低压带电作业单相旁路快速复电整套装置研究与应用

谢超 卢杰 杨淼 何志军

引言

随着我国经济的快速增长，人们对于用电质量的要求日益增高，要提升居民用电幸福水准，不停电作业尤为重要，配网不停电作业是提高供电可靠性、保证人民正常生活的有效手段，目前已在全国范围内广泛开展。现阶段，随着配电网改造工程进程的加速，0.4kV配电网检修工作量逐步增大，开展0.4kV配电网不停电作业，有利于缓解配电网检修给电力用户带来的用电影响，可有效提高用户供电可靠性和电力服务质量，保障系统安全、稳定运行。根据当前0.4kV配电网不停电作业的实际情况，以实现0.4kV配电网不停电作业安全开展、持续提高配电网供电可靠性为目标，将中压配电网不停电作业方法拓展至低压配电网，旁路设备起到至关重要的作用。低压系统中时常因负载电流过大使得某一相接头或开关设备触点出现严重发热，且替换产品在无法及时更换情况下，使用过程中必然会导致断电，造成负载端出现停电，此情况在一些特殊的应用场合是不容许的，因为断电的瞬间电压冲击，会损坏负载端的精密设备或其他关联设备；目前市面上仅存在对10kV及其以上的三相开关设备不停电检修有类似产品，且也不涉及针对单相出现问题的解决方案。

一、国内外研究水平综述

配电线路旁路不停电作业技术由日本首创，并得到东京电力公司的广泛应用。作业方式是采用架空敷设旁路电缆，带电作业操作。其匹配系统电压为6kV。之后，韩国仿制日本的旁路装置，主要作为军事备战用。目前，除了日本经常应用该作业技术外，在其他国家和地区也逐步得到推广应用，是一项较为成熟的作业技术。我国的10kV配电线路旁路不停电作业技术首先在上海电力公司开展应用，而得到认可和全国范围的推广则比较晚。20世纪90年代，上海市电力公司组织带电作业的专业技术人员赴日本等经济发达国家考察带电作业技术。通过技术交流、实地考察和查阅国内外文献资料，认真反复地论证和比对国内外带电作业技术的先进性，上海市电力公司决定引进日本的旁路作业法，应用于上海市10kV配电系统不停电作业工作中，并辐射到杭州、苏州、宁波等其他城市[1]。

然而对于0.4kV带电作业旁路设备，国外各厂家还没有具体涉及。在国内，通过近几年国网对0.4kV带电作业的不停推动，开始有厂家进行0.4kV带电作业工具的研制。根据作业环境，开始研制三相同进同出形式，该产品结构复杂，体积大，难运输，功能等同于10kV旁路负荷开关。

根据《国网设备部关于全面推广应用0.4kV配网不停电作业工作的通知》要求，2021年国网全面启动0.4kV不停电作业，开始执行标准化流程，配置成套工具，衡阳供电公司进一步优化该负荷开关，开始向“小、轻、精”方向设计，根据调查分析，单相发热，单相某一点出现故障情况很多，所以衡阳供电公司提出低压带电作业单相旁路快速复电整套装置，既能达到检修不停电功能，又能减少人力、财力的投入。

二、项目的实践依据及研究方向

根据10kV旁路负荷开关功能，结合0.4kV线路实际情况，0.4kV线路出现单相发热，单相故障较多，比如在处理单相发热线夹时，电流较大，需要用到消弧装置及引流装置。低压带电作业单相旁路快速复电整套装置的设计是采用绝缘外壳一体化成型，达到室外绝缘效果，避开相与地短路现象；采用250A进口断路器在断开原线路引流线时消弧作用。产品应可固定于横档或电杆上，方便操作电工操作；产品体积应做到小巧，达到单人方便携带及安装；产品与低压柔性电缆应采用快插式接口，方便进出引流线[2]。

三、项目研究内容

本项目通过研制一种低压带电作业单相旁路快速复电整套装置，拓展0.4kV带电作业项目。低压带电作业单相旁路快速复电整套装置有几个显著的特点：体积小、重量轻、适用于各种非常规场合，能够方便快捷完成安装。产品的功能性：1.液晶显示屏，将显示单相通电电流、温度等指标。2.配套电缆与低压带电作业单相旁路快速复电整套装置连接，采用进口快插式接口，接口通流500A，电压1000V，设有防脱卡扣。3.低压带电作业单相旁路快速复电整套装置尺寸小巧。

四、装置介绍

（1）采用250A断路器外观，中间采用铜排连接。

（2）为了能够清楚查看旁路设备搭接是否完整，在箱体上设计液晶显示屏，用于检测进、出电流是否一致，我司采用钳形电流表结构模型，将采集电流信号传到显示屏，如图1所示。

图1 低压带电作业单相旁路快速复电整套装尺寸图

（3）为了能够更好地满足室外工作条件，避开相对地短路现象，以及产品的整个绝缘性，本产品将采用绝缘外壳一体成型，外壳将采用模压成型，达到1000V绝缘，以及防水等级IP68[3]。

（4）本产品采用标准工业快插头，无需螺栓紧固，实现快速组装，插头具有防脱卡扣，插头接触点采用镀银，通流500A，1000V绝缘，可与市场多种电源接头对插。其中，工业插座与插头尺寸图如图2、图3所示。

图2 工业插座尺寸图

图3 工业插头尺寸图

（5）本产品连接电缆采用低压柔性电缆，规格95mm2, 额定电压（kV）：0.6/1，导体应符合GB/T 3956中第5种软铜镀金属单线导体的规定。绝缘采用乙丙橡胶，绝缘标称厚度符合表1的规定，最薄点厚度应不小于标称值的90%。绝缘性能符合GB/T 12706.1-2020中EPR绝缘混合料要求。电缆应经受交流3.5kV，5分钟耐压试验不击穿。电缆最小允许弯曲半径为电缆直径的6倍，电缆插头采用标准工业快插头，技术参数如表1所示。

表1 0.6/1kV柔性电缆技术参数表

柔性电缆连续载流量如表2所示。

表2 柔性电缆连续载流量（环境温度40℃下）

五、应用结果分析

应用低压带电作业单相旁路快速复电整套装置后，经实际生产效果的验证，0.4kV不停电作业的检修范围由原来的67% 提高至95% ，作业人员进行一次现场更换发热线夹的时间从原来的40min 降低至20min。我们对2022年在普通0.4kV线路作业遇到的问题进行统计与比较，无法进行不停电作业为236次，线路抢修强度大引起的作业人员疲惫为126次，而使用该装置后，以上两种情况全部消失，使用前后对比图如图4所示。

图4 使用前后作业时间对比图

结束语

该装置的应用，强化了配网不停电作业能力，推动了0.4kV不停电作业进度，搭建由配网不停电作业班组、省管产业队伍构成的两级梯队，推广低压配电网不停电作业，扩大县域配网和工程施工不停电作业范围。