配电网柔性电缆余缆轮式托架设计

石霄峰，谭程凯，韩一鸣，刘欣宇

（浙江大有实业有限公司带电作业分公司，浙江 杭州 310000）

1 配电网旁路柔性电缆余缆托架现状

随着近年用户对供电可靠性、用电满意度要求的日益提升，配电网不停电作业技术逐渐铺开，其中利用配电网旁路柔性电缆开展旁路不停电作业作为一种主要施工方法，也在不断拓展应用范围，而配电网柔性电缆使用时的便捷性和安全性对整个不停电作业的开展起到非常重要的作用。在实际生产中，采用杆上临时取电给移动箱变车、环网柜供电、带电带负荷直线杆开分段、带负荷更换分段开关等多种形式的旁路作业时，由于旁路柔性电缆与架空导线连接处和杆上旁路开关之间冗余电缆自重较大，会导致旁路柔性电缆与架空导线连接处产生较大的向下拉力，产生较大弧垂。而目前通过在旁路开关上方，靠近连接点的杆塔位置上，设置表面略呈弧形拱起的铁质金属托盘或绝缘间隔棒的办法来放置固定多余拖垂的旁路柔性电缆，以此承受冗余电缆大部分的重量。但这样的解决方式有以下缺点：

（1）铁质金属托盘尺寸和面积较小，无法起到托盘应有的支撑余缆和减少连接点弧垂的作用。

（2）当旁路作业过程中进行电网无间隙并环时，若意外环流较大，会导致旁路柔性电缆过载发热降低绝缘性能，铁质托盘容易造成单相接地和相间短路，造成严重的设备甚至人身事故。

（3）绝缘间隔棒形式的杆上旁路柔性电缆支架，不具备余缆消纳及承载功能，同时，易将固定点旁路柔性电缆的绝缘层磨损引起设备及人身事故的隐患。

2 配电网旁路柔性电缆的余缆轮式托架的设计

配电网旁路柔性电缆的余缆轮式托架，本文参照带电作业用提线工具定义：在带电作业中，用于取代直线绝缘子串、承受导线的机械负荷和电气绝缘强度、进行提吊导线的工具。该托架定位是一种承受旁路柔性电缆的机械负荷和电气绝缘强度、承受余缆大部分重量的工具。包括绝缘托架和固定基座和锁紧装置，绝缘托架与固定基座可拆卸连接，绝缘托架包括绕线轮，绕线轮上设有分别供三根单相旁路柔性电缆缠绕的三个环形凹槽。

环形凹槽内设有测量旁路柔性电缆温度的温度传感器。绕线轮远离固定基座的一端设有指示灯，温度传感器测得的温度大于预设值时，指示灯亮。锁紧装置包括固定座、螺杆及套设于螺杆上的连接套和螺帽，链条的一端固定于连接套上，螺帽与螺杆螺纹传动连接以限制连接套在螺杆上的轴向位置。

绝缘托架与固定基座通过螺纹连接用于带电作业工器具的各种材料，必须有足够的抗拉、抗压、抗弯、抗扭、抗冲击强度和一定的硬度和塑性。因此，本绝缘轮式托架部分材质为FRP纤维增强复合材料制成。

图1 余缆轮式托架的结构

图2 余缆轮式托架中固定基座结构

参照图1和图2对配电网旁路柔性电缆的余缆轮式托架做进一步说明：

包括绝缘托架和固定基座，在使用特种设备或旁路开关进行电网无间隙并环时，可能会发生意外环流较大，导致旁路柔性电缆过载而发热，本文托架采用绝缘托架，避免了旁路柔性电缆发热破坏绝缘后对地放电的隐患，使得余缆轮式托架的使用更加安全；绝缘托架与固定基座可拆卸连接，在安装余缆轮式托架时，可以先将固定基座固定在电杆上，再安装绝缘托架，使得余缆轮式托架的安装更加轻松省力；绝缘托架包括绕线轮，绝缘托架呈轮状，使得旁路柔性电缆的缠绕不会破坏绝缘层，使得缠绕更加安全；绕线轮上设有三个环形凹槽，三根单相旁路柔性电缆分别缠绕在三个环形凹槽内，可避免不同相的旁路柔性电缆挤在一起，因过流过热导致相间绝缘破坏而引起相间短路，提升余缆轮式托架使用的安全性；固定基座包括用于与电杆配合的链条及将链条与电杆锁紧的锁紧装置，余缆轮式托架通过链条和锁紧装置将绕线轮固定在电杆上，链条的使用强度较大、不易断裂，使得余缆轮式托架的使用更加可靠。

环形凹槽内设有测量旁路柔性电缆温度的温度传感器。这样设置的好处在于，可以实时监控环形凹槽内旁路柔性电缆的温度，当旁路柔性电缆内温度因并环环流过大导致异常升温时，工作人员可以采取相关措施避免事故发生，提升旁路柔性电缆缠绕的安全性。三个环形凹槽由两个隔板隔离而成，结构简单，加工方便。固定基座采用高强度铝合金材料制成，材质较轻，使用强度高，使得固定基座的固定更加可靠。绕线轮采用FRP纤维增强复合材料制成，材质轻且硬，机械强度高，有良好的绝缘性能。余缆固定方法步骤如下：

（1）将链条缠绕在旁路开关上方接近架空导线连接点的电杆上；

（2）通过锁紧装置将链条的位置固定；

（3）将绝缘托架安装在固定基座上；

（4）将三根单相旁路柔性电缆分别缠绕在三个环形凹槽内。

3 配电网旁路柔性电缆的余缆轮式托架优点分析

（1）当旁路作业进行无间隙并环时意外环流较大，柔性电缆因过流发热时，由于托架采用绝缘托架，避免了旁路柔性电缆发热破坏绝缘后对地放电的隐患，使得余缆轮式托架的使用更加安全。

（2）绕线轮上设置有三个环形凹槽，三根单相旁路柔性电缆分别缠绕在三个环形凹槽上，避免不同相的柔性电缆同时挤在一起，因过流过热导致相间绝缘破坏而引起相间短路，提升余缆轮式托架使用的安全性。

（3）环形凹槽内设置温度传感器和指示灯，实时监控环形凹槽内旁路柔性电缆的温度，在温度传感器测得的温度大于预设值时，指示灯亮，第一时间对工作人员起到警示的作用，告知采取相关措施，避免事故发生。

（4）该余缆的固定方法，将三根单相旁路柔性电缆分别缠绕在三个环形凹槽内，使得三根单相旁路柔性电缆之间不会相互影响，使余缆的固定更加安全可靠。

4 结语

一种由多股软铜线构成的、能重复使用的可弯曲的交流单芯柔性电力电缆。主要用于10kV及以下配电线路旁路作业，其在使用过程中电缆本身和与其连接的设备承受的应力均不应超过其额定性能承载力，对于现有铁质余缆托盘和柔性电缆支架在实际作业中存在的问题，本文设计的一种用于配电网旁路柔性电缆的余缆轮式托架通过实物分析，采取相应技术手段和在细节上进一步完善，解决了上述问题的同时，提升了旁路柔性电缆使用环境的安全性，是一种新的余缆解决方案。