关于环网柜与10KV电缆连接问题的探讨及其解决措施

冯海军

【摘 要】文章结合某地区实际，对近几年大量使用的10kV SF6共箱式环网柜与10kV电缆连接存在的问题进行了分析探讨，并提出了相应的解决措施。

【关键词】配电网；环网柜；10KV电缆；连接问题；措施

1.前言

随着国民经济的快速发展，城市用电量持续增加。为了保证配电网的安全稳定运行，江门地区广泛应用10kV SF6共箱式环网柜（欧式）作为环网供电节点。但在运行过程中，有部分环网柜套管与10kV电缆的连接部分出了问题，主要是套管烧坏漏电或套管受损漏气。出了故障后，整个环网柜需停电更换，电缆T型连接头需重新安装制作，严重影响供电可靠性，也带来较大的经济损失。环网柜套管与10kV电缆的连接在运行中成为一个较大的薄弱环节，以下就存在的问题进行分析并提出一些应对措施。

2.共箱式环网柜与三芯电缆连接存在的问题

目前国内引进的10kV SF6共箱式环网柜（欧式）和电缆T型连接头主要是欧洲品牌或标准，欧洲普遍采用单芯电缆，容易固定且便于安装，不存在电缆施加于套管上的扭转力矩，接线端子与套管贴合易于保证，发生热故障可能性低。而国内目前主要采用三芯电缆，安装远较单芯电缆复杂，由此而产生如下一些问题：

首先，三芯电缆固定部位为外护套，各单相无法实现实质性固定。即使都连接好后，由于电缆自身重力或外力摆动，都会使各单相外力矩传递至套管部分。

其次，由于三芯电缆安装过程中多数需要对相序，在固定之前需要加以外力矩扭动，而在安装之后因扭动产生的内部应力会逐渐释放，产生恢复力矩并作用在套管上。

第三，因环网柜电缆小室高度低（适用单芯电缆），限制了电缆各相线芯的长度，对安装精度要求过高。

第四，一旦接线端子压接后则安装长度已经确定，且因电缆单相长度短，不能轻易加以弯曲以配合安装到位，如T型插头不能直接安装到位则必然会对电缆施以搬、拉、撬等大力动作加以调整，可能致使套管受损、接触不良等后果。

3.应对措施

针对上述问题，可从环网柜、T型连接头、安装工艺、环网柜土建基础等四个方面采取一些应对措施进行解决。

3.1 环网柜

3.1.1 适当提高SF6共箱式环网柜电缆小室的高度

SF6共箱式环网柜电缆小室空间狭小，尺寸一般为高度600 mm，宽度350 mm。这样的空间单芯电缆安装方便，但对于三芯电缆安装T型连接头，特别是大截面电缆（240或300 mm?），难度就更大，这是由于T型连接头三叉套部分也要装在小室中，线芯长度只能做到400 mm左右，大截面电缆线芯又很硬，加之受到现场施工环境的限制，T型连接头要安装到位和符合标准不容易。

虽然共箱式环网柜是标准定型产品，但可以通过配套环网柜升高座进行改善，用升高座把电缆小室高度延伸到800 mm左右，并保证固定电缆的卡箍离高压套管中心点的垂直距离不得小于750 mm，这样电缆线芯长度可以做到600 mm左右，T型连接头在安装时容易调整到位。增加环网柜升高座的实质就是将三芯电缆分叉后增加各相线芯长度，以单芯电缆的形式完成与套管的连接，加长线芯长度达到的效果是：大大减少作用于套管部位的扭转力矩；安装时可调的范围增大，减少施加外力矩的需要，降低气体泄露危险，接线端子和应力锥也容易安装到位。

另外，各种品牌型号的环网柜电缆小室空间大小还有差别，对配套大截面电缆进出线的环网柜，宜选用电缆小室空间大一点的型号。

3.1.2 选型时要考虑环网柜套管面接触的导电能力

环网柜额定电流630 A的标准螺栓式套管端面的铜管，外直径为25 mm，铜管内孔螺纹为M16（与M16固定螺栓配套），铜管端面导电面积只有289.6 mm?。由于与电缆接线端子贴接配合的偏差，导电面积肯定更小，在电缆T型连接头固定螺栓采用不锈钢（铜材硬度不够）时，就单纯依靠端面接触导电。由于端子导电部件全部密封在绝缘套内，不易散热，还存在降容的问题。在工程实际施工中，要保证电缆端子与环网柜套管的铜管端面贴接非常完美，有一定难度，若贴接稍微有点松动的话，在数百安大电流通过时，就容易发生热故障。采用配套截面240或300 mm?电缆，运行400 A以上大电流的SF6共箱式环网柜，螺栓式套管最好选用额定电流为800 A的标准式套管，铜管外直径应为32 mm，这样可以降低热故障的发生。

3.1.3 加强对环网柜套管运行温度的监测

由于共箱式环网柜是全封闭的开关柜，在运行中不能打开，目前运行巡视中常用的红外测温设备，无法测量其接头的温度，若在电缆小室前板上开测温孔，又降低了环网柜的防护等级，因此，共箱式环网柜在运行中发热故障出现的次数最多。

在运行巡视中，可用手摸电缆小室前板，感知柜内温度，以便判断电缆T型连接头是否发热。对于运行大电流的环网柜，在安装完毕投入运行一段时间后，应停电检查导体连接处是否已出现发热迹象。这些防范环网柜接头热故障的运行措施都不直观和完善，最好的方法是随着技术的进步，在环网柜套管或T型连接头上设置温度传感器，实时检测接头温度。

4.现场安装工艺

4.1 电缆进入环网柜时一定要固定

进入环网柜的三芯电缆一定要用电缆卡箍固定在高压套管的正下方，不能斜扭着或没有固定，这样电缆会对套管产生扭曲力或拉力，长时间受力会破坏套管和柜体的密封，使SF6气体泄露、会使套管产生裂纹，导致高压短路；要尽量使电缆各相线芯垂直对称，不扭曲、分支手套尽量靠下安装，电缆卡箍位置也要尽量靠下，离套管垂直距离应达到750 mm。在现场施工过程中，把电缆从环网柜基础下穿入环网柜电缆小室内时，应锯掉因敷设电缆牵引时受损的电缆端头，然后进行核相，确定相位，并扭正电缆进入环网柜的角度，使三条缆芯对正套管。如果电缆倾斜角度过大应重新将电缆退回电缆井，调整角度后再穿入环网柜并用电缆卡箍固定。在现场施工条件允许时，电缆可采用双固定的方式（分段固定电缆外护套），即在正常固定下端电缆井内加设一固定梁，增加一固定位。

4.2 电缆分相处理的工艺要求

在进行电缆的分相处理时，要先用电缆卡箍固定电缆分支手套下端，然后修整电缆线芯的长度，B相对正B相套管，A、C相从根部先稍微向外弯曲，再向上垂直对正套管。拧上双头固定螺栓，将端子先挂在套管上，比照电缆长度，锯去多余电缆线芯。一定要保证电缆三条线芯长短合适，平齐，避免套管受力以及电缆端子与套管端面接触不良。如果电缆没固定就修整电缆线芯的长度，电缆线芯的长短就没有一个基准点，会出现偏差。因此，先固定电缆这个步骤很重要。

另外，电缆剥切环节的工艺也很重要，要注意以下几点：剥切尺寸必须按照T型连接头厂家工艺要求及配套工艺尺寸；剥切时必须注意剥切外层时不能伤及内层；要避免芯绝缘上出现纵向划痕，以免出现内部爬电现象；一定要使用厂家配套的专用清洗纸，尽量避免使用工业酒精等其他清洁剂；安装润滑膏建议使用聚氟醚类制品，不会与硅橡胶发生任何反应，能长期保持密封、绝缘作用，避免使用硅脂类润滑膏，它会与硅橡胶之间因互溶干涸而造成界面爬电的危险。

5.结束语

10kV SF6共箱式环网柜和电缆T型连接头的应用，大大提高配网的绝缘水平和供电可靠性，但由于使用的历史不长，只是最近六七年才大范围使用，我们对产品的性能、标准、安装要求等方面还不够熟悉，在运行中也出现了不少问题，甚至影响了安全运行。通过上面对共箱式环网柜和电缆连接存在一些的问题的总结和反思，以期能降低接头处运行的故障率。