低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置研究與應(yīng)用

謝超 盧杰 楊淼 何志軍

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人們對(duì)于用電質(zhì)量的要求日益增高，要提升居民用電幸福水準(zhǔn)，不停電作業(yè)尤為重要，配網(wǎng)不停電作業(yè)是提高供電可靠性、保證人民正常生活的有效手段，目前已在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛開(kāi)展?，F(xiàn)階段，隨著配電網(wǎng)改造工程進(jìn)程的加速，0.4kV配電網(wǎng)檢修工作量逐步增大，開(kāi)展0.4kV配電網(wǎng)不停電作業(yè)，有利于緩解配電網(wǎng)檢修給電力用戶(hù)帶來(lái)的用電影響，可有效提高用戶(hù)供電可靠性和電力服務(wù)質(zhì)量，保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)當(dāng)前0.4kV配電網(wǎng)不停電作業(yè)的實(shí)際情況，以實(shí)現(xiàn)0.4kV配電網(wǎng)不停電作業(yè)安全開(kāi)展、持續(xù)提高配電網(wǎng)供電可靠性為目標(biāo)，將中壓配電網(wǎng)不停電作業(yè)方法拓展至低壓配電網(wǎng)，旁路設(shè)備起到至關(guān)重要的作用。低壓系統(tǒng)中時(shí)常因負(fù)載電流過(guò)大使得某一相接頭或開(kāi)關(guān)設(shè)備觸點(diǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱，且替換產(chǎn)品在無(wú)法及時(shí)更換情況下，使用過(guò)程中必然會(huì)導(dǎo)致斷電，造成負(fù)載端出現(xiàn)停電，此情況在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合是不容許的，因?yàn)閿嚯姷乃查g電壓沖擊，會(huì)損壞負(fù)載端的精密設(shè)備或其他關(guān)聯(lián)設(shè)備；目前市面上僅存在對(duì)10kV及其以上的三相開(kāi)關(guān)設(shè)備不停電檢修有類(lèi)似產(chǎn)品，且也不涉及針對(duì)單相出現(xiàn)問(wèn)題的解決方案。

一、國(guó)內(nèi)外研究水平綜述

配電線路旁路不停電作業(yè)技術(shù)由日本首創(chuàng)，并得到東京電力公司的廣泛應(yīng)用。作業(yè)方式是采用架空敷設(shè)旁路電纜，帶電作業(yè)操作。其匹配系統(tǒng)電壓為6kV。之后，韓國(guó)仿制日本的旁路裝置，主要作為軍事備戰(zhàn)用。目前，除了日本經(jīng)常應(yīng)用該作業(yè)技術(shù)外，在其他國(guó)家和地區(qū)也逐步得到推廣應(yīng)用，是一項(xiàng)較為成熟的作業(yè)技術(shù)。我國(guó)的10kV配電線路旁路不停電作業(yè)技術(shù)首先在上海電力公司開(kāi)展應(yīng)用，而得到認(rèn)可和全國(guó)范圍的推廣則比較晚。20世紀(jì)90年代，上海市電力公司組織帶電作業(yè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員赴日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家考察帶電作業(yè)技術(shù)。通過(guò)技術(shù)交流、實(shí)地考察和查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，認(rèn)真反復(fù)地論證和比對(duì)國(guó)內(nèi)外帶電作業(yè)技術(shù)的先進(jìn)性，上海市電力公司決定引進(jìn)日本的旁路作業(yè)法，應(yīng)用于上海市10kV配電系統(tǒng)不停電作業(yè)工作中，并輻射到杭州、蘇州、寧波等其他城市[1]。

然而對(duì)于0.4kV帶電作業(yè)旁路設(shè)備，國(guó)外各廠家還沒(méi)有具體涉及。在國(guó)內(nèi)，通過(guò)近幾年國(guó)網(wǎng)對(duì)0.4kV帶電作業(yè)的不停推動(dòng)，開(kāi)始有廠家進(jìn)行0.4kV帶電作業(yè)工具的研制。根據(jù)作業(yè)環(huán)境，開(kāi)始研制三相同進(jìn)同出形式，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，難運(yùn)輸，功能等同于10kV旁路負(fù)荷開(kāi)關(guān)。

根據(jù)《國(guó)網(wǎng)設(shè)備部關(guān)于全面推廣應(yīng)用0.4kV配網(wǎng)不停電作業(yè)工作的通知》要求，2021年國(guó)網(wǎng)全面啟動(dòng)0.4kV不停電作業(yè)，開(kāi)始執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化流程，配置成套工具，衡陽(yáng)供電公司進(jìn)一步優(yōu)化該負(fù)荷開(kāi)關(guān)，開(kāi)始向“小、輕、精”方向設(shè)計(jì)，根據(jù)調(diào)查分析，單相發(fā)熱，單相某一點(diǎn)出現(xiàn)故障情況很多，所以衡陽(yáng)供電公司提出低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置，既能達(dá)到檢修不停電功能，又能減少人力、財(cái)力的投入。

二、項(xiàng)目的實(shí)踐依據(jù)及研究方向

根據(jù)10kV旁路負(fù)荷開(kāi)關(guān)功能，結(jié)合0.4kV線路實(shí)際情況，0.4kV線路出現(xiàn)單相發(fā)熱，單相故障較多，比如在處理單相發(fā)熱線夾時(shí)，電流較大，需要用到消弧裝置及引流裝置。低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置的設(shè)計(jì)是采用絕緣外殼一體化成型，達(dá)到室外絕緣效果，避開(kāi)相與地短路現(xiàn)象；采用250A進(jìn)口斷路器在斷開(kāi)原線路引流線時(shí)消弧作用。產(chǎn)品應(yīng)可固定于橫檔或電桿上，方便操作電工操作；產(chǎn)品體積應(yīng)做到小巧，達(dá)到單人方便攜帶及安裝；產(chǎn)品與低壓柔性電纜應(yīng)采用快插式接口，方便進(jìn)出引流線[2]。

三、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

本項(xiàng)目通過(guò)研制一種低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置，拓展0.4kV帶電作業(yè)項(xiàng)目。低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置有幾個(gè)顯著的特點(diǎn)：體積小、重量輕、適用于各種非常規(guī)場(chǎng)合，能夠方便快捷完成安裝。產(chǎn)品的功能性：1.液晶顯示屏，將顯示單相通電電流、溫度等指標(biāo)。2.配套電纜與低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置連接，采用進(jìn)口快插式接口，接口通流500A，電壓1000V，設(shè)有防脫卡扣。3.低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置尺寸小巧。

四、裝置介紹

（1）采用250A斷路器外觀，中間采用銅排連接。

（2）為了能夠清楚查看旁路設(shè)備搭接是否完整，在箱體上設(shè)計(jì)液晶顯示屏，用于檢測(cè)進(jìn)、出電流是否一致，我司采用鉗形電流表結(jié)構(gòu)模型，將采集電流信號(hào)傳到顯示屏，如圖1所示。

圖1 低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝尺寸圖

（3）為了能夠更好地滿(mǎn)足室外工作條件，避開(kāi)相對(duì)地短路現(xiàn)象，以及產(chǎn)品的整個(gè)絕緣性，本產(chǎn)品將采用絕緣外殼一體成型，外殼將采用模壓成型，達(dá)到1000V絕緣，以及防水等級(jí)IP68[3]。

（4）本產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)快插頭，無(wú)需螺栓緊固，實(shí)現(xiàn)快速組裝，插頭具有防脫卡扣，插頭接觸點(diǎn)采用鍍銀，通流500A，1000V絕緣，可與市場(chǎng)多種電源接頭對(duì)插。其中，工業(yè)插座與插頭尺寸圖如圖2、圖3所示。

圖2 工業(yè)插座尺寸圖

圖3 工業(yè)插頭尺寸圖

（5）本產(chǎn)品連接電纜采用低壓柔性電纜，規(guī)格95mm2, 額定電壓（kV）：0.6/1，導(dǎo)體應(yīng)符合GB/T 3956中第5種軟銅鍍金屬單線導(dǎo)體的規(guī)定。絕緣采用乙丙橡膠，絕緣標(biāo)稱(chēng)厚度符合表1的規(guī)定，最薄點(diǎn)厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的90%。絕緣性能符合GB/T 12706.1-2020中EPR絕緣混合料要求。電纜應(yīng)經(jīng)受交流3.5kV，5分鐘耐壓試驗(yàn)不擊穿。電纜最小允許彎曲半徑為電纜直徑的6倍，電纜插頭采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)快插頭，技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 0.6/1kV柔性電纜技術(shù)參數(shù)表

柔性電纜連續(xù)載流量如表2所示。

表2 柔性電纜連續(xù)載流量（環(huán)境溫度40℃下）

五、應(yīng)用結(jié)果分析

應(yīng)用低壓帶電作業(yè)單相旁路快速?gòu)?fù)電整套裝置后，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)效果的驗(yàn)證，0.4kV不停電作業(yè)的檢修范圍由原來(lái)的67% 提高至95% ，作業(yè)人員進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)更換發(fā)熱線夾的時(shí)間從原來(lái)的40min 降低至20min。我們對(duì)2022年在普通0.4kV線路作業(yè)遇到的問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與比較，無(wú)法進(jìn)行不停電作業(yè)為236次，線路搶修強(qiáng)度大引起的作業(yè)人員疲憊為126次，而使用該裝置后，以上兩種情況全部消失，使用前后對(duì)比圖如圖4所示。

圖4 使用前后作業(yè)時(shí)間對(duì)比圖

結(jié)束語(yǔ)

該裝置的應(yīng)用，強(qiáng)化了配網(wǎng)不停電作業(yè)能力，推動(dòng)了0.4kV不停電作業(yè)進(jìn)度，搭建由配網(wǎng)不停電作業(yè)班組、省管產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍構(gòu)成的兩級(jí)梯隊(duì)，推廣低壓配電網(wǎng)不停電作業(yè)，擴(kuò)大縣域配網(wǎng)和工程施工不停電作業(yè)范圍。