10kV肘型电揽头电动拆除器的研制与应用分析

徐龙彬 董奇光 黄世环 梁瑞煜 孔卫文

摘要：信息技术的快速发展，使工程建设的难度、复杂程度不断加大，智能化、小型化、免维护的开关技术设备受到了广大群众的青睐。在用户日常用电中，因肘型电缆头的安全系数较高，所以在配电设备中使用肘型电缆头的居多。肘型电缆头自身具有一定的防潮性、绝缘性和密封性，长时间使用会出现硅脂膏老化的问题，造成肘型电缆头与柜体锥形绝缘支柱发生粘连，同时因环网柜电缆室空间较小，所以，为拆卸及故障维修带来了困难。文中为了方便肘型电缆头的拆卸工作，故研究设计出一种结构简单、操作方便的肘型电缆头拆除器，具有一定的推广价值。

关键词：10kV肘型;电缆;拆除装置

引言

随着社会经济的飞速发展，为了提高城镇电缆化的安全性能，2016年在禅城区电缆项目施工中已经普及使用肘型电缆头。禅城地区电缆化率的不断增高，不但推动了自动化电房改造的快速推进，还将传统电缆终端头替换为全密封肘型电缆头[1]。经过两年的发展，禅城地区电缆化率的提高，有效推动了网架完善和地铁施工项目，在2019年投资力度也随着经济发展持续增加。将旧电房内的高低压柜更换为自动化柜，配电设备中电缆头也需替换为肘型电缆头，该方式是电房自动化项目改造具体工作，也是未来国家工业发展中重點引进的项目。

1 电缆头传统的拆除方式

电缆头传统的拆除方式可分为两种，其一，人工牵引拆除;其二，破坏性拆除。因网柜电缆室空间狭小，拆卸工作不方便操作时，既浪费时间又浪费人力，拆卸工作效果不佳。鉴于这种情况的出现，工人可将绳子绑在肘型电缆头上，使用人力拉出插拔式电缆头。由于插拔式电缆头连接十分密封，所以在拆卸时很容易因工人用力不恰当或绳子绑扎不结实而损坏电缆头，该拆卸方法不仅效率低，而且在狭小的网柜空间也不易展开，极大程度的对肘型电缆头造成损坏。

破坏性拆除是使用工具及刀划破肘型电缆头，通过该方式进行拆除，极容易对肘型电缆头的表面造成损伤，降低其绝缘性能，很容易引起安全隐患，严重可导致肘型电缆头无法继续使用。在施工过程中，工人为了节约拆除时间，会根据作业时间情况选用电缆头拆除方式，但这种方式每一次都会为企业带来经济损失。

2 肘型电缆头拆除器的可行性分析

本章节针对肘型电缆头一次拔出的成功率设计模拟实验，根据轴承拉拔器的工作原理，质量控制小组特别设立了模拟轴承拉拔器对肘型电缆头进行拉拔实验，并针对拉拔实验次数统计肘型电缆器的成功率。表1所示是对肘型电缆头一次成功拔出的结果分析，表内数据显示，通过模拟实验用轴承拉拔器的方式进行一次拔出肘型电缆头的实验成功率高达95%。佛山禅城供电局建设部质量控制小组具有一定固定的研发人员，为10kV肘型电缆头电动拆除器与螺杆牵引式相结合，提供了项目研发人力保障，于此同时，该小组在变压器减震降噪装置和定位导向方面具有丰富的设计研发经验。

3 10kV肘型电缆头电动拆除器的设计

由于电缆头的表面比较光滑和它的圆柱体形，所以在固定过程中有一定困难，很容易造成因无可靠固定装置，在进行肘型电缆头拔出时发生位置偏移。文章为了满足10kV肘型电缆头的拆除需求，故针对拆除器的研发方向特别划分为以下三个部门，分别是牵引部分、支撑部分和固定部分，详情见图1所示，该设计是为了更好的破解拆除过程中的难点、重点，其适用范围的10kV肘型电缆头标称截面为3x50 mm?-3x400 mm?。

传统的10kV肘型电缆头拆除方式存在一定的风险，且比较耗费人力。文章为了保障施工人员的安全，对设计了电动拆除方案。电动拆除方法是通过转动设备代替扳手，将肘型电缆头拔出，既提供了施工效率又减少了肘型电缆头的破坏率。

3.1 确定方案

为了防止肘型电缆头在拆除过程因意外情况的发生造成脱落或造成电缆头的损，降低其绝缘性，需充分10kV肘型电缆头拆除器底座的优势，保护肘型电缆头减少损伤并固定肘型电缆头。

3.1 固定保护底座

表1中10kV肘型电缆头一次成功拆除率的占比是很高的，以此作为肘型电缆头无损拆除器设计的基本条件，为了避免肘型电缆头拔出受力导致损伤及破坏其绝缘性时，不建议使用绳索或锁链，通过这种方式拆卸的肘型电缆头由于内部构件的损坏，无法重复使用，无形之中为供电企业造成了经济损失。针对该情况严重性，可尝试用包裹式拔出肘型电缆头，包裹方式使肘型电缆头的受力和拔出方向一致，不存在切应力，对肘型电缆头的内部结构也不会造成损伤，因此将肘型电缆头的固定方式设计为包裹式。

3.2 底座固定组件

表2数据所示，是为了将肘型电缆头合理的固定在肘型电缆头的拆除底座上，分别对固定方式进行了比较，并对三种不同的固定方式进行牢固性的测试。为了保证肘型电缆头在拆除过程中不发生位置偏移，并保证紧固组件不发生水平位移，故针对三种最佳紧固组件设计以下实验。实验方法为，将肘型电缆头分别通过实验中的三种固定方式，在底座上进行紧固组件的加装，并对紧固组件实施水平方向的力，分别对三种组件加装方式记录20次电缆偏离中心线的水平位移[2]。

实验结果通过表2数据可见，锁扣式、螺旋式的固定组件水平位移始终保持在0的位置，当水平方向的力为200N时绳索式的组件固定发生位移，并且该方式随着力的增大，水平位移也相对增加，根据该数据可充分显示绳索式组件固定优势不如锁扣式和螺旋式凸显，并且配电柜的空间狭小，故选用螺旋式和锁扣式比较容易操作[3]。

3.3 牵引杆焊接

表3是针对肘型电缆头拆除器牵引杆焊接方式的对比，牵引杆是实现固定底座与动力系统相连接的桥梁，是通过肘型电缆头的固定构件上引出来的，其主要研究目的是为了使牵引杆符合肘型电缆头拆除要求。表3是通过对焊接方式的不同，分别对焊接成本、变形大小、热区影响大小以及CO 2保护进行了详细比较，详细的数据和比较结果显示CO2保护焊是在焊接作业中能够充分满足肘型电缆头受力需求的焊接方式，故将次方式作为牵引部分的焊接方式。

肘型电缆头连接底座固定部分为三根牵引杆，连接动力部分的螺杆为一根，因此需要通过转接头实现以上两部分的对接[4]。肘型电缆头拆除过程中，螺杆转动时会对其内部构件造成破坏，所以不可将底座与螺杆部分直接进行焊接。为了避免该情况的发生，可将固定底座的三根连接杆与三角片进行焊接固定，并将螺母通过三角片中间的开孔与螺杆进行固定，螺杆可以随着三角片的空中自由转动，通过该方式将肘型电缆头的拔出。

4 结语

全文通过对螺杆牵引式10kV肘型电缆头电动拆除器的研制，在工地施工方面不但减少了停电延时以外情况的发生，还提升了肘型电缆头拆除的施工效率，极大程度的保证了供电的安全性。根据佛山禅城供电局质量控制小组对本次研发工作设计的实验结果表明，该小组成员的技术水平和技能都有了不同程度的提升，间接的锻炼了小组成员发现问题、解决问题的能力，同时，供电企业也通过对相关技术的积累和产品的推广，提升了公司的竞争力和知名度。

参考文献

[1]陈朋，张帆，乔春来，孙业荣，王传勇，田春生.10kV柱上变压器台肘型电缆接头烧毁故障的分析[J].变压器，2020，57（07）：71-74.

[2]于乐.10kV柱上变压器肘型电缆终端故障[J].农村电气化，2017（01）：20.

[3]司徒佳波.论10kV插入式肘型接地装置的设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2017（01）：187-188.

[4]相晓鹏，张力强，常尼亚.某供电区10kV环网柜电缆肘型头故障分析[J].山西电力，2010（06）：24-25.