10kV旁路带电作业法的研究与应用

周曙琦

摘  要：随着城市规模的不断扩大，城市的电路系统变的越来越复杂，以前传统的铜芯线路已经不适合现代城市的电力发展，现阶段被广泛应用的是电缆，电力电缆的安全稳定运行对于国家正常的运作具有十分重要的意义。对于突发电力故障，需要在电力电缆完全断电的情况下进行检修，恢复供电的时间难以控制，造成的损失也无法估计，在这种背景下，10kV旁路带电作业法被广泛使用，该方法可以在不间断供电的状态下，在短时间内构建一套临时供电系统，以把损失降到最低，文章结合实际施工作业情况，提出了10kV旁路带电作业法的研究现状和应用前景。

关键词：供电系统;故障恢复;旁路作业法;降低损失

引言

随着经济的发展和改革开放的不断深化，我国城市规模不断扩大，城市供电问题已经成为一个城市发展的瓶颈，特别是对于工业城市，电力电缆的突发故障将会造成很大的损失，而传统的突发故障恢复手段多是采用整体断电，分段恢复法，这种方法在一定时期发挥过重要作用，但是现在已经不适应现代城市的发展，这种传统方法无法预测故障恢复时间，造成的损失也无法减少，恢复供电的时间也难以准确预测，在这种背景下，10kV旁路带电作业法发挥了重要作用，该方法可以在不间断供电状态下，在短时间内构建一套临时供电系统[1]，以把损失降到最低，不言而喻，探讨这种旁路作业系统，应用于电缆线路不停电故障抢修、缺陷处理、例行维护的条件基本具备。文章结合实际的施工经验和相关文献论述，给出了一种稳定、安全、可靠的10kV旁路带电作业法，实际表明，该方法可以有效地减少由于城市电力电缆突发故障造成的损失，可以实际推广使用。

1 10kV旁路带电作业法

10kV旁路带电作业法是现代城市供电系统突发故障的常用处理方法的总称，之所以叫做10kV旁路带电作业法是因为该方法最初应用的领域就是10kV架空绝缘线路故障抢修。它是一种由旁路电缆、旁路接头、旁路开关以及相关辅助器材和设备组成的临时输电系统。该系统在韩国、日本和上海、浙江等地得到应用，其工作原理是：当进行10kV架空线路故障检修或例行维护时，在现场快速装配一条临时输电线路，跨接该故障检修或例行维护线路段。通过旁路开关操作，断开该故障段电源[2]，并将电源引向这条临时旁路带电作业，通过旁路系统保持对线路用户不间断供电。同时进入停电状态下的线路故障检修或例行维护，确保工作安全。

2 10kV旁路带电作业法的关键技术

随着电网的智能化水平不断提高，电力系统的安全运行越来越引起人们的重视，影响电力运行安全的因素很多[5]，经过实际调查分析可知，电力系统的自身安全问题是影响电力系统安全的一个重要因素，文章的研究重点是旁路带电作业的自身安全性分析与检测，旁路带电作业作为衔接智能电网六大环节的核心节点，具有全局作用，也是电力系统中电力分配，接受和分配电能，控制电力的流向以及调整电压的重要设备保障，核心功能是将各级电压的电网联系起来，在电力系统中起着电力枢纽的作用，总的来说，旁路带电作业的安全关乎着电力设备整体安全，关乎整体和全局安全性，所以文章所设计的旁路带电作业关键技术及其能效分析系统具有十分重要的意义，总结来看，本系统的重要意义如下：

（1）替代了人工检修技术，解放了人力：我国在上世纪50年代，开始设置旁路带电作业检修工，推行以时间为周期的检修制度，该制度在相当长的时间内发挥过重要作用，为电力设备的运行安全提供了制度保障，但是随着电力系统的容量不断提高，人工检修方式受到了很大的限制（比如周期固定性，不能实时监测系统的安全，检修经验性，由于检修工经验论严重，有时可能不能发现并处理相关的故障），由于检修工的水平不同，有时可能带有主观性，导致测量不准确，本系统的设计完全改变了这种模式，自动监测，实时监测，准确度高，灵活性好，适应性强。

（2）大大改进了传统的监测工艺：传统的监测工艺存在很多问题，比如站内可靠性低、由于检修导致的停电次数过多、时间过长等，本系统在借鉴前人的研究成果基础上，改进了监测工艺，实现了全自动化，新的监测工艺稳定性好、信号强度高、信号失真小、监测标准化、问题联网解决等大大提高了检测的效率和质量，在充分降低能效的基础上，做到结果准确、保障有力。

3 10kV旁路带电作业法的技术方案分析

3.1 有限元数值分析法

绝缘结构设计主要内容包括：通过理论计算复合介质内部和界面电场分布，合理优选电场应力控制方法，借以确定复合介质几何形状、尺寸和复合介质界面沿面放电距离，达到保证电缆、终端和中间接头安全可靠运行的目的。大量的理论分析和长期试验验证结果表明：电场应力控制锥是最简单、最可靠的均勻介质内部电场分布的手段。如果监测装置都符合IEC 61850通信标准，则不用设置综合监测单元，监测装置直接与站端监测单元通信。站控层中设置站端监测单元，与过程层中符合IEC 61850标准的在线监测装置及间隔层中的各综合监测单元通信，实现整个在线监测系统的数据采集和运行控制。

3.2 通过选择合适的材料

电缆插拔式快速终端和接头绝缘结构是典型的固体复合介质绝缘结构，界面沿面放电与界面压强和界面状态密切相关。采用模拟试品等效插拔式快速终端和接头多层固体复合介质绝缘结构，试验研究界面沿面放电电压与界面压强和界面状态之间的内在关系。由于XLPE绝缘体的直径DXLPE等于常数[4]，当选取不同原始直径DSR的高弹性硅橡胶绝缘体，且DSR≤DXLPE，即可改变高弹性硅橡胶绝缘体与XLPE绝缘体之间的界面压强（握紧力）。

3.3 减少接触面的阻抗

应首选锥形（俗称推拔形）主绝缘结构，以减小插拔阻力，利用斜面力学原理提高界面正压强，同时在插拔过程中快捷地排除界面气隙。提高模具的配合精度和表面光洁度，保证产品表面平整光滑，界面配合准确完好。每次插拔时均应涂抹润滑剂以降低界面摩檫系数，避免表面磨损，使得产品经历1000次插拔后仍具有足够的过盈量，以保证界面始终保持足够的界面压强。

3.4 插拔式快速终端和接头的触头可采用表带触头设计

表带触头的特点有：体积小，结构简单，不需要压紧弹簧;接触点多，导电能力强，额定电流可达到500A;动稳定性及热稳定性都非常高;在插拔多次后仍能保证接触良好，不会出现发热现象。

4 结束语

文章在分析当下传统电力电缆突发故障处理方法弊端的基础上，分析了10kV旁路带电作业法的基本概念，基本技术手段和关键技术，并结合实际作业经验给出了技术方案，接着引入电力电缆线路旁路作业系统，进行电缆线路不停电抢修、运行维护的新措施，将有效改变电力电缆运行维护技术，如故障抢修、缺陷处理、例行维护都需要在线路停电状态下进行，且线路停电时间无法控制的现状，为现代城市保电或其他临时供电提供了新的方法、措施和思路。

参考文献

[1]程跃，车永才，魏毅.对架空配电线路实施旁路带电作业法的探讨[J].经济技术协作信息，2006（3）：79-80.

[2]张泽琳，杨建国，王羽玲，等.10kV架空配电线路综合不停电作业法的电气试验研究[J].电世界，2011（2）：17-19.

[3]蒋缠文，梅凡民，王晓艳.10kV配电线路不停电作业方法的探讨与优化[J].贵州电力技术，2011（2）：367-371.

[4]何希平，张琼华.10kV配电线路不停电作业方法的风险控制研究[J].重庆工商大学学报：自然科学版，2003（2）：22-26.