淺談配網(wǎng)新型絕緣隔離裝置的研制與應(yīng)用

(深圳龍崗供電局，廣東 深圳 518100)

0 引言

隨著城市配電網(wǎng)的發(fā)展，高可靠性供電成為最重要的要求，因此架空線路的帶電作業(yè)便廣泛開(kāi)展。相對(duì)于停電作業(yè)，帶電作業(yè)有著不可替代的優(yōu)勢(shì)和必要，但同時(shí)也存在著一定的電弧灼傷風(fēng)險(xiǎn)，所以作業(yè)前須對(duì)鄰近帶電體進(jìn)行可靠的絕緣遮蔽和絕緣包裹，防止電弧灼傷施工人員，而工作后又要對(duì)該遮蔽進(jìn)行拆除，這就需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和較大的人力，嚴(yán)重影響作業(yè)效率，顯然不符合當(dāng)前配電網(wǎng)作業(yè)的需求。那么，在保障電網(wǎng)、設(shè)備、人員安全的情況下，改進(jìn)絕緣遮蔽和絕緣包裹的效率和作業(yè)方式，變得十分重要。

根據(jù)10 kV城市配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，“絕緣手套作業(yè)法”是目前城市10 kV配電網(wǎng)帶電作業(yè)的主要技術(shù)手段，“絕緣桿作業(yè)法” “地電位作業(yè)法”作為城市10 kV配電網(wǎng)帶電作業(yè)的必要補(bǔ)充和輔助工作方式。

而本文針對(duì)地形、桿塔復(fù)雜的作業(yè)地點(diǎn)，絕緣斗臂車無(wú)法到達(dá)，且登桿作業(yè)困難的作業(yè)項(xiàng)目，提出采用絕緣桿作業(yè)法作業(yè)。尤其涉及到一種可以采用絕緣桿作業(yè)安裝的隔離刀閘絕緣遮蔽罩。

該絕緣罩符合設(shè)備實(shí)際特點(diǎn)、拆卸簡(jiǎn)單，可以采用絕緣桿或絕緣手套進(jìn)行安裝，具備較強(qiáng)的實(shí)用性。

1 技術(shù)要求

帶電作業(yè)的工作環(huán)境是電磁場(chǎng)強(qiáng)度高，長(zhǎng)時(shí)間在露天作業(yè)，所以對(duì)于帶電作業(yè)絕緣防護(hù)產(chǎn)品的要求相對(duì)較高。帶電作業(yè)用隔離刀閘絕緣遮蔽罩應(yīng)具有良好的電氣絕緣性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)還應(yīng)具有防潮濕、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。為了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的方便，隔離刀閘絕緣遮蔽罩還應(yīng)具有質(zhì)量輕、操作方便、不易損壞的特點(diǎn)。具體技術(shù)要求：①帶電作業(yè)遮蔽用具研制執(zhí)行《GB12168-2006帶電作業(yè)用遮蔽罩》標(biāo)準(zhǔn)。②本文涉及的隔離刀閘絕緣遮蔽罩必須能夠適合絕緣操作桿或絕緣手套2種作業(yè)方式。

2 隔離刀閘絕緣遮蔽罩的研制

2.1 材質(zhì)選擇

基于加工性能，本項(xiàng)目選擇HDPE板(高密度聚乙烯板)作為絕緣基材。該材料熔點(diǎn)約為130 ℃，相對(duì)密度為0.941～0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好；介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好。由于PE屬于熱塑性材料，所以加工時(shí)可以采用熔接技術(shù)，而且方便折彎加工異形工件。材質(zhì)性能見(jiàn)表1。

表1 隔離刀閘絕緣遮蔽罩材質(zhì)主要性能

2.2 外形設(shè)計(jì)

外形設(shè)計(jì)主要根據(jù)10 kV隔離刀閘現(xiàn)場(chǎng)安裝情況設(shè)計(jì)，一般臺(tái)架上的線路隔離刀閘采用倒裝方式(見(jiàn)圖1)。所以絕緣罩主體采用哈弗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以張開(kāi)及合攏。合攏后絕緣罩將隔離刀閘全部罩住，實(shí)現(xiàn)對(duì)其絕緣隔離的目的。絕緣罩兩邊設(shè)計(jì)有管狀延長(zhǎng)遮蔽，主要用于隔離刀閘兩端引線引出，同時(shí)利用引線輔助絕緣罩固定。絕緣罩一側(cè)設(shè)計(jì)有絕緣彈簧夾鉗，利用操作桿與設(shè)計(jì)絕緣彈簧夾鉗連接，操作夾鉗分合，帶動(dòng)絕緣罩分合。絕緣罩設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

2.3 加工

對(duì)于這種異形絕緣罩，如果采用模具加工，由于體積大，數(shù)量少，成本會(huì)非常高，所以采用機(jī)械加工的方式比較合理。

首先選擇5 mm厚度的HDPE板材，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行折彎，折彎處先刨槽，刨槽深度為0.6 mm，分2次進(jìn)刀，每次0.3 mm。然后用熱烘槍對(duì)折彎處加熱(200 ℃、5 min)，緩慢折彎到90°(采用夾具加工)，再采用PE條在彎曲處進(jìn)行熔接處理。另外，接縫處采用專用PE熱熔機(jī)進(jìn)行熔接處理，絕緣罩兩邊引線管及夾鉗全部采用熔接處理，夾鉗另外采用機(jī)械加工。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝圖

圖2 絕緣罩外觀設(shè)計(jì)圖

2.4 絕緣操作桿

絕緣操作桿采用螺紋接頭接駁的絕緣桿，采用螺紋五金接頭接續(xù)絕緣桿，承重能力比伸縮型絕緣桿更強(qiáng)，可根據(jù)實(shí)際需求接續(xù)多段絕緣桿，連接也方便。缺點(diǎn)為絕緣桿主體由多段組成，拆散后占用較大的收納空間。

3 安全性試驗(yàn)

根據(jù)Q/GDW 520-2016，10 kV配網(wǎng)不停電作業(yè)規(guī)范以及國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(配電部分)的規(guī)定，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)絕緣遮蔽罩進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果：①電極間距離300 mm，加工頻耐壓 60 kV，持續(xù)時(shí)間1 min，表面工頻耐壓試驗(yàn)符合要求。 ②加工頻耐壓 30 kV，持續(xù)時(shí)間 1 min，工頻耐壓試驗(yàn)符合要求。③使用絕緣高阻表對(duì)隔離開(kāi)關(guān)絕緣遮蔽罩進(jìn)行表面絕緣電阻檢測(cè)，阻值大于700 MΩ，符合試驗(yàn)要求。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證

本文作者通過(guò)對(duì)10 kV線路帶電作業(yè)情況進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)新研制的10 kV隔離刀閘絕緣遮蔽罩，在深圳龍崗供電局進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)帶電作業(yè)操作應(yīng)用。作業(yè)人員采用地電位作業(yè)法，用絕緣操作桿將絕緣遮蔽罩靠近隔離刀閘，打開(kāi)絕緣罩將隔離刀閘包裹遮蔽，安裝后的絕緣罩將隔離刀閘裸露帶電部分全部遮蔽，效果良好。現(xiàn)場(chǎng)安裝圖見(jiàn)圖3。

圖3 隔離刀閘絕緣遮蔽罩現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)10 kV配電線路實(shí)際帶電作業(yè)需求調(diào)研，實(shí)驗(yàn)性地設(shè)計(jì)研發(fā)了一種隔離刀閘絕緣遮蔽罩。具備如下功能及優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足絕緣強(qiáng)度高、安全可靠、堅(jiān)固耐用、裝配簡(jiǎn)單的要求，已綜合考慮機(jī)械強(qiáng)度、物理作用力、絕緣距離等要素。②選用合適的安裝結(jié)構(gòu)，滿足地電位絕緣操作桿安裝方式。③安全設(shè)計(jì)，合理選擇合適的絕緣材料，減少工具重量的同時(shí)，保證工具的安全使用。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，這種絕緣遮蔽罩現(xiàn)場(chǎng)安裝便捷，使用滿足帶電作業(yè)規(guī)程要求，具備推廣應(yīng)用的價(jià)值；以此次研究為基礎(chǔ)，開(kāi)展絕緣遮蔽和絕緣包裹等隔離裝置的匹配性研發(fā)及應(yīng)用，應(yīng)該是未來(lái)10 kV配網(wǎng)帶電作業(yè)工作中的重點(diǎn)方向。