电 网带电作业中旁路电缆系统的应用研究

赖嘉豪

摘要：在我国电网电缆化进程快速推进过程中，除了要在原有基础上提高供电的安全性以及稳定性，同时还需要及时发现并处理配网带电作业中的漏洞与不足。对此，为了减少用户客户的停电次数以及停电时间，保证现代生产生活供电的安全性以及可靠性，相关企业或部门需要进一步加大对旁路电缆系统的研究以及实际应用力度，发挥其在配网带电作业中的积极作用，从而切实提高自身带电作业水平以及能力。

关键词：配网带电作业；旁路电缆系统；应用

       1 配网带电作业及旁路作业法概述

       1.1 我国配网带电作业发展简史

       我国开展带电作业要追溯到上世纪50年代，时值各行业飞速发展的关键时期，工农业、商业对电力需求量和质量与日俱增；供电与用电之间的矛盾日益凸显，停电检修工作给社会生产生活带来了巨大的损失，未调节停电检修与用电用户需求之间的矛盾，我国开展了输配电线路带电作业的试点工作，并于1952年由辽宁鞍山电业公司首次研制出了适用于低电压等级带电作业工器具并有效投入使用，在提高电网供电有效性方面起着重要性作用。在20世纪末的十年间，由于技术和供需压力，全国大范围地区的配网带电作业技术发展一度停滞；进入21世纪后，供需压力缓和，带电作业技术才又有了新的研究和发展。

       1.2 旁路作业法简述

       配网带电作业是在电网无负荷状态下对线路进行检修和处理，以提高电网设备和电网运行可靠性、稳定性，满足用户连续用电的需求，以提高经济社会效益。

       旁路作业法，即利用电缆、旁路开关等引流设备，将出现故障需要检修、更换的设备引入旁路后在进行作业，从而保证供电、用电的连续性，降低停电检修对电网设备和用户带来的损失。旁路作业的最大特点是通过设备安全通断及转移负荷电流的方式实现设备的检修或更换，作业过程中保持设备带电，从而确保电网系统的正常运行，降低了作业成本，提高作业质量和效率，旁路作业技术的关键是旁路电缆系统结构的设计及应用。

       2 旁路电缆系统剖析

       旁路电缆系统，即通过快速T形接头和直通接头，在作业现场实现电力电缆长度的快速转变，从而跨接电网线路中故障段，以此来构成临时旁路供电系统并在其中对电路故障、设备进行快速检修和更换。旁路电缆系统中故障率最高的是快速插拔式中间接头和快速终端，因为这两部分的绝缘性能最差，也正因此这两个电气部分运行的可靠性直接决定了旁路电缆系统的可靠性，而其电气性能又决定于温度梯度变化和电场应力。通过电场应力控制锥设计技术，能够确定电缆内部的电场分布，并且通过电场分布计算结果确定应力锥几何形状和尺寸。

        对旁路电缆系统的研究应集中在快速插拔式中间接头和快速终端两方面，前者通常采用典型的固体复合介质绝缘结构，绝缘界面产生的放电电压可以沿界面方向测量测量，其大小与绝缘界面所受压强和界面受力状态相关；外层则采用的是高弹性硅橡胶绝缘体，能够为绝缘套提供适当的力。另外，旁路电缆的绝缘层一般由交联聚乙烯制成，该材料比PVC绝缘电缆的优点更多，更适用于旁路带电作业，其优点如下：①具良好的耐热性；②机械强度高；③抗酸碱性等。旁路电缆线芯为有半导电层屏蔽环绕的铜导体，其能够满足释放电压应力同时，还能够延长使用年限，并提高重复利用率。

       3 旁路电缆系统在配网带电作业中的应用

       笔者将以旁路作业法更滑10kV配电设备为例，叙述旁路电缆系统的应用流程。

       3.1 旁路作业前电气检查与试验

       在旁路作业开展前，要对旁路电缆的电气性能进行检查，以保证作业的安全、顺利开展 ，同时也是提高作业效率和质量的首要之举。首先，应使用2.5kV兆欧表对旁路电缆的绝缘电阻进行检查测试，如果测试结果大于1KMΩ则不能满足作业要求，小于1KMΩ时可以开展旁路作业。

       3.2 旁路设备状态检测

       除了检查旁路电缆绝缘电阻之外，还需对旁路电缆进行交流耐压试验、局部放电实验，并评估旁路电缆的介质损耗情况、柱上接头、旁路开关等的分和状态和接地状态，还要检查电缆相位分色状态是否一致，如果有一项检查不符合旁路作业的要求规范，就不能进行旁路作业。

       3.3 旁路设备核相

       旁路设备核相检查时，可以通过操作核相切换开关的方式将其分别调整到“电池”或“核相”位置，通过缺相灯、核相灯以及报警器的状态来对电池容量、机器状况作出评价。例如，当缺相灯和核相灯全亮，而报警器有间断音发出时，说明电量过低等。

       3.4 旁路作业操作流程

       旁路作业以绝缘斗臂车为作业平台，对裸露带电电缆进行绝缘遮蔽，然后将绝缘横担安装在杆上的适当位置，并将旁路电缆固定在绝缘横担上；再将柱上开关短接、旁路开关和旁路电缆连接完毕并用电流表确保电路畅通后在对柱上开关进行更换；以上所有工作完成后即可以断开旁路开关，然后设备、电缆、绝缘遮蔽拆除后即完成旁路作业。

       4 旁路电缆系统电气性能试验

       旁路作业法效率高、保证电网不断电检修，但由于其采用插拔式电气连接方式，多次作业、插拔之后会对接头处造成损伤，导致接头处被击穿的概率大大上升。因此，旁路电缆的电气性能直接关系到带电作业的安全和作业人员的安全，通过一些电气试验，从而评估电缆的各项电气性能，能够对提升作业安全性、可靠性有所帮助。

       4.1 绝缘电阻试验

       绝缘电阻试验能够对电缆的绝缘性能做出评估，例如检测老化缺陷、绝缘缺陷等，还可以通过对比多次试验结果值，确定绝缘电阻绝缘性能的参考参数。绝缘电阻试验为常规试验项目。

       4.2 介质损耗试验

       介质损耗试验是对电缆状况进行评估的重要方式，其中，用来表征电缆绝缘性能的参数为解释损耗因数和等值电容，这两个数值的大小主要取决于电缆的性质、结构、材料等，损耗试验能够评估线芯损耗、金属屏蔽层损耗等。介质损耗试验要定期进行，以确保电缆绝缘性，从而保证施工安全和作业人员的人身安全。

       4.3 工频耐压试验

       工频耐压试验是最能反映旁路电缆绝缘情况的电气试验，也是旁路电缆作业前必须要开展的试验项目。该实验进行时，旁路电缆及其接头处应不会发生击穿、和闪络现象，也正因此，在局放试验之前要先进行工频耐压试验，以保证测试系统的安全。另外，在进行交流耐压试验时，最好选择调频谐振系统，从而适应现场作业环境。

       4.4 局放试验

       对通过工频耐压试验的电缆进行局放试验，也能够对电缆绝缘性能做出诊断，同时这也是一种非破坏式的诊断方法。局放试验要按照GB/T 3048.12-2007《电线电缆电性能试验方法》中关于局放试验部分的操作规范进行。

       5 结语

       在智能电网发展的背景下，采用有效措施提高供电的安全性和可靠性，能够确保电网系统的安全、可靠运行。研究旁路电缆系统的理论及系统设计内容，加强其在配网带电作业中的应用，是当前电网发展的需要和社会经济发展的要求，以减少不必要的停电检修时间，为用电用户带来更加优质的电力服务，在旁路电缆系统应用实践中不断探索和发展，提高电网运行安全性及可靠性。

   参考文献：

       [1]董飞,刘洋. 浅谈配网带电作业中旁路电缆系统的应用[J]. 中国高新技术企业,2016,(27):54-55.

        [2]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):16-18.