新型環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架

何 颋，馬一靖，申屠春華，裘永軍

（1.國(guó)網(wǎng)浙江杭州市富陽(yáng)區(qū)供電有限公司，浙江 杭州 311400；2.浙江富中聯(lián)電力科技有限公司，浙江 杭州 311400）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，城網(wǎng)中采用電纜化供電已成為配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而環(huán)網(wǎng)供電以其經(jīng)濟(jì)性和可靠性成為配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電纜化的首選形式。城市配電網(wǎng)的發(fā)展使環(huán)網(wǎng)供電在用戶供電方案中占的比例越來(lái)越大，而作為環(huán)網(wǎng)供電主要設(shè)備的環(huán)網(wǎng)柜，則越來(lái)越受到供電部門和用戶的重視。環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用可謂是突飛猛進(jìn)，與此同時(shí)，電纜在環(huán)網(wǎng)柜中無(wú)法實(shí)質(zhì)性固定的問(wèn)題也困擾著許多電纜工作者。

作為電力行業(yè)的一員，對(duì)有可能產(chǎn)生隱患的但應(yīng)用較廣的設(shè)施，應(yīng)該積極想辦法解決其隱患，防止發(fā)生巨大的危害，因此解決環(huán)網(wǎng)柜中電纜固定問(wèn)題成為當(dāng)務(wù)之急。

1 項(xiàng)目背景

隨著電網(wǎng)建設(shè)速度的加快，環(huán)網(wǎng)柜的使用越來(lái)越多，目前普遍在用的SF6氣體絕緣共箱式環(huán)網(wǎng)柜的電纜室為空氣絕緣，經(jīng)電纜T型、肘型終端連接至電纜出線套管，由于空間緊湊和使用三相電纜，存在電纜無(wú)法實(shí)質(zhì)性固定，電纜自身重量的垂直應(yīng)力傳遞到套管處，運(yùn)行中短路電流電動(dòng)力會(huì)傳遞到套管，導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜氣室泄漏而引發(fā)的故障，從而產(chǎn)生巨大的電力事故。為此，研究者有針對(duì)性地開(kāi)展了環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架的相關(guān)研究工作[2]。

2 電力產(chǎn)品概述

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)對(duì)電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)。近年來(lái)，為滿足人們對(duì)電力日益增長(zhǎng)的迫切需求，國(guó)家大力加強(qiáng)電力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。眾多電力基礎(chǔ)設(shè)施的建成，給電力行業(yè)的安防帶來(lái)了重大的挑戰(zhàn)。

經(jīng)過(guò)努力，我國(guó)設(shè)計(jì)人員成功開(kāi)發(fā)實(shí)踐了環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架。該支架主要采用無(wú)鹵阻燃尼龍材料制作而成，在支架橫檔中固定3個(gè)電纜夾具，夾具中內(nèi)嵌軟膜橡膠層，著力點(diǎn)采用四角支撐，中間有了連接件連接，在4個(gè)腳上安裝軟質(zhì)橡膠。在對(duì)支架的安裝使用中，利用電纜夾具對(duì)電纜進(jìn)行固定，內(nèi)置軟膜橡膠層，對(duì)電纜表層進(jìn)行保護(hù)，不受外力傷害，防止變形；著力點(diǎn)利用人字形構(gòu)造，再利用連接件，可以隨時(shí)調(diào)整寬度，隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整；四角底部采用平板防滑橡膠，有效防止因地面不平整而導(dǎo)致支撐架移位，拉動(dòng)電纜所造成的套管變形。

使用了環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架后，有效固定和支撐住了三相電纜，防止了電纜自重和電纜終端彎曲應(yīng)力引起套管變形而導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜氣室泄漏而引發(fā)的故障，提高供電安全可靠性。極大地減少了操作人員的體力消耗，對(duì)避免疲勞操作而引起注意力分散意義很大，且支架的裝設(shè)，安全價(jià)值很高，顯著提升了供電服務(wù)質(zhì)量。

3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

如圖1所示，裝置包括第一絕緣柱1、第二絕緣柱2、第一轉(zhuǎn)軸3、安裝板4和抱環(huán)5，第一絕緣柱1和第二絕緣柱2通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸3交叉旋轉(zhuǎn)安裝，安裝板4安裝在第一轉(zhuǎn)軸3的外周，抱環(huán)5安裝在安裝板4上，第一絕緣柱2上安裝有第二轉(zhuǎn)軸7，第二轉(zhuǎn)軸7上安裝有連接桿8，連接桿8上設(shè)有多個(gè)限位槽9，第二絕緣柱2上安裝有多個(gè)限位凸起6。通過(guò)使第一絕緣柱1和第二絕緣柱2通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸3交叉旋轉(zhuǎn)安裝并在第一轉(zhuǎn)軸3作用下旋轉(zhuǎn)，并由安裝在安裝板4上的抱環(huán)5實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電纜的限位固定，支撐住電纜的重量，防止套管帶變形，通過(guò)連接桿8上的限位槽9與第二絕緣柱2上的限位凸起6配合實(shí)現(xiàn)對(duì)第一絕緣柱1和第二絕緣柱2之間距離的調(diào)節(jié)，以根據(jù)不同的地形來(lái)調(diào)節(jié)固定支架重心的高低，以提高固定支架的穩(wěn)定性。

圖1 絕緣支架裝置

4 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

4.1 現(xiàn)狀面臨的問(wèn)題

目前環(huán)網(wǎng)柜安裝普遍在用的SF6氣體絕緣共箱式環(huán)網(wǎng)柜的電纜室為空氣絕緣，經(jīng)電纜T型、肘型終端連接至電纜出線套管，由于空間緊湊和使用三相電纜，電纜搭接時(shí)需要核相，需要加外力扭轉(zhuǎn)電纜分別固定每相終端，安裝后橫向的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力會(huì)逐漸釋放并傳遞到套管處。運(yùn)行中短路電流電動(dòng)力也會(huì)傳遞到套管。導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜氣室泄漏而引發(fā)的故障，從而產(chǎn)生巨大的電力事故。

4.2 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

4.2.1 使用的材料抗拉抗壓強(qiáng)

該裝置整體采用無(wú)鹵阻燃尼龍材料，其機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。比拉伸強(qiáng)度高于金屬，比壓縮強(qiáng)度與金屬不相上下，但它的剛性不及金屬。抗拉強(qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度，比ABS高一倍多。對(duì)沖擊、應(yīng)力振動(dòng)的吸收能力強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度比一般塑料高了許多，并優(yōu)于縮醛樹(shù)脂；耐疲勞性能突出，制件經(jīng)多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度；軟化點(diǎn)高，耐熱，高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度高，可在150℃下長(zhǎng)期使用。PA66經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)以后，其熱變形溫度達(dá)到250℃以上；表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨；耐腐蝕，十分耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸、機(jī)油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對(duì)芳香族化合物呈惰性，但不耐強(qiáng)酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力；有自熄性、無(wú)毒、無(wú)臭、耐候性好；對(duì)生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力；有優(yōu)良的電氣性能。電絕緣性好，尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高，在干燥環(huán)境下，即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性；制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融黏度，能快速流動(dòng)。易于充模，充模后凝固點(diǎn)高，能快速定型，故成型周期短，生產(chǎn)效率高。

4.2.2 電纜夾具固定性好，防變形

在電纜夾具的設(shè)計(jì)中，取消了簡(jiǎn)單的抱箍，設(shè)計(jì)了電纜夾具；新式的夾具能夠滿足有效固定電纜的要求；在不改變?nèi)魏涡阅芗敖Y(jié)構(gòu)情況下，在夾具的內(nèi)層增加軟膜橡膠，減少夾具對(duì)電纜的直接接觸，防止并減少對(duì)電纜管道的變形。

4.2.3 人字形結(jié)構(gòu)增強(qiáng)穩(wěn)定性

在裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，用人字形的結(jié)構(gòu)代替普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了裝置的穩(wěn)定性，穩(wěn)固了電纜的移動(dòng)。裝置的設(shè)計(jì)不破壞整體的性能；盡可能控制裝置的結(jié)構(gòu)，避免給操作人員帶來(lái)額外的操作負(fù)擔(dān)，要盡可能易操作、易攜帶。

在人字形之間加裝了一連接件，通過(guò)調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)裝置的寬度控制，裝置通過(guò)連接件，可以根據(jù)環(huán)境變化進(jìn)行隨時(shí)變化裝置的寬度，從而適應(yīng)環(huán)境的變化，方便現(xiàn)在施工人員操作安裝。同時(shí)在裝置的腳步安裝平板防滑橡膠，有效地防止因地面不平整而導(dǎo)致裝置的移位，拉動(dòng)點(diǎn)移位所造成的套管變形。

4.2.4 四角支撐

四角底部采用平板防滑橡膠，有效防止因地面不平整而導(dǎo)致支撐架移位，拉動(dòng)電纜所造成的套管變形。

5 產(chǎn)品實(shí)施前后對(duì)比

環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架經(jīng)國(guó)家電力器材質(zhì)檢中心安全檢測(cè)，適用于10 kV環(huán)網(wǎng)柜任意截面電纜，也能夠有效地固定住電纜，有效地防止電纜在拉伸中的變形。

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

由于空間緊湊和使用三相電纜，存在電纜無(wú)法實(shí)質(zhì)性固定，電纜自身重量的垂直應(yīng)力傳遞到套管處。電纜搭接時(shí)需要核相，需要加外力扭轉(zhuǎn)電纜分別固定每相終端，安裝后橫向的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力會(huì)逐漸釋放并傳遞到套管處。運(yùn)行中短路電流電動(dòng)力會(huì)傳遞到套管，從而導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜氣室泄漏而引發(fā)的故障，每次維護(hù)費(fèi)用大致在幾千元，甚至幾萬(wàn)元，每年不定時(shí)進(jìn)行維護(hù)，大約10～15次，1年的維護(hù)費(fèi)用大約10萬(wàn)元；而支架的費(fèi)用在3萬(wàn)元左右，技術(shù)成熟后，費(fèi)用還會(huì)節(jié)省，總體而言，一年可以節(jié)省幾萬(wàn)元的開(kāi)支。

5.2 安全效益

環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架后, 有效固定和支撐住了三相電纜，防止了電纜自重和電纜終端彎曲應(yīng)力引起套管變形而導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜氣室泄漏而引發(fā)的故障，提高供電安全可靠性，極大地減少了操作人員的體力消耗，對(duì)避免疲勞操作而引起注意力分散意義很大，且支架的裝設(shè)，安全價(jià)值很高，顯著提升了供電運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量。

5.3 社會(huì)效益

環(huán)網(wǎng)柜防應(yīng)力電纜固定門型絕緣支架引入，實(shí)現(xiàn)了環(huán)網(wǎng)柜電纜固定的技術(shù)手段的質(zhì)變，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用直接提升了公司形象，同時(shí)，提高了供電的可靠性，提升了用戶滿意度，保證了供電服務(wù)質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

做好電纜在環(huán)網(wǎng)柜的固定工作需要?jiǎng)訂T全體管理人員的智慧，不僅需要上下聯(lián)動(dòng)、左右聯(lián)動(dòng)、內(nèi)外聯(lián)動(dòng)，還需要通過(guò)不斷地交流、大膽地實(shí)踐與探索，虛心攝取新穎的經(jīng)驗(yàn)，有針對(duì)性地提出可行的方案，并結(jié)合創(chuàng)新的理念，擺脫陳舊的觀念，對(duì)電纜在環(huán)網(wǎng)柜的固定提出更有效的見(jiàn)解與做法，使之成為一種閉環(huán)管理的模式。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李建基.環(huán)網(wǎng)柜與負(fù)荷開(kāi)關(guān)的發(fā)展[J].電器工程學(xué)報(bào)，2008（11）：11-15.

[2]胡秋野，楊世春，歐景茹.論環(huán)網(wǎng)柜在城市電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].高電壓技術(shù)，2004（S1）：8-9.