研制低壓配變電纜出線防護裝置

黃天祥，張琰美，張永鑫，劉渝銘，曹先德

（國網福建省電力有限公司龍巖市新羅區供電公司，福建 龍巖 361000）

0 引言

隨著城市化進程的加快，電力需求量不斷增加[1]，低壓配電網的負荷也越來越大。然而，低壓配變電纜出線短路等故障問題卻一直困擾著電力行業。這些故障不僅會影響電力供應的穩定性和可靠性，還可能引發火災等安全事故，給人們的生命和財產安全帶來嚴重威脅。

為了保護低壓配變電纜出線免受損傷，通常，在外側安裝有由塑料材料制成的保護管，這些保護管具有足夠的強度和硬度，能夠有效地防止電線斷裂。此外，這些保護管還具有一定的電磁場隔離作用，可以減少電力磁場的影響。即使防護管受到損壞時，內部的電線電纜仍可正常工作。但是，出線位置的電纜的4 股低壓線必須剝開外層電纜保護皮層進行連接。這種接線方式導致低壓配變出線位置的電纜有10～40 cm 的裸露部分。這些裸露部分容易受到多種因素的影響，例如光照、風吹等自然環境因素。這些因素可能導致低壓電纜出線電纜芯上的絕緣層氧化，從而降低其絕緣性能，增加短路的風險[2]，如圖1 所示。

在當前國內的施工過程中，通常采用將電纜穿過圓形鋼管的方法來保護電纜，防止其受到損壞[3]。然而，這種方法存在一些缺陷：首先，使用的鋼管容易被外力破壞，可能導致電纜受損或暴露出鋼管表面；其次，由于電纜較粗不易彎折，穿線時容易被鋼管磨損；此外，施工時間也較長，浪費了時間和成本。

這些問題不僅影響了施工的效率，而且也降低了電纜的保護效果。

1 防護管主體設計結構

該防護管主要由聚四氟乙烯管、連接機構和防護機構3 部分組成，如圖2 所示。

圖2 防護管

首先，作為防護低壓電纜A、B、C、N 線芯的分管道，由聚四氟乙烯材料制作，該材料具有出色的耐氣候性能和絕緣性能，同時能夠抵抗各種腐蝕性環境的侵蝕，因此可以有效地保護電纜線芯免受外界紫外線等環境的影響。

分管道采用的聚四氟乙烯（PTFE）具有極優的化學穩定性，能耐所有強酸、強堿、強氧化劑，與各種有機溶劑也不發生作用。PTFE 使用溫度范圍較廣，常壓下可以長期應用于-180～250 ℃，在250 ℃高溫下處理1 000 h 后，其力學性能變化很小。由于PTFE 無極性，耐熱及不吸水，因此又是一種優良的電絕緣材料。PTFE 還具有優良的耐老化性，不黏性及不燃性。同時，另一端聚四氟乙烯分管道深入到PVC 主管道中，這樣可使電纜的4 根線芯更加隱蔽安全，不易受到機械損傷，從而保證電纜的安全穩定運行。

其次，連接機構的巧妙設計，使得管道主體和分管道可以快速安裝和拆卸，以便在電纜出線發生故障時能夠迅速更換管道主體或分管道，從而提高工作效率，如圖3 所示。

圖3 防護裝置在臺架變安裝位置

最后，主管道主要用于防護低壓電纜的端部，內置小型的微水檢測報警模塊，當管道主體出現裂縫，內部滲水時，微水檢測報警模塊便會給運維的手機發出短信警報，以便工作人員能夠及時發現并采取修復措施。

2 應用效果

如圖4 所示，該設計在戶外長期運行的情況下，有效解決了現有臺架低壓側導線絕緣皮容易老化短路的問題。由于防護罩和聚四氟乙烯管的雙重保護，電纜的使用壽命得到了顯著延長。同時，該創新設計還簡化了現場施工，縮短了維修時間，降低了運營成本并提高了工作效率。

圖4 聚四氟乙烯電纜防護管和安裝效果圖

3 結束語

研制的低壓配變電纜出線防護管，該防護管具有以下創新點：

快速安裝拆卸技術。該技術研制適用于配電變壓器電纜出線的防護管拆卸連接裝置，使其滿足快速安裝拆卸的同時適用于不同型號的電纜。這項技術的應用可以大大縮短操作時間，提高工作效率。

防護預警技術。研制滿足于不同層面的防護技術，小面積撞擊的熒光預警和大裂縫時的膠水層防護。這些技術的應用可以為維修人員提供及時的警告和發現，以便盡快采取措施解決電纜問題。

本文的研究表明，該防護管具有快速安裝拆卸和防護預警的優點，有效地防止低壓配變電纜出線短路隱患的發生，對保障電力系統的正常運行具有重大意義。