金属套应直接接地。交流系统中3芯电缆的金属套应在电缆线路两终端和接头等部位实施直接接地[1]。直接接地系统由接地箱承载，因此直接接地箱是高压电缆重要附属设施之一。

1    現状

目前国内常用的高压电缆直接接地箱形式有两种：一种是地埋式直接接地箱，这种接地箱埋设在高压电缆接头井内，接头井顶部由厚重的预制式水泥盖板覆盖，该种接地箱具有防水、防盗功能，但对高压电缆进行停电或带电预防测试时，如高压电缆外护套绝缘电阻测试、接地系统红外检测或高压电缆金属套接地电流测量时，都需要掀开数块高压电缆接头井盖板才能操作高压电缆直接接地箱，而工作完成后则需要恢复盖板位置。若高压电缆接头井盖板尺寸大，则需要多人协同配合工作，耗费大量人力和时间。另一种是地面立式直接接地箱，这种接地箱安装在高压电缆接头井附近地面，对高压电缆进行停电或带电预防测试时，只需开启接地箱箱盖即可操作，但相对地埋式接地箱，其防水、防盗功能一般，且由于接地箱安装在地面，若安装接地箱周边环境空旷而整洁，则地面立式接地箱就显得突兀，对周边环境呈现不友好的状态，阻碍行人或交通，出于此原因，大多城市无法选用地面立式直接接地箱。

2    新型嵌入式高压电缆直接接地箱

本文将介绍一种新型嵌入式高压电缆直接接地箱，能充分综合地埋式和地面立式两种直接接地箱的优点，除了具有防水、防盗功能外，在对高压电缆进行停电或带电预防测试时，运行人员能够实现快速操作接地箱，同时该直接接地箱安装于地面以下，一般情况下接地箱顶部与地面平齐、隐藏于地面下，操作时拉开接地箱顶部盖子即可，对周围环境十分友好。

2.1    结构原理

新型嵌入式高压电缆直接接地箱主要特点为接线端子及接地端子分别置于箱底和箱子顶盖，对应的接线端子通过连接铜牌或柔性导体连接。图1所示为接地箱开启状态，图2所示为接地箱关闭状态。

新型嵌入式高压电缆直接接地箱整体为加强型不锈钢材料，可实现一定载重。接地箱箱顶安装可翻折开启的盖子（简称“顶盖”，下同），箱底及顶盖下部分别安装绝缘板，两块绝缘板上分别装有3组接地线连接端子和1组总接地线连接端子，其中安装在顶盖的3组接地线连接端子与总接地线端子之间安装有连接导体，即4个端子中间电气导通，而安装在箱底的3组接地线连接端子与总接地线端子之间则相互绝缘。

A、B、C三相接地线从高压电缆绝缘接头其中一侧（电源侧或负荷侧）引出后从侧面穿入直接接地箱，通过螺栓分别固定于安装在箱底绝缘板上的接地线端子上。同样地，从接地网引出的总接地线从侧面穿过直接接地箱后，通过螺栓固定于安装在箱底绝缘板上的总接地线端子上。

通过可旋转连接铜牌或柔性连接导体，将安装于箱子底部和顶盖的连接端子对应相连，即可实现高压电缆直接接地。为了加强可翻折顶盖的防水性能，在顶盖与箱体之间设置防水凹槽及防水胶圈，同时通过安装专用开启装置，实现接地箱防盗功能。

2.2    结构特点

（1）防止接地方式变化。由于安装于箱子底部和顶盖的连接端子通过可旋转连接铜牌或柔性连接导体相连，无论是否开启顶盖，可旋转连接铜牌或柔性连接导体均能自适应端子之间的距离变化，始终保持电气连接状态，有效防止运行人员操作接地箱时接地方式突然发生变化。

（2）方便运维检修。运行人员开启接地箱顶盖后，所有直接接地部件均能露出来，可直接进行红外检测;同样地，通过测量可旋转连接铜牌或柔性连接导体电流，即可实现高压电缆金属套接地电流的检测。当进行高压电缆外护套绝缘电阻测试时，运行人员仅需拆除接地线端子之间的连接导体，这就使得预试、检修更加方便。

（3）对周边环境友好。接地箱整体安装于地下，其顶盖与地面平齐，可实现整体隐藏。

3    结语

作为高压电缆重要附属设施之一，高压电缆直接接地箱既是保障高压电缆安全稳定运行的重要设备，也是运行人员检查高压电缆运行状态的窗口。新型嵌入式高压电缆直接接地箱通过优化目前常用的地埋式和地面立式直接接地箱，在实现与周边环境相协调的同时，有效提升了高压电缆运行的安全稳定性，提高了运行人员测试、检修效率。

[参考文献]

[1] 电力工程电缆设计标准：GB 50217—2018[S].

收稿日期：2019-12-04

作者简介：胡欣欣（1991—），男，辽宁朝阳人，工程师，主要从事输电电缆线路运行与维护工作。