摘要：随着社会的发展，在电力设备的生产厂家越来越繁多设备的质量难以管控，而配网环网柜入网前要经过耐压试验行进质量把关，是配网环网柜交接试验中的重要项目之一。本研究设计开发的配网环网柜耐压试验专用工具绝缘罩和绝缘套管，使其能够适配连接在耐压试验配网环网柜的套管组件上，以防止耐压试验时对柜体的内侧放电。通过对耐压试验的配网环网柜套管组件连接点的加压线及绝缘保护部分进行改造，有效的改善环网柜交接及预防性试验时经常产生对柜体的内侧放电的现象，提升了试验质量和试验效率。
关键词：耐压试验；绝缘套管；绝缘罩；改造；提升试验效率
前言
环网柜技术的不断提高，柜体的空间越来越小，在日常设备交接试验中，环网柜耐压试验的环节，往往因接在柜体套管组件上的试验连接线容易对柜体放电。原因是试验时通常采用普通绝缘胶垫绝缘，根本达不到绝缘的要求，需要反复多次启动耐压设备才能完成该试验工作，引起浪费时间及影响试验结果。因此，为了缩短试验的工作时间和确保耐压试验质量有着重要意义。本文主要是通过绝缘技术对绝缘罩和绝缘套管专用工具的研制。
一、现场环网柜及其耐压试验实况
随着电力系统的发展不断成熟和完善，其设备和技术水平也得到了很大的提高，其中10kV环网柜是电力系统中的一个非常重要的设备。为了提高供电的可靠性，可以从两个方向获得电力电源，通常将供电网络连接成一个圆环。环网柜中的开关控制单元（又称开关柜），主要作用是对配电线路控制和保护。由于环网柜具有很多优点，其包电源负荷侧的线路设备安装和维修、体积比较小以及运行成本比较低等．因此，其在电力系统中得到了广泛的运用。环网柜因其所使用的负荷开关种类不同而分为产气式环网柜、压气式环网柜、真空环网柜、SF6 环网柜等几种。其中产气式环网柜、压气式环网柜因所采用的负荷开关存在致命缺陷，可靠性低，现已基本淘汰。真空环网柜、SF6 环网柜因性能指标高、操作维护、维护运行可靠等优点已在配电网络中得到广泛使用。多年的实践运行表明环网柜的作用，在各种环网柜中，SF6 环网柜的性能指标、可靠性都较高，而且体积较小，对空间的需求很低，因而应用最广。所以在耐压试验现场大部分碰到的都是SF6 环网柜，由于其体积较小，柜体套管组件与柜壁距离较近，往往因接在柜体套管组件上的试验连接线绝缘强度不够容易对柜体放电。
二、环网柜耐压试验放电的原因及试验标准
按现场试验统计发现，大多数试验公司在试验时的试验设备连接线与环网柜套管组件连接时，采用防止对柜体单元内侧放电的措施主要是：①采用电缆外皮（外护套绝缘皮）进行遮挡；②采用绝缘挡板。采用电缆外皮进行遮挡时，经常会因有些普通工具未清洁干净，或绝缘强度和长度不够等原因。在环网柜耐压试验中通常所加的电压未达能到试验要求（一般加至30kV左右对柜体产生放电）就会产生放电。采用绝缘挡板时其绝缘强度比电缆皮好些，但还是遇到电缆T接室较窄的环网柜做耐压试验加电压时还是未能达到电压要求就产生放电（一般加至32kV左右对柜体产生放电）。根据环网柜交接试验的试验程序和标准，应按产品技术条件或现时行业标准《气体绝缘封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则））DL/T 555 的有关规定执行，试验电压值应为出厂试验电压的80%[1]，所以在环网柜交接试验中一般要求整体耐压试验的电压为34kV，负荷开关断口耐压试验的电压为38kV。因此，采用电缆外皮和绝缘挡板作为试验绝缘工具进行对环网柜做耐压试验是不可行的，会直接影响配网环网柜的试验质量，对设备质量管控带来一定的影响。所以，考虑采用铜金属导体和符合设备耐压的电压等级要求的绝缘材料结合使用，研制成绝缘套管和绝缘罩试验工具，耐压试验时避免对柜体放电，从而达到试验要求，才能确保耐压试验的质量。
三、耐压试验工具的要求及原理
配网环柜耐压试验工具中的绝缘罩是全绝缘材料，根据环网柜试验的电压等级选择、柜体绝缘套管外形和柜体的特征研制，要符合耐压试验时的绝缘要求。当绝缘罩工具研制成成品使用在环网柜耐压试验时，主要作用是将没有连接试验设备的环网柜单元的柜体绝缘套管套住并绝缘保护起来。绝缘套管是由导体和绝缘材料两部分组成，而导体是采用铜金属材料，连接方式导通能力要符合要求。绝缘材料根据环网柜试验的电压等级选择，并符合耐压试验时的绝缘强度要求，两部分研制成成品一体后，导体在绝缘的内部，外部是绝缘。当绝缘套管工具使用在环网柜耐压试验时，主要作用是将其导体与环网柜的套管组件导体连接并上紧，然后与耐压试验设备连接，绝缘部分是将其导体和柜体套管组件导体连点与柜体的内侧绝缘保护起来，防止耐压试验时产生放电。
四、耐压试验工具绝缘罩的组成及研制
绝缘罩主要是由罩体和手柄组成，采用全绝缘材料。能够适配连接在配网环网柜的套管组件上进行对环网柜做试验，以防止对柜体内侧放电，其起着绝缘保护的作用（如图1）。
绝缘罩的结构示意图1
如图1所示，图中的绝缘罩，能够适配连接在配网环网柜的套管组件上以防止对配网环网柜的柜体内侧放电。其包括：喇叭口11a、罩体11、连罩体11b、管道13、手柄12。喇叭口11a方便套入套管组件内部，罩体11是连接在环网柜套管组件上，连罩体11b的内部设有用以容纳套管组件上螺丝的管道13，手柄12是方便手拿着安装。罩体11为自其一侧开口端向其相对的另一侧减缩收窄的喇叭状，作用是与环网柜的套管组件相适配以将柜体的套管组件绝缘起来，防止在环网柜耐压试验时对柜体的内侧放电。其中，环网柜套管组件的形状与罩体11的形状大致相同。本试验工具中，罩体11由超出配网环网柜耐压试验等级的绝缘强度的绝缘材料制成，为试验技术所提供的必要条件。管道13为圆柱状，管道13的作用是能够容纳套管组件上螺丝，也就是说，无论配网环网柜的柜体套管组件c上是否安装有螺丝都可以直接将绝缘罩套在其上。
五、耐压试验工具绝缘套管的组成及研制
绝缘套管主要是由罩体、绝缘管和导体组成，罩体和绝缘管是采用全绝缘材料，导体是采用铜金属材料。能够适配连接在配网环网柜的套管组件上以进行环网柜做耐压试验，罩体和绝缘管起着绝缘保护的作用，而导体起着导通的作用。
绝缘套管的结构示意图 2
如图2所示，图中的绝缘套管能够适配连接在配网环网柜的套管组件上并与耐压试验设备（变压器）连接起来，绝缘套管的导体带绝缘保护层，可以与柜体内侧绝缘，防止耐压试验时放电。其包括：喇叭口21a、罩体21、收窄端21b、绝缘管22、螺栓杆31、导体32和接线环33。喇叭口21a方便套入套管组件内部，罩体21是连接在环网柜套管组件上，连罩体21b过度连接，绝缘管22设置在所述罩体21将导体绝缘起来，螺栓杆31是用来与套管组件导体连接起来，导体32和接线环33同时也连接并串连在耐压设备（变压器）上。喇叭口21a、罩体21、收窄端21b和绝缘管22是采用绝缘材料制成，主要是绝缘保护作用。将导体和环网柜的套管组件绝缘保护起来，耐压试验时防止对柜体侧放电，确保试验安全。螺栓杆31、导体32和接线环33是采用铜金属材料制成，三者是采用依次焊接相连，主要是导通作用。采用焊接的连接方式是为了保证其导通性能良好，确保试验质量。罩体21窄端向其相对的另一侧增大成喇叭状与喇叭口21a相连，其作用是与配网环网柜的套管组件相适配以进行连接，其中套管组件的形状与罩体21的形状大致相同。罩体21由超出配网环网柜耐压试验等级的绝缘材料制成，其为试验技术所需的必要条件。
绝缘管22连接在罩体21的一侧端部，具体实施时可以与罩体21一体成型，能够提升绝缘性能，降低成本。绝缘管22可为热缩绝缘管，绝缘管22由超出配网环网柜耐压试验等级的绝缘材料制成，其为试验技术所需的必要条件。
六、环网柜耐压试验工具的制作要求
配网环网柜耐压试验工具在具体制作时检查各构件之间的导体连接情况，确保导通良好。使用的绝缘材料要达到要求，在环网柜的套管组件与柜体间的距离很小的情况下也能具有超出耐压试验的电压等级的绝缘强度。在具体实施过程中，采用多芯铜金属材料作导体，能够防止使用过程中不小心按压造成对柜体的套管组件损坏。耐压试验工具的绝缘罩和绝缘套管的结构要精简，使用方便，绝缘性能要求良好。耐压试验工具的绝缘罩和绝缘套管在使用前已经经过多次机械试验和绝缘耐压试验检测，试验结果合格，确定其质量符合要求，现已在龙岗推广应用。
七、环网柜耐压试验工具的工作原理
环网柜在做耐压试验时，绝缘套管的连接安装是将三个绝缘套管分别连接在配网环网柜的其中一个单元三相的套管组件上，并将其旋紧（如图3、图5），然后与耐压试验设备连接（如图3、图4），连接时接触良好。绝缘罩的连接安装是将绝缘罩分别直接套在配网环网柜的另外一个或几个单元中的每相套管组件上（如图3、图6），主要起着绝缘保护作用。在环网柜试验中绝缘套管和绝缘罩一般情况下是同时配合使用，它们不同之处是：① 绝缘套管：其内部带有铜导体，外层有绝缘保护，具有将绝缘套管的导体与环网柜套管组件的导体连接导通的部分绝缘保护起，防止耐压试验时对柜体放电的作用。②绝缘罩：是全绝缘的材料。主要是将不需要连接耐压试验设备的环网柜套管组件连接套上，具有绝缘保护防止做耐压时对柜体放电的作用。在绝缘罩和绝缘套管在环网柜套管组件上安装完成后，将试验设备控制箱h与变压器g连接好，再采用高压连接线f与绝缘套管e串联起来。根据配电环网柜交接试验标准进行做柜整体和负荷开关断口的试验。
配网环网柜耐压试验工具，能够适配连接在配网环网柜的套管组件上以进行耐压试验，其主要应用在图所示的10kV-20kV设备耐压试验中。
试验专用工具的绝缘罩和绝缘套管制作成品后，将其在现场安装套接在环网柜体内的绝缘套管上进行耐压试验，可以一次到位完成接线程序，并与柜体内侧绝缘良好，能够一次可完成一项耐压试验。经过多次的现场测试，获得良好的效果。
结束语
该配网环网柜耐压试验专用工具是针对配网环网柜设备耐压试验时的需求设计。具有实用价值，同时填补环网柜耐压试验中的技术空白，取得了以下的良好效果。绝缘套管能够适配连接在套管组件的导体上，并与耐压试验设备（变压器）及控制箱等连接起来。绝缘套管主要使试验设备和被检测的环网柜的导体连接导通，而且将柜体套管组件与柜体内侧绝缘保护起来，防止耐压试验时对柜体内侧放电。绝缘罩能够适配连接在配网环网柜的套管组件上，主要是使柜体套管组件与柜体内侧绝缘保护起来，防止耐压试验时对柜体内侧放电。配网环网柜耐压试验专用工具绝缘套管和绝缘罩提高耐压试验的安全性能，其结构精简，节省试验工作时间，便于携带，安装和使用，更有效地提高试验质量，可在电力生产设备试验中推广使用。
致谢
在此我要感谢我的同事赵法强专家，赵专家给我悉心的帮助和对我耐心而细致的指导，给我提供了大量数据资料和建议，告诉我应该注意的细节问题，细心的给我指导。感谢赵专家对本文的著作及修改提供了宝贵意见，谨此致谢！
参考文献：
[1]电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB 50150 - 2016，中国电力科学研究院，中国计划出版社.
论文作者:陈加文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/26
标签：耐压论文; 套管论文; 环网柜论文; 组件论文; 导体论文; 绝缘材料论文; 工具论文; 《基层建设》2018年第29期论文;