配电网带电作业旁路电缆终端和接头的研究与应用论文_吴锦勇

配电网带电作业旁路电缆终端和接头的研究与应用论文_吴锦勇

(国网安徽省电力公司合肥供电公司 安徽合肥 230000)

摘要:配电网旁路带电作业方法主要是通过旁路终端、接头设备的安全通断,用以将设备中的负荷电流进行转移的一种配电网设备带电更换或检修的安全作业方式。本文主要从配电网带电作业旁路电缆终端研究和旁路电缆接头研究两个方面进行展开,并在文章结尾概要阐述了旁路电缆终端和接头绝缘结构影响因素的研究与应用的相关内容,以期能够为相关工作人员的学习和研究提供一定的借鉴作用。

关键词:配电网;带电作业;旁路电缆;终端;接头

引言

目前,我国配电网带电作业的展开主要是在配电设备不带符合的状态下进行的,而这种带电作业方式不可避免的就会对客户用电的持续性造成一定的负面影响,因此,为了不断满足广大用电客户对于配电网供电持续性和稳定性的具体要求,配电网旁路带电作业的技术手段应运而生,在设备更换、检修的过程中,配电网旁路带电作业的技术手段不仅能够及时处理设备缺陷问题,同时极大程度上的降低了配电网运维检修对于客户用电的影响,因此对于配电网的持续稳定运行具有十分积极的促进作用。

一、配电网带电作业旁路电缆终端研究

(一)旁路电缆终端绝缘结构设计

旁路电缆终端作为旁路电缆结构中最为薄弱的组成部分之一,其绝缘性能对于配电网带点作业的安全性与可靠性具有不可替代的重要影响作用,因此,为了避免旁路电缆终端局部放电,甚至绝缘击穿等安全问题的产生,在旁路电缆终端绝缘结构设计的过程当中,相关工作人员理应对其予以高度的重视和关注。

旁路电缆终端绝缘结构的设计是保障配电网带点作业安全性与可靠性的重要关键。在旁路电缆的设计和选型过程中,首先值得注意的是旁路电缆终端结构的绝缘性程度、终端电场分布是否合理、材料强度如何、介质损耗特点等电气性能问题;其次,旁路电缆终端结构中,材料电气性能的稳定性特点,对于保障旁路作业安全,同样意义重大;最后,旁路电缆终端的伸缩性、密封性、安装拆卸的便捷性等方面的机械性能,对于旁路带电作业的顺利展开,同样具有十分积极的促进作用。

(二)旁路电缆终端电压和电场分布的影响因素分析

一方面,大量试验研究结果表明,旁路电缆终端中应力锥的存在,不仅能够很好的均匀电缆终端部位的电压分布情况,有效提升终端绝缘表面处的闪络电压,同时还能够有效分散旁路电缆终端存在的电场强度,改善终端电场分布强度,从而有效降低或避免旁路电缆终端绝缘结构击穿风险的发生概率。

另一方面,旁路电缆终端中,不同长度应力锥的存在对于电缆终端周围电压及电场的分布,同样具有一定的影响作用。相关研究结果表明,应力锥的长度越长,对于旁路电缆终端周围电压及电场分布情况的影响作用就越小,因此,在旁路电缆终端绝缘结构的设计过程中,理应注意应力锥长度的设置不应过长。

(三)改进性旁路电缆终端结构的优化设计

改进性旁路电缆终端绝缘结构的优化设计主要包括以下几个方面的设计原则:第一,旁路电缆终端结构中应力锥理应切实满足终端结构的使用需求;第二,旁路电缆终端结构中应力锥在绝缘结构内部的位置确定问题理应切实满足终端结构的使用需求;第三,应力锥设置中的曲面优化理应满足使旁路电缆绝缘结缘与应力锥内表面二者之间的切向电场能够达到最小,从而更好的提升旁路电缆终端结构的使用性能。

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二、配电网带电作业旁路电缆接头研究

(一)旁路电缆接头的结构设计

旁路电缆接头处的结构设计主要应该满足以下两方面的设计要求:第一,在线芯连接方面,要求能够在故障电流的冲击作用下,维持连接处的电阻能够相对较小且电流运行稳定,另外还要求其能够具有一定的刚度、强度、耐腐蚀性能、安装及携带方面的便捷性能等等;第二,在旁路电缆接头结构的绝缘性能方面,要求其绝缘性能能够切实高于旁路电缆中的其它附件,材料介质损耗相对较低,且对于旁路电缆中产生的电场突变要具有一定的适应性和改善性特点。

(二)旁路电缆接头处的电气性能要求

旁路电缆接头处的电气性能要求主要包括以下的几个方面:第一,在工频电压的持续作用下,要求旁路电缆接头处不出现任何绝缘击穿现象;第二,在接头浸水的情况下,要求旁路电缆接头处绝缘结构的防水密封性能良好,无漏水现象发生;第三,在工频电压的持续作用下,不进行插拔和进行插拔作业时电缆接头处的局部放电量均应小于一定值;第四,在工频电压的持续作用下,局部高温状态影响后,电缆接头处的局部放电量应小于一定值等等,除此之外,旁路电缆接头处的电气性能还应满足热稳定性、动稳定性以及疲劳稳定性等多个方面的严格要求,才能有效满足配电网带点作业的安全性与可靠性。

三、旁路电缆终端和接头绝缘结构影响因素的研究与应用

在配电网带电作业中,临时搭建的旁路电缆系统主要由电缆、开关、“T”型中间接头以及快速插拔式终端等几部分构成。其中,由于快速插拔式终端与“T”型中间接头位于系统中电场畸变最为严重的位置,因此是整个旁路电缆系统当中较为薄弱的组成部分,其绝缘结构的设计对于整个旁路电缆系统的安全运行具有很强的影响作用。

(一)终端与接头绝缘结构界面特性与过盈配合的关系

首先,在旁路电缆系统的“T”型接头和快速插拔式终端当中,包含着不止一层的固体复合式绝缘结构,对于旁路电缆最外层覆盖的相较绝缘表面而言,其过盈量将会随着不同复合绝缘界面之间相互的压缩应力的改变而改变,但其总体积并不发生变化。其次,旁路电缆系统的“T”型接头和快速插拔式终端中复合式绝缘结构界面之间相互的压缩应力同样会随着结构变形而产生弹力大小的改变而改变。

(二)终端与接头界面压强与沿面放电电压的关系

首先,当旁路电缆“T”型接头和快速插拔式终端绝缘结构达到一定厚度时,绝缘界面的沿面击穿场强将会随着过盈量的不断增大而增大,但当绝缘结构中过盈量增大到一定程度以后,绝缘界面的沿面击穿场强便不会继续随着过盈量的不断增大而增大,反而会逐渐趋于平缓。其次,当旁路电缆“T”型接头和快速插拔式终端绝缘结构中过盈量维持一定时,随着绝缘结构厚度的增加,不仅绝缘界面之间的压缩应力也会随之而增加,而且绝缘界面的沿面击穿场强也将会随之而不断增强,并最终趋于平缓。最后,旁路电缆“T”型接头和快速插拔式终端复合式绝缘结构中的沿面击穿场强与绝缘界面之间的定伸强度同样具有一定的相互关系。

(三)绝缘材料性能对于旁路电缆终端和接头的影响作用分析

影响旁路电缆终端和接头电气性能的绝缘材料性能主要包括有:绝缘材料蠕变性能、耐老化性能、绝缘材料疲劳性能等等几个方面,在旁路电缆系统的设计过程当中,相关工作人员理应根据系统使用的具体需求,对于绝缘结构的材料性能进行具体的选择和使用。

结语

综上所述,通过对配电网带电作业旁路电缆终端和接头的研究与应用,不仅能够更好的促进配电网旁路带电作业的快速健康发展,同时还能够更好的保障相关带电作业工作人员及配电网设备的安全,降低事故发生的概率,促进配电网供电的持续性和稳定性,因此以旁路电缆的终端和接头为作业基础的配电网电缆系统,必将在今后的旁路带电作业中,积极发挥出更大的效用。

参考文献:

[1]魏力强,律方成,苏红梅,李璠.配电网带电作业旁路电缆系统的分析与应用[J].河北电力技术.2011(04)

[2]魏力强.配电网带电作业旁路电缆终端和接头的研究与应用[D].华北电力大学.2012

论文作者:吴锦勇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/31

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