10kV全绝缘式环网柜接地装置的研制与应用

10kV全绝缘式环网柜接地装置的研制与应用

董如春吴宗兵吴岚

关键词：全绝缘式环网柜；接地装置；研制；应用

随着城市化进程的不断加剧，各类用地日益紧张。各类配电设备如配电站、开闭所、变压器等安装用地日益紧张，往往被迫安装于地下室、绿化带等阴暗、潮湿地点。为提升设备耐受性、可靠性以及安装的灵活性，一批小型化、全绝缘、全封闭式环网柜或箱式配电站、电缆分支箱应运而生。集成型、全绝缘式环网柜及箱变的出现在很大程度上提升了配网设备的供电可靠性和安全性，同时它们特有的少维护或者免维护特点，极大减少了运维人员的工作量，促进了配网设备智能化进程。

110kV全绝缘式环网柜接地装置构成

10kV全绝缘式环网柜接地装置主要由两部分组成，组合式环网柜接地装置与肘型电缆头绝缘端盖拆装操作棒。

1.1组合式环网柜接地装置

组合式环网柜接地装置包括导线汇流排、接地软铜线、接地线夹、双头变径螺栓和连接螺柱。针对户外环网柜中安装的三相电缆终端头没有裸露金属的间隔装设接地时需要通过连接螺柱延长金属导体，作业人员戴绝缘手套验电确无电压后，通过绝缘操作棒完成接地线装设。

（1）导线汇流排整体呈矩形结构，其长*宽*厚的规格为的规格为320mm*30mm*3mm，沿中轴线自左向右合适位置交叉分布3个M16长孔和4个M12圆孔。长孔和圆孔规格尺寸与肘型电缆终端头的设备套管规格尺寸匹配。

（2）接地软铜线规格为Φ25mm2，采用多股优质软铜线绞合而成，并外覆柔软、耐高温的透明绝缘护层，接地软铜线两端通过软连接工艺压接接线铜鼻。

（3）接地线夹采用优质铝合金压铸而成，与其配套的紧固件金属均经镀镍处理，接地线夹采用平口螺旋压紧式工艺连接环网柜接地导体。

（4）双头变径螺栓和连接螺柱尺寸分别为M16/M12、M12/M16，与环网柜内欧式肘型电缆终端接头的设备套管尺寸相匹配，所述双头变径螺栓和连接螺柱一共3组，分别对应电缆终端ABC三相，双头变径螺栓穿过导线汇流排的长孔或者圆孔连接电缆终端头和接地导体。

1.2肘型电缆头绝缘端盖拆装操作棒

肘型电缆头绝缘端盖拆装操作棒包括，绝缘操作杆、横向加力装置、端盖拆装钢件、二爪拉马。主要用于电缆绝缘端盖拆装和接地线拆装。二者配合使用，即可顺利完成全绝缘、全封闭式环网柜或电缆分支箱接地线装设。

（1）绝缘操作杆整体呈三段式结构，其中顶端为绝缘端盖拆装凹槽，中部为绝缘杆体，尾端为手持绝缘柄及纵纹套管，所述绝缘端盖拆装凹槽位于绝缘操作杆中心轴线上并呈纵行六角菱形，四周空隙部分浇筑环氧树脂，顶端绝缘裸露部分采用钢帽结构封堵，纵纹套管通过铆钉固定在绝缘杆底部。

（2）横向加力装置由位于绝缘操作杆底部的纵纹套管和横向加力扭杆构成。通过横向加力扭杆中部纵纹环配合纵纹套管构成力矩增加机构。

（3）端盖拆装钢件整体呈纵行六角菱形实心结构，安装在绝缘操作杆顶端的绝缘端盖拆装凹槽中，可根据肘型电缆头绝缘端盖型号选择合适尺寸的拆装钢件。

（4）二爪拉马顶端呈六角菱形且适合绝缘端盖拆装凹槽尺寸，组装在绝缘操作杆顶端。

2实施方式

2.1环网柜接地装置部分

携带型组合式环网柜接地装置，包括导线汇流排1、接地软铜线2、接地线夹3、双头变径螺栓4和连接螺柱5。针对户外环网柜中横向安装的三相电缆终端头没有裸露设备套管的间隔装设接地时，需要通过连接螺柱5延长金属导体，作业人员戴绝缘手套验电确无电压后，先将接地软铜线2的接线铜鼻9通过螺栓固定连接接地线夹3，并将接地线夹3牢固夹在环网柜接地导体上，然后将连接螺柱5的M16端拧在电缆终端头设备套管内的双头变径螺栓5的M16端上，再将等径螺栓4拧入连接螺柱5的M12端。调整导线汇流排1长孔6位置使之适应电缆终端头设备套管ABC三相位置，并用螺栓固定（如图1-3）。

2.2绝缘端盖拆装操作棒部分

新型肘型电缆头绝缘端盖拆装操作棒包括缘操作杆1、横向加力装置2和二爪拉马4。绝缘操作杆1底部的横向加力装置2由纵纹套管8和横向加力扭杆10构成，通过横向加力扭杆10中部纵纹环11配合纵纹套管8构成力矩增加机构。作业人员戴绝缘手套将二爪拉马4顶部六棱立柱插入绝缘端盖拆装凹槽5内固定，将二爪拉马4的两只臂爪扣住所要拆卸的绝缘端盖边沿，并通过横向加力装置2增加力矩实现肘型电缆终端头绝缘端盖拆卸操作（如图4-9）。

3试验过程与结果

第一次组装完毕后进行试验，环网柜或电缆分支箱内电缆绝缘端盖类型分两种，凸起和凹陷两种绝缘端盖，绝缘操作棒顶端套筒扳手固定、配合连接六棱连接螺柱且仅适用于凹陷类型绝缘端盖的拆卸，对凸起型绝缘端盖无法拆卸，也无法装设接地线。第一次试验不成功。

第二次试验总结教训，绝缘操作棒顶端采取可拆卸式套筒扳手，分两种类型套筒扳手。分别适用于凸起和凹陷类型的绝缘端盖的拆装操作，绝缘端盖拆卸完毕后，作业人员戴绝缘手套安装接地极，再通过绝缘操作棒完成汇流铜排的安装。第二次试验成功。最终定型，试验能够实现全绝缘式环网柜或电缆分支箱内接地线装设操作，达到预期目标。

4推广应用及存在问题

新研制10kV全绝缘式环网柜接地装置在滁州公司配网检修工作中已获得实际应用，其中在对中汽公司北#144环网柜检修施工时，在进线电缆间隔全绝缘、无接地刀闸情况下，进线绝缘端盖拆卸、验电、装设接地线过程中取得良好效果，并在滁州各县公司配网检修中得到了推广应用。

不足之处，该装置涉及零部件较多、电缆终端全封闭改裸露金属接地点工序较多，在实际应用中绝缘操作棒存在多工件配合不灵活情况，需要进一步加强对人员培训及装置简化。

5经济效益

10kV全绝缘式环网柜接地装置解决了集成化柜体由于采用全绝缘欧式电缆终端导致电缆进线及联络间隔无裸露金属接地点、无法装设接地的问题，降低了现场作业安全风险，同时，只需在检修作业点安装接地线，无需停用上一级电源，缩小了需要停电的范围，每套成本约0.5万元，累计节约资金62万元/年，全绝缘式环网柜接地装置安装牢固、可靠，更换简单、省时省力，推广至全省16个地市应用，按照上述计算方法，保守估计共可节约资金992万元/年。

6社会效益

（1）新型全绝缘式环网柜接地装置的研制和应用，在配网设备尤其是电缆改造或者检修的过程中需要在环网柜或者电缆分支箱内装设接地情况下，可以有效、可靠的实现全绝缘式肘型电缆终端安装接地装置的操作，提高了现场的安全管控水平与供电可靠性，缩小了检修停电范围，提升了供电服务质量。

（2）新型全绝缘式环网柜接地装置改变了传统的架空或者母排式接地线装设模式，由横向挂接式改为纵行螺纹拧紧式，操作人员使用绝缘操作棒进行电缆绝缘端盖的拆装操作。保证了接地装设牢靠和人员与可能带电的设备安全距离，且该装置操作简单、上手快、技能要求低，提高了工作效率、提升了公司供电服务水平，带来了极大的社会效益。

7结束语

10kV全绝缘式环网柜接地装置的研制与试验成功，有效地解决了解决了配网检修施工过程中对一些集成化的全绝缘、全封闭式环网柜或电缆分支箱的进线及联络间隔无接地设施情况下无法装设接地线的技术难题。通过技术性的小革新、小改造，取材配网现场常见设备解决现场实际问题，通过汇流母排代替传统导线端接地线夹、纵向螺纹拧紧方式代替横向线夹挂接方式，提升了现场的安全管控与设备操作可靠性，提升了作业效率，为企业、社会创造了可观的无形效益。该装置已通过了有关部门的安全认证，并在滁州公司现场作业中推广使用。