關(guān)于環(huán)網(wǎng)柜與10KV電纜連接問題的探討及其解決措施

馮海軍

【摘 要】文章結(jié)合某地區(qū)實際，對近幾年大量使用的10kV SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜與10kV電纜連接存在的問題進行了分析探討，并提出了相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；環(huán)網(wǎng)柜；10KV電纜；連接問題；措施

1.前言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市用電量持續(xù)增加。為了保證配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，江門地區(qū)廣泛應(yīng)用10kV SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜（歐式）作為環(huán)網(wǎng)供電節(jié)點。但在運行過程中，有部分環(huán)網(wǎng)柜套管與10kV電纜的連接部分出了問題，主要是套管燒壞漏電或套管受損漏氣。出了故障后，整個環(huán)網(wǎng)柜需停電更換，電纜T型連接頭需重新安裝制作，嚴重影響供電可靠性，也帶來較大的經(jīng)濟損失。環(huán)網(wǎng)柜套管與10kV電纜的連接在運行中成為一個較大的薄弱環(huán)節(jié)，以下就存在的問題進行分析并提出一些應(yīng)對措施。

2.共箱式環(huán)網(wǎng)柜與三芯電纜連接存在的問題

目前國內(nèi)引進的10kV SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜（歐式）和電纜T型連接頭主要是歐洲品牌或標(biāo)準(zhǔn)，歐洲普遍采用單芯電纜，容易固定且便于安裝，不存在電纜施加于套管上的扭轉(zhuǎn)力矩，接線端子與套管貼合易于保證，發(fā)生熱故障可能性低。而國內(nèi)目前主要采用三芯電纜，安裝遠較單芯電纜復(fù)雜，由此而產(chǎn)生如下一些問題：

首先，三芯電纜固定部位為外護套，各單相無法實現(xiàn)實質(zhì)性固定。即使都連接好后，由于電纜自身重力或外力擺動，都會使各單相外力矩傳遞至套管部分。

其次，由于三芯電纜安裝過程中多數(shù)需要對相序，在固定之前需要加以外力矩扭動，而在安裝之后因扭動產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力會逐漸釋放，產(chǎn)生恢復(fù)力矩并作用在套管上。

第三，因環(huán)網(wǎng)柜電纜小室高度低（適用單芯電纜），限制了電纜各相線芯的長度，對安裝精度要求過高。

第四，一旦接線端子壓接后則安裝長度已經(jīng)確定，且因電纜單相長度短，不能輕易加以彎曲以配合安裝到位，如T型插頭不能直接安裝到位則必然會對電纜施以搬、拉、撬等大力動作加以調(diào)整，可能致使套管受損、接觸不良等后果。

3.應(yīng)對措施

針對上述問題，可從環(huán)網(wǎng)柜、T型連接頭、安裝工藝、環(huán)網(wǎng)柜土建基礎(chǔ)等四個方面采取一些應(yīng)對措施進行解決。

3.1 環(huán)網(wǎng)柜

3.1.1 適當(dāng)提高SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜電纜小室的高度

SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜電纜小室空間狹小，尺寸一般為高度600 mm，寬度350 mm。這樣的空間單芯電纜安裝方便，但對于三芯電纜安裝T型連接頭，特別是大截面電纜（240或300 mm?），難度就更大，這是由于T型連接頭三叉套部分也要裝在小室中，線芯長度只能做到400 mm左右，大截面電纜線芯又很硬，加之受到現(xiàn)場施工環(huán)境的限制，T型連接頭要安裝到位和符合標(biāo)準(zhǔn)不容易。

雖然共箱式環(huán)網(wǎng)柜是標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，但可以通過配套環(huán)網(wǎng)柜升高座進行改善，用升高座把電纜小室高度延伸到800 mm左右，并保證固定電纜的卡箍離高壓套管中心點的垂直距離不得小于750 mm，這樣電纜線芯長度可以做到600 mm左右，T型連接頭在安裝時容易調(diào)整到位。增加環(huán)網(wǎng)柜升高座的實質(zhì)就是將三芯電纜分叉后增加各相線芯長度，以單芯電纜的形式完成與套管的連接，加長線芯長度達到的效果是：大大減少作用于套管部位的扭轉(zhuǎn)力矩；安裝時可調(diào)的范圍增大，減少施加外力矩的需要，降低氣體泄露危險，接線端子和應(yīng)力錐也容易安裝到位。

另外，各種品牌型號的環(huán)網(wǎng)柜電纜小室空間大小還有差別，對配套大截面電纜進出線的環(huán)網(wǎng)柜，宜選用電纜小室空間大一點的型號。

3.1.2 選型時要考慮環(huán)網(wǎng)柜套管面接觸的導(dǎo)電能力

環(huán)網(wǎng)柜額定電流630 A的標(biāo)準(zhǔn)螺栓式套管端面的銅管，外直徑為25 mm，銅管內(nèi)孔螺紋為M16（與M16固定螺栓配套），銅管端面導(dǎo)電面積只有289.6 mm?。由于與電纜接線端子貼接配合的偏差，導(dǎo)電面積肯定更小，在電纜T型連接頭固定螺栓采用不銹鋼（銅材硬度不夠）時，就單純依靠端面接觸導(dǎo)電。由于端子導(dǎo)電部件全部密封在絕緣套內(nèi)，不易散熱，還存在降容的問題。在工程實際施工中，要保證電纜端子與環(huán)網(wǎng)柜套管的銅管端面貼接非常完美，有一定難度，若貼接稍微有點松動的話，在數(shù)百安大電流通過時，就容易發(fā)生熱故障。采用配套截面240或300 mm?電纜，運行400 A以上大電流的SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜，螺栓式套管最好選用額定電流為800 A的標(biāo)準(zhǔn)式套管，銅管外直徑應(yīng)為32 mm，這樣可以降低熱故障的發(fā)生。

3.1.3 加強對環(huán)網(wǎng)柜套管運行溫度的監(jiān)測

由于共箱式環(huán)網(wǎng)柜是全封閉的開關(guān)柜，在運行中不能打開，目前運行巡視中常用的紅外測溫設(shè)備，無法測量其接頭的溫度，若在電纜小室前板上開測溫孔，又降低了環(huán)網(wǎng)柜的防護等級，因此，共箱式環(huán)網(wǎng)柜在運行中發(fā)熱故障出現(xiàn)的次數(shù)最多。

在運行巡視中，可用手摸電纜小室前板，感知柜內(nèi)溫度，以便判斷電纜T型連接頭是否發(fā)熱。對于運行大電流的環(huán)網(wǎng)柜，在安裝完畢投入運行一段時間后，應(yīng)停電檢查導(dǎo)體連接處是否已出現(xiàn)發(fā)熱跡象。這些防范環(huán)網(wǎng)柜接頭熱故障的運行措施都不直觀和完善，最好的方法是隨著技術(shù)的進步，在環(huán)網(wǎng)柜套管或T型連接頭上設(shè)置溫度傳感器，實時檢測接頭溫度。

4.現(xiàn)場安裝工藝

4.1 電纜進入環(huán)網(wǎng)柜時一定要固定

進入環(huán)網(wǎng)柜的三芯電纜一定要用電纜卡箍固定在高壓套管的正下方，不能斜扭著或沒有固定，這樣電纜會對套管產(chǎn)生扭曲力或拉力，長時間受力會破壞套管和柜體的密封，使SF6氣體泄露、會使套管產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致高壓短路；要盡量使電纜各相線芯垂直對稱，不扭曲、分支手套盡量靠下安裝，電纜卡箍位置也要盡量靠下，離套管垂直距離應(yīng)達到750 mm。在現(xiàn)場施工過程中，把電纜從環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)下穿入環(huán)網(wǎng)柜電纜小室內(nèi)時，應(yīng)鋸掉因敷設(shè)電纜牽引時受損的電纜端頭，然后進行核相，確定相位，并扭正電纜進入環(huán)網(wǎng)柜的角度，使三條纜芯對正套管。如果電纜傾斜角度過大應(yīng)重新將電纜退回電纜井，調(diào)整角度后再穿入環(huán)網(wǎng)柜并用電纜卡箍固定。在現(xiàn)場施工條件允許時，電纜可采用雙固定的方式（分段固定電纜外護套），即在正常固定下端電纜井內(nèi)加設(shè)一固定梁，增加一固定位。

4.2 電纜分相處理的工藝要求

在進行電纜的分相處理時，要先用電纜卡箍固定電纜分支手套下端，然后修整電纜線芯的長度，B相對正B相套管，A、C相從根部先稍微向外彎曲，再向上垂直對正套管。擰上雙頭固定螺栓，將端子先掛在套管上，比照電纜長度，鋸去多余電纜線芯。一定要保證電纜三條線芯長短合適，平齊，避免套管受力以及電纜端子與套管端面接觸不良。如果電纜沒固定就修整電纜線芯的長度，電纜線芯的長短就沒有一個基準(zhǔn)點，會出現(xiàn)偏差。因此，先固定電纜這個步驟很重要。

另外，電纜剝切環(huán)節(jié)的工藝也很重要，要注意以下幾點：剝切尺寸必須按照T型連接頭廠家工藝要求及配套工藝尺寸；剝切時必須注意剝切外層時不能傷及內(nèi)層；要避免芯絕緣上出現(xiàn)縱向劃痕，以免出現(xiàn)內(nèi)部爬電現(xiàn)象；一定要使用廠家配套的專用清洗紙，盡量避免使用工業(yè)酒精等其他清潔劑；安裝潤滑膏建議使用聚氟醚類制品，不會與硅橡膠發(fā)生任何反應(yīng)，能長期保持密封、絕緣作用，避免使用硅脂類潤滑膏，它會與硅橡膠之間因互溶干涸而造成界面爬電的危險。

5.結(jié)束語

10kV SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜和電纜T型連接頭的應(yīng)用，大大提高配網(wǎng)的絕緣水平和供電可靠性，但由于使用的歷史不長，只是最近六七年才大范圍使用，我們對產(chǎn)品的性能、標(biāo)準(zhǔn)、安裝要求等方面還不夠熟悉，在運行中也出現(xiàn)了不少問題，甚至影響了安全運行。通過上面對共箱式環(huán)網(wǎng)柜和電纜連接存在一些的問題的總結(jié)和反思，以期能降低接頭處運行的故障率。