摘要：在配电不停电的检修中，旁路作业在其中属于重要的作业手段。本文以以旁路电缆间转换连接设备研究为切入点，通过分析开展配电网不停电作业时存在的旁路设备容量和连接等对旁路作业的制约影响，开发解决了其相关问题所需的关键技术和配套设备，从而有效拓展配电网不停电作业的深度与广度。
关键词：配网不停电作业；旁路作业；供电可靠性
1 配电不停电作业开展情况
1.1 配电不停电作业项目
以旁路电缆间转换连接设备研究为切入点，解决配电网不停电作业时，受作业方式或转供负荷大于200A等因素制约旁路作业开展的问题。实现配电网不停电作业过程中旁路设备的有效组合，提高旁路电缆的通用性和使用效率，降低配电网不停电作业投入成本。
（1）研发额定电流为400A的旁路电缆转换箱,并能实时监控电流、温度、使用次数；
（2）能同时连接两种不同型号旁路电缆、能同时连接肘形电缆头和其他两种不同型号旁路电缆的“三通转换接头”，并能实时监控电流、温度、使用次数；
（3）能同时连接普通电力电缆和200A旁路电缆的连接转换箱，并能实时监控电流、温度、使用次数；
1.2 配电不停电作业标准体系
（1）完善带电作业体系及标准
思路：通用、统一、规范
推进原则：积极稳妥，确保安全，注重实效
管理原则：普及、示范、鼓励、导向
开展思路：自主与外委并举
（2）电缆不停电作业的培训及技术标准
按照《南方电网公司10千伏配网带电作业推广应用指导意见》及云南省公司带电作业的相关技术技术规范开展相关的培训工作。
图1 两环网柜间电缆线路不停电（短时停电）检修
图2 环网柜（分支箱）的不停电（短时停电）检修
2.技术研发
（1）电缆旁路作业
10kV电缆线路旁路作业法是通过一种柔性高压电力电缆、快速连接电缆接头和旁路开关在现场快速搭建一条临时旁路供电电缆线路，跨接故障或待检修线路段。然后通过旁路开关操作，将电源引向临时旁路供电电缆线路，保持对用户不间断供电。再断开故障线路段电源，进入停电状态下检修，再对其进行检修，等检修完毕后再重新投入运行。
可以采用旁路作业法，不停电（短时停电）检修两环网柜间的电缆、环网柜或电缆分支箱，解决电缆线路设备检修停电时间长的问题。如图1所示和图2所示。
该系统是通过一种柔性高压电力电缆、快速连接电缆接头和开关在现场快速搭建一条临时旁路供电电缆线路，跨接故障或待检修架空线路段。然后通过旁路开关操作，将电源引向临时旁路供电电缆线路，保持对用户不间断供电。再断开故障架空线路段电源，进入停电状态下检修。
图3 旁路作业法示意图
图4 日本第一代旁路柱上负荷开关
（2）旁路负荷开关和中间接头
旁路负荷开关是可用于户外，可移动并快速安装在电杆上的小型三相开关，具有分闸，合闸两种状态，用于旁路作业中的电流切换。
上世纪九十年代，上海市电力公司组织带电作业的专业技术人员赴日本等经济发达国家考察带电作业技术时，引进日本旁路电缆系统进行不停电作业。其中这套设备配套有一种小型化的柱上负荷开关，专门用来断、合旁路电缆线路电源。
日本第一代旁路柱上负荷开关体积大、笨重，操作不灵活，所以日本滕仓公司后续开发出第二代产品。
韩国出于军事方面的考虑，也进行了旁路不停电作业技术研发，台湾公司引进了韩国技术，并带到大陆进行推广。韩国生产的旁路柱上负荷开关体积和日本第二代开关差不多，功能也一样，只是外观有少许变化。
图5 日本第二代旁路柱上负荷开关
图6韩国旁路柱上负荷开关
外国旁路负荷开关售价昂贵，对于旁路不停电作业技术推广非常不利。所以突破国外技术垄断，进行设备国产化开发，降低成本是推广电缆旁路作业技术的关键。同时，研制的新型旁路负荷开关应具备以下特点：①体积小、重量轻、安装方便；②采用六氟化硫气体作为绝缘介质，使用性能安全；③具备快速插拔式电气连接接口；④具备自动核相功能；⑤具备全密封防水性能；⑥电气性能参数符合国家标准要求。
图7中序号分别表示旁路负荷开关上的功能部件：1 充气嘴；2 验电装置（自动核相装置）；3 操作手柄；4 锁定插销；5 把手；6 电缆接头；7 走线槽；8 气室；9 失压闭锁；10计数器。
图7旁路负荷开关外形
不同旁路作业现场所需的旁路电缆长度有所不同，为了方便现场作业，一般利用快速中间接头连接分段的旁路电缆，以方便延长或缩短的旁路电缆长度。快速中间接头包括T型接头和直通接头，可以实现不同分段旁路电缆的快速终端快速连接。考虑到现场安装的便利性，目前旁路电缆作业系统的快速接头，均采用的为插拔方式连接。快速接头的基本参数应与柔性电缆参数匹配，现有快速接头额定电流为200A。
（a）快速T型接头
（b）快速直通接头
图8 旁路柔性电缆快速插拔接头
图9 旁路电缆快速插拔终端结构
图10旁路电缆快速插拔直通接头结构
3.电缆线路不停电作业技术
随着10kV电缆线路在中国南方电网公司配电网中所占比重日益增高，公司于2011年确定了将旁路作业法拓展延伸到电缆线路、逐步实现电缆不停电作业的方向；2012年，在各地进行了电缆不停电作业试点； 2013年实现了电缆线路不停电作业 推广应用；2014年根据应用情况开展了实用化研究。
研制的新型带电作业用空气消弧开关采用单相布置形式，具有透明外壳，可实很多电流技术方面的要求，如快分快合、开断较大容性电流等，通过使用具备进、排气功能活塞仓，可有效消除带电作业所产生的电弧。消弧开关内部电场计算见图11，新型带电作业用空气消弧开关现场应用作业见图12。
图11消弧开关内部电场计算
图12新型带电作业用空气消弧开关现场应用作业
研制的新型旁路电缆转换接头，可实现在各种复杂的环境下，将原有的电缆与旁路电缆设备的电气连接能够直接、快速的完成，并保持绝缘连续，由此共同组成临时旁路电缆供电线路，见图13、图14。
图13旁路作业检修环网柜
图14新型旁路电缆转换接头
研制的全套旁路电缆敷设装置， 包括电缆过街支架、地面敷设电缆绝缘护管线槽（盖板）、车载临时支架等，可解决交通车辆碾压以及人员安全防护的问题，见图15。 电缆不停电作业技术解决了电缆线路不停电作业的作业方式、作业装备及作业规程问题，并从柔性旁路电缆敷设及防护、电缆接头型号匹配和不同专业人员的分工管控与标准化操作等方面进行实用化改进。
图15旁路电缆敷设
参考文献
[1]胡毅，刘凯，刘庭等. 带电作业技术研究与标准制定［J］.高电压技术，2012，38（11）：3015-3024.
[2]蔡晓军,李伟新. 配电网10 kV电缆不停电作业应用技术[J].供用电，2015，5（6）：31-35.
论文作者:单春雷,唐炳南,柳明贤
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
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