浅谈配网新型绝缘隔离装置的研制与应用

(深圳龙岗供电局，广东 深圳 518100)

0 引言

随着城市配电网的发展，高可靠性供电成为最重要的要求，因此架空线路的带电作业便广泛开展。相对于停电作业，带电作业有着不可替代的优势和必要，但同时也存在着一定的电弧灼伤风险，所以作业前须对邻近带电体进行可靠的绝缘遮蔽和绝缘包裹，防止电弧灼伤施工人员，而工作后又要对该遮蔽进行拆除，这就需要耗费较长的时间和较大的人力，严重影响作业效率，显然不符合当前配电网作业的需求。那么，在保障电网、设备、人员安全的情况下，改进绝缘遮蔽和绝缘包裹的效率和作业方式，变得十分重要。

根据10 kV城市配电网络结构特点，“绝缘手套作业法”是目前城市10 kV配电网带电作业的主要技术手段，“绝缘杆作业法” “地电位作业法”作为城市10 kV配电网带电作业的必要补充和辅助工作方式。

而本文针对地形、杆塔复杂的作业地点，绝缘斗臂车无法到达，且登杆作业困难的作业项目，提出采用绝缘杆作业法作业。尤其涉及到一种可以采用绝缘杆作业安装的隔离刀闸绝缘遮蔽罩。

该绝缘罩符合设备实际特点、拆卸简单，可以采用绝缘杆或绝缘手套进行安装，具备较强的实用性。

1 技术要求

带电作业的工作环境是电磁场强度高，长时间在露天作业，所以对于带电作业绝缘防护产品的要求相对较高。带电作业用隔离刀闸绝缘遮蔽罩应具有良好的电气绝缘性能和较高的机械强度，同时还应具有防潮湿、耐老化等优点。为了现场作业的方便，隔离刀闸绝缘遮蔽罩还应具有质量轻、操作方便、不易损坏的特点。具体技术要求：①带电作业遮蔽用具研制执行《GB12168-2006带电作业用遮蔽罩》标准。②本文涉及的隔离刀闸绝缘遮蔽罩必须能够适合绝缘操作杆或绝缘手套2种作业方式。

2 隔离刀闸绝缘遮蔽罩的研制

2.1 材质选择

基于加工性能，本项目选择HDPE板(高密度聚乙烯板)作为绝缘基材。该材料熔点约为130 ℃，相对密度为0.941～0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好；介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。由于PE属于热塑性材料，所以加工时可以采用熔接技术，而且方便折弯加工异形工件。材质性能见表1。

表1 隔离刀闸绝缘遮蔽罩材质主要性能

2.2 外形设计

外形设计主要根据10 kV隔离刀闸现场安装情况设计，一般台架上的线路隔离刀闸采用倒装方式(见图1)。所以绝缘罩主体采用哈弗结构设计，可以张开及合拢。合拢后绝缘罩将隔离刀闸全部罩住，实现对其绝缘隔离的目的。绝缘罩两边设计有管状延长遮蔽，主要用于隔离刀闸两端引线引出，同时利用引线辅助绝缘罩固定。绝缘罩一侧设计有绝缘弹簧夹钳，利用操作杆与设计绝缘弹簧夹钳连接，操作夹钳分合，带动绝缘罩分合。绝缘罩设计见图2。

2.3 加工

对于这种异形绝缘罩，如果采用模具加工，由于体积大，数量少，成本会非常高，所以采用机械加工的方式比较合理。

首先选择5 mm厚度的HDPE板材，根据设计图纸进行折弯，折弯处先刨槽，刨槽深度为0.6 mm，分2次进刀，每次0.3 mm。然后用热烘枪对折弯处加热(200 ℃、5 min)，缓慢折弯到90°(采用夹具加工)，再采用PE条在弯曲处进行熔接处理。另外，接缝处采用专用PE热熔机进行熔接处理，绝缘罩两边引线管及夹钳全部采用熔接处理，夹钳另外采用机械加工。

图1 现场设备安装图

图2 绝缘罩外观设计图

2.4 绝缘操作杆

绝缘操作杆采用螺纹接头接驳的绝缘杆，采用螺纹五金接头接续绝缘杆，承重能力比伸缩型绝缘杆更强，可根据实际需求接续多段绝缘杆，连接也方便。缺点为绝缘杆主体由多段组成，拆散后占用较大的收纳空间。

3 安全性试验

根据Q/GDW 520-2016，10 kV配网不停电作业规范以及国家电网公司电力安全工作规程(配电部分)的规定，对隔离开关绝缘遮蔽罩进行绝缘试验，试验结果：①电极间距离300 mm，加工频耐压 60 kV，持续时间1 min，表面工频耐压试验符合要求。 ②加工频耐压 30 kV，持续时间 1 min，工频耐压试验符合要求。③使用绝缘高阻表对隔离开关绝缘遮蔽罩进行表面绝缘电阻检测，阻值大于700 MΩ，符合试验要求。

4 现场应用验证

本文作者通过对10 kV线路带电作业情况进行调研，根据新研制的10 kV隔离刀闸绝缘遮蔽罩，在深圳龙岗供电局进行现场带电作业操作应用。作业人员采用地电位作业法，用绝缘操作杆将绝缘遮蔽罩靠近隔离刀闸，打开绝缘罩将隔离刀闸包裹遮蔽，安装后的绝缘罩将隔离刀闸裸露带电部分全部遮蔽，效果良好。现场安装图见图3。

图3 隔离刀闸绝缘遮蔽罩现场安装图

5 结语

本文通过对10 kV配电线路实际带电作业需求调研，实验性地设计研发了一种隔离刀闸绝缘遮蔽罩。具备如下功能及优点：①结构设计满足绝缘强度高、安全可靠、坚固耐用、装配简单的要求，已综合考虑机械强度、物理作用力、绝缘距离等要素。②选用合适的安装结构，满足地电位绝缘操作杆安装方式。③安全设计，合理选择合适的绝缘材料，减少工具重量的同时，保证工具的安全使用。通过实际应用验证，这种绝缘遮蔽罩现场安装便捷，使用满足带电作业规程要求，具备推广应用的价值；以此次研究为基础，开展绝缘遮蔽和绝缘包裹等隔离装置的匹配性研发及应用，应该是未来10 kV配网带电作业工作中的重点方向。