10 kV环网柜和开闭所内电缆头巡视测温问题及对策分析

孙学金+冯力+张林

摘 要：10 kV环网柜和开闭所内的电缆头在正常运行状态下，由于处于封闭状态，所以无法正常巡视测温。针对这一问题，提出三种具体的解决方案，并进行巡视测温使用范围及效果对比，最终提出了一种在不破坏柜体和开闭所的前提下巡视测温的方案，供有关人员参考。

关键词：10 kV环网柜；开闭所；电缆头；巡视测温

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）17-0060-02

10 kV电力线路是城市配电网系统中重要的组成部分，而10 kV电缆头是整个电网运行的薄弱环节，所以常常被设置在环网柜或开闭所中。但是受材料、制作工艺、电网实时负荷等因素的影响，电缆头很容易发热，如果不能及时发现这种情况并使其散热，很可能会导致电缆头过热烧毁，甚至会使环网柜绝缘套管破裂，造成严重的安全事故。

1 原因分析

通常情况下，10 kV环网柜、开闭所（箱式、常规）内的电缆头是用冷缩式或热缩式绝缘材料制成的，并具有铠装层接地及铜屏蔽，所以可以直接带电触摸。一般来说，10 kV环网柜和箱式开闭所内的电缆头能够带电直接插拔。在电网运行过程中，需要对相关设备、特殊位置采用红外测温仪测温。其原理主要是红外线成像原理，但是由于红外线不能穿透环网柜、开闭所箱，而电缆头又是电网运行过程中的薄弱环节，因此，环网柜需采用电气闭锁技术和机械闭锁装置——只有在解除闭锁装置后才能打开环网柜门，才能使用红外测温仪进行电缆头巡视测温。然而，如果打开环网柜和箱式开闭所进行电缆头巡视测温，就会对电网正常运行造成影响，这与供电企业持续、安全供电的理念相悖。

2 解决方案及其使用范围

2.1 解决方案

针对上述问题及其原因，现提出三种解决方案，具体如下。

方案一：加装观察窗，现场测温。在封闭的环网柜或开闭所箱适当位置加开一个长方形或椭圆形的孔洞，形成一个观察窗口。然后在孔洞上安装可推拉开闭的窗户，窗户的规格大约为9.5 cm×17.5 cm。窗户内嵌玻璃窗，也可以适当增加颜色或其他装饰，使窗口外观与环网柜外观相协调。对电缆头巡视测温时，可以先将环网柜或开闭所大门打开，然后推开内嵌玻璃窗，使电缆头暴露，这样就能使用红外测温仪直接测温。在巡视测温完成后，需要将电缆头再次封闭，避免小动物或其他杂物进入。

方案二：利用传感技术、测温芯片和GPRS实时在线测温方式。该方案中，如果电缆头温度超过限定的温度，通过特定的GPRS通信网络，可将这一信息传输到远程控制端并发出警报，提醒相关人员及时处理。这一方案系统中主要包括温度测量、信息转换与传输、数据分析处理、远程通信、监控主机五个单元。该方案中通信方式既可以采用本地通信，也可以采用远程通信。将测温元件、编码发送、分析处理元件安装在开闭所或环网柜中，并采用Zigbee方式通信，信息接收与监控主机之间采用GPRS通信方式。在这一方案中，只有电缆头温度超过限定温度后才会发出警报。本地通信费用为0，远程通信可以采用流量计费的方式。该方案虽然通信费用低，但整体成本高。

方案三：采用测温芯片、传感技术，利用配电网系统自动化终端设备和通信网络进行在线实时测温。在配电网自动化区域可以采用该方案，但其通信方式和原理有所不同，其中，通信方式也分为本地通信和远程通信。将信息编码集成元件、测温元件安装在开闭所或环网柜中，在本地通信与自动化终端设备之间采用无线连接方式，监控主机与自动化终端之间采用自动化远程通信方式，包括光纤通信等，不会增加通信费用。

2.2 各方案的特点和适用范围

方案一采用的加观察窗的方式，操作相对简单，易于实施，并且成本相对较低，在城市和农村配电网系统中都很适用。但是，这一方案采用人工现场测温，效率相对较低。其测量的质量与测量人员的素质有很大的关系，需要相关人员根据配电网运行及负荷情况及时测温，对测量人员的责任心、测量技术要求相对较高，因此，在采用该方案前，需要制订完善的责任制度和考核管理制度，防患于未然。

方案二采用了传感技术和测温芯片，并用GPRS通信实时在线对电缆测温，优点是：系统可在线实时监测开闭所、环网柜及开关柜中电缆头的发热情况，一旦发热可及时报警，免去人工去现场反复测温，测温效率高；缺点是：技术复杂，还需租用GPRS通信网络，对测温芯片和通信要求较高，费用比方案一要高，不易实施。所以方案二适用于城市配电网、有条件实施的农网和可靠性要求较高的技术开发区。

方案三由于采用了配电网自动化终端技术，所以其适用范围相对较小，只适用于自动化和智能电网覆盖的区域。另外，这种测温方式对技术要求较高，具体实施过程相对复杂，并且成本也相对较高。

2.3 加装观察窗人工现场测温措施

为了完成对运行中环网柜、开闭所中电缆头的巡视测温工作，需要对电缆头之间的间隔金属门进行改造，同时又不能使相关设备断电，所以必须制订完善的方案，利用循环备用的理念，提出以下三种运行中改造的途径：①根据当地电力检修计划，在停电范围内，对所有环网柜、开闭所进行改装。②将备用的环网柜、开闭所进行加装观察窗改造。在倒闸操作过程中，停电瞬间将原来的环网柜、开闭所卸下，并用改造好的环网柜、开闭所替换；然后将替换下的环网柜、开闭所进行改装备用，待下一次其他未改造区域实施倒闸操作时完成更换。③根据当地的电力分布和居民用电情况，编制合理的停电计划，对需要进行加装观察窗的区域安排逐一停电，并将事先加装改造好的环网柜、开闭所安装好。每次停电的时间在10 min左右。

3 总结

本文提出了三种电缆头测温方案，并分析了每一种方案的特点和适用范围。在具体的电缆头测温过程中，需要根据具体情况，选用适当的解决方案，保证10 kV配电网络的安全、稳定运行。

参考文献

[1]郭雪丽.10 kV环网柜和开闭所内电缆头巡视测温问题的研究[J].方案设计，2012，25（7）：214-215.

[2]郭荣奎.浅析开闭所环网柜应用的若干技术问题[J].应用科技，2013，32（14）：87-88.

[3]刘国义.对开闭所环网柜应用有关技术的问题探讨[J].中国房地产业理论，2012，15（7）：364-365.

〔编辑：刘晓芳〕

10 kV RMU and Opening and Closing the Cable Head Inspections

Temperature Problems and Countermeasures

Sun Xuejin， Feng Li， Zhang Lin

Abstract： 10 kV RMU and cable head within the opening and closing under normal operating state， due to the closed state， it cant properly patrol temperature. To solve this problem， proposes three specific solutions， and inspections are carried out using the scope and effect of temperature contrast， under the premise of a proposed final without damaging the cabinet and the opening and closing inspections temperature program for relevant staff reference.

Key words： 10 kV RMU； opening and closing； cable head； patrol temperature