基于表帶點觸式過流技術的0.4kV應急電源快速接入裝置的研制與應用

摘要：在遇到計劃檢修或突發性故障停電時，應用應急電源車進行緊急供電是提高供電可靠性的重要措施。然而當應急電源車到達現場后，由于開關柜母排螺旋銹蝕、母排接頭管徑不匹配及電源車電纜長度不足等問題導致插接不方便，延長了復電時間。文章對基于表帶點觸式過流技術的0.4kV應急電源快速接入裝置的研制與應用進行了探討。

關鍵詞：表帶點觸式過流技術；電力故障；發電車；0.4kV應急電源；緊急供電 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2016）21-0045-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.022

1 問題現狀

目前，在遇到用戶檢修停電或都故障停電時，根據用戶快速復電的需求，在緊急情況下配備應急電源車進行緊急供電是目前的一項重要措施。應急電源車到達現場后，需等待我局人員或用戶電工拉開高、低壓進線開關，掛好接地線，然后拆開低壓母排上的螺栓，才能將應急電源車的進線電纜接到用戶低壓母排上進行發電。

對于重要用戶、大型居民區等對應急電源需求較為強烈的用戶，當需要連接應急電源保電時，電源車接入用戶主要通過適用螺絲將線耳與匯流母排連接，而且電源車柔性電纜較短，若發電車距離電房較遠，電纜接駁時間較長，不能安全、快速地進行與用戶端對接。

針對目前的應急供電現狀，有以下問題：

1.1 由開關柜的形式產生的問題

全封閉型低壓柜體若想連接發電車電纜必須在現場對開關柜進行拆卸。此舉不僅增加了工作量，而且延長了救援的時間。緊湊型低壓柜中相與相之間以及相與地之間等內部空間狹小，沒有連接發電車電纜的連接點。多層母線在很大程度上改善了以往導電體的集膚效應問題以及導體散熱問題，從而提高了導體的載流量，但是多層導體無法解決后期發電車電纜與常規螺栓聯接的問題。

同時用戶低壓柜母排部分存在無螺栓接口、用戶側母排螺栓銹蝕，在拆卸過程中費時費力等問題。

1.2 發電車電纜長度有限產生的問題

發電車的車身普遍較大，當低壓配電室在狹窄的街道內時，發電車很難靠近用戶端，這時就需要有足夠長度的電纜，而每個發電車上配備的電纜長度有限，這樣就會出現因電纜長度不夠而使發電車即使開到現場也無法開展工作的現象。

1.3 電纜接頭與用戶低壓母排接頭管徑不匹配的問題

我局目前使用的應急電源車進線電纜接頭與用戶低壓母排接頭管徑不匹配，造成多次搭接后才能正常供電。

在遇到上述問題時，應急電源車插接不方便，延長了用戶的停電時間。

隨著公司供電規模的不斷擴大，面對客戶多樣化的供電需求，對供電可靠性提出了更高的要求，而應急電源能夠為客戶提供多樣的供電服務。

為解決應急電源車進線電纜與用戶母排連接過程中的問題，且使在母排連接過程中操作方便、快速有效、靈活通用，我們設計一種連接裝置取代原來的銅鼻子，使發電車能夠安全、可靠、快速地連接至低壓系統并且解決電纜長度有限的問題。對配電室進行改造，解決因配電室內低壓柜的柜型因素（母排多層性、封閉性和緊湊性）而造成的接入困難等問題為更加方便地為用戶提供應急電源，使低壓設備能夠更加簡便和安全地接入移動發電車，對增強用戶應對電力突發事件的能力，全面提高電力服務保障水平有著重要意義。

2 原理說明

快速接入裝置首先要滿足快速的基本需求；其次在組裝方面要能統一配置接頭；最后在材質的選擇上要求導電性能高且不易發熱、膨脹變形。因此我們據此繪制了簡易的設計圖紙：

在進行了充分的調查和研討后，設計了低壓應急電源接入裝置。該接入裝置輸出端通過電源電纜與用戶側供電系統固定連接，輸入端采用快速插拔式防護等級在IP67的連接器，在進行復電時，將應急電源車電源輸出端的電源電纜直接插入連接器，在5～10分鐘之內即可實現復電系統的連接。觸頭插芯采用銅芯合金材料制作，并鍍有約6mm厚的銀。插頭和插座間的導體接觸部分采用疊片式表帶結構，確保導體的可靠連接。

應急接入裝置的輸入端的插拔采取的是帶保護卡栓模式，不可移動，無裸露帶電部位，安全可靠。裝置采取的是分體式結構，各部分可拆分、可維護，體積較小、裝卸方便靈活。整個裝置外觀是采用不銹鋼外殼，耐腐蝕等級較高。

因此，對于不同的應急電源，設定不同規格的應急電纜、低壓開關和不同規格的快速接入裝置，并結合不同的低壓柜設置，確定改造方案。根據目前的應急發電車等應急電源的配置，結合不同的低壓設備情況，制定出低壓應急供電裝置的配置方案。

應急接入單元連接器的內部連接采用表帶式的技術，其工作原理如下：

該表帶采用導電及機械性能優良的鈹銅BeCu作為導電材質，表面采用先進的鍍銀工藝，從而保證了具有很低的接觸電阻（25μΩ），進而達到很低的溫升。經試驗證明，該連接器在長期滿載通流的情況下，溫升在30K左右，完全滿足GB/T 14048.7-2006關于連接器溫升的要求。

由于深圳地處沿海區域，鹽霧等腐蝕會對連接器產生影響，考慮到接插件的長期安全的使用，接插件必須能通過鹽霧試驗，鹽霧試驗后還能保持金屬內部無銹蝕痕跡。

在插拔口附帶面板保護蓋，連接器的絕緣擊穿電壓在1000V，在未插合狀態下有防觸摸保護。在整個接入裝置上端有工作指示表，在應急供電狀態下能實時反映電流、電壓等數值，同時在裝置上端設置了小型斷路器，增加了應急供電的保護。電纜進線位置在裝置下端，節省了裝置的空間。

根據設備不同的接入方案，確定了四種不同的裝置方案：嵌入式（戶內）、外置式（戶內）、外置式（戶外）、線夾式接頭改造。

3 實施效果

深圳供電局已在轄區內的深圳中學、深圳花市兩處安裝并應用了上述發電車低壓應急接入裝置，配備了具有統一接頭標準的柔性電纜連接器、用戶端快速接線裝置及相應接入方案。

在保供電工作或事故應急時，將發電車停在快速接入裝置旁，將應急電源車電源輸出端的電源電纜直接插入連接器，在5～10分鐘之內即可實現復電系統的連接，提高了工作效率。

裝置完成后對其進行加載溫升試驗，從零負載開始增加，直至100%負載，當達到100%負載時，保持5分鐘。從測試結果可以看出，所設計的快速接頭及插頭在100%負載情況下沒有明顯發熱問題，能夠滿足現場實際運用需要。

另外，該發電車低壓應急接入裝置的箱體采取緊湊型設計，體積較小，根據配電房及周邊環境，既可選擇裝設于墻體，亦可落地安裝于地面，在安裝位置的選擇上實現了靈活多樣性，有效實現低壓應急電源的安全、快速、方便地接入。

在建設堅強電網，提高供電可靠性的層面上，該成果為快速復電提供了有效的手段，將低壓快速復電工作融入可靠性管理，完善快速復電及搶修體制，從根本上逐漸減少工作量，縮短用戶停電時間，實現快捷、安全、可靠供電（見圖7、圖8）。

該項目從一線職工在現場保電、發電過程中遇到的實際問題出發，針對電纜連接困難問題，提出合理的解決路徑。本項目可有效實現低壓應急電源的安全、快速、方便地接入，對提高供電可靠性具有很高的實用價值和示范作用。

作者簡介：張斌（1985-），男，湖北人，深圳供電局有限公司工程師，碩士，研究方向：配網生產運行。

（責任編輯：蔣建華）