黃國斌

摘 要：隨著國家經(jīng)濟發(fā)展和技術的進步，城市的用電量日漸增大，所以城市用電安全受到相關部門的重視，將用電安全設計作為重點研究對象。城市中主要采用電纜供電，所以環(huán)網(wǎng)供電成為城市中可靠、經(jīng)濟的配電網(wǎng)絡形式。城市的發(fā)展使環(huán)網(wǎng)供電方式越來越受到關注，在生活中實用的比例越來越大，其中環(huán)網(wǎng)柜、配電柜的運行安全也十分重要，更多的專業(yè)人員參與到其安全性和可靠性的研究中，希望能夠找到一個合理的設計配電環(huán)網(wǎng)柜的方法。

關鍵詞：配電環(huán)網(wǎng)柜；配電柜；設計；要素分析

針對10kV配電環(huán)網(wǎng)柜的設備技術規(guī)范，文章提出最低限度的技術要求，并且對細節(jié)做出規(guī)定，也將設計中的不完善的地方進行規(guī)范。確保其安全穩(wěn)定、運行可靠，不僅關系到電力企業(yè)的供電順利，也是電力系統(tǒng)運行的一個重要條件。隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展，城鄉(xiāng)的供電負擔會越來越大，環(huán)網(wǎng)型供電技術具有獨特的優(yōu)勢，并且在現(xiàn)實生活中發(fā)揮著重要作用。根據(jù)電力局收集到的數(shù)據(jù)總結出來10kV配電網(wǎng)運行的可靠性最低，所以文章主要介紹其設計中需要注意的地方。

1 環(huán)網(wǎng)柜的特點及分類

1.1 環(huán)網(wǎng)柜的特點

目前我國的配電系統(tǒng)中，配網(wǎng)10kV環(huán)網(wǎng)柜的應用十分廣泛，經(jīng)常使用在城市大型公共建筑、居民的高層建筑、住宅小區(qū)甚至工廠中，在負荷中心的配電站或者箱式變電站中。之所以有10kV配電環(huán)網(wǎng)柜的運用如此的廣泛，主要還是因為它擁有其他設備沒有的優(yōu)點。首先設備的端口清晰可見，可以快速確認開關狀態(tài)，在出現(xiàn)問題的時候可以及時作出相應的反應，方便檢查出現(xiàn)的地方，同時對電路有良好的保護作用，保護電網(wǎng)維護人員的生命安全，方便其檢查和維修工作。而且環(huán)網(wǎng)柜可以采用全封閉式結構，能夠完全絕緣，避免對周邊的環(huán)境或者人造成傷害，也可以設置在任何地方，不受外部環(huán)境影響。環(huán)網(wǎng)柜內的排布十分緊密，因而環(huán)網(wǎng)柜比其他的電氣設備的部件體積要小得多，單位體積內能夠裝載更多的線纜，非常有利于提高土地利用率。其設備部件的組成和安裝十分簡潔，有利于安裝工作，方便施工人員操作，并且具有可靠性和安全性，運行的后期維護工作量也十分小[1]。

1.2 環(huán)網(wǎng)柜的分類

環(huán)網(wǎng)柜一般分為SF6絕緣和空氣絕緣兩種，用于分合負荷電流，開斷變壓器空載電流及短路電流，在一定距離內對電纜線路、架空線路重點電流具有一定保護和控制作用，是供電系統(tǒng)和終端供電的重要開關設備。柜體SF6絕緣的復合開關為SF6式，配空氣絕緣的負荷開關主要有壓氣式、產(chǎn)氣式、真空式三種[2]。

2 環(huán)網(wǎng)柜問題

在工作人員長期的工作中觀察，發(fā)現(xiàn)并總結出環(huán)網(wǎng)柜的使用過程中出現(xiàn)的問題，針對這些問題，設計的時候應該注意避免。首先柜體內經(jīng)常由于溫差的問題，產(chǎn)生凝露，產(chǎn)生的凝露不僅影響美觀而且會影響環(huán)網(wǎng)柜的正常運行。而且有部分的洞口處經(jīng)常會有小型動物出沒，容易造成短路、跳閘等事故，影響周邊地區(qū)的用電順利[3]。采取傳統(tǒng)的封堵措施并不能根本解決問題，還是存在材料腐蝕電纜、不適應室外潮濕，或者在極冷、極熱的情況下受潮失效及溫度高時滲油等現(xiàn)象出現(xiàn)。而且二次施工本身對線纜就會造成不利影響，加上柜體內沒有進行相應的保護措施，沒有專門的人員針對衛(wèi)生情況進行處理，造成垃圾的堆積[4]。

3 配電問題分析

3.1 電纜連接問題

在實施設備安裝的時候，電纜的連接問題是運行過程中產(chǎn)生問題的主要原因。我國目前使用的進口電纜類型依然是連接器和共箱式環(huán)網(wǎng)柜，這兩種都是引進的歐洲國家的設備，其采用單芯電纜，使用起來十分方便，對安裝的條件十分低，沒有電纜對套管扭轉力矩的顧慮，套管終端裝置的貼合性能夠有保障。能夠最大程度上發(fā)揮設備性能，降低熱故障的可能性[5]。

國內傳統(tǒng)設備是三芯電纜，其固定很困難，電纜外的保護套并不能使中間電纜結構穩(wěn)定，會產(chǎn)生電纜對套管扭轉力矩。所以大多數(shù)電纜在安裝的時候需要克服擺動，對各單相進行固定，連接后，使其穩(wěn)定性提高。因此，在進行固定前應該施加相反的扭動力，在安裝完畢以后，因為外部的扭動力的產(chǎn)生漸漸抵消內部壓力，從而使套管內部的受力均勻。

3.2 絕緣問題

在某些特定的情況下，導體和絕緣板的位置并不是十分固定的，在長期使用的過程中會產(chǎn)生松動，位置變動以后對使用產(chǎn)生影響，在實際操作過程中振動性觸發(fā)間歇放電，但是有時不一定能夠及時發(fā)現(xiàn)問題。由于環(huán)網(wǎng)柜內的線纜分布太過密集，所以出現(xiàn)問題的時候很難排查，及時找到故障位置，除非放熱過高，貫通性擊穿故障。當絕緣問題發(fā)生以后，放電不會間斷，并且對周圍的線路也會造成影響，最后導致相對和相間短路。

4 分析環(huán)網(wǎng)設計

4.1 設計時認識不足

在設計時沒有重視環(huán)網(wǎng)柜的重要性，很多工程善后不利，圖紙使用過后損壞嚴重，無法根據(jù)圖紙分析實施的時候產(chǎn)生問題的原因，留下很多歷史遺留問題，設計中的線路安全隱患比較嚴重，影響電纜的安全運行，造成10kV配電環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)生問題。設計時的專業(yè)知識了解不夠全面，對環(huán)網(wǎng)柜的具體設計操作缺乏了解，對配電線路中的危險認識不足，對于有關設計安全方面的認知淡薄，促使設計人員對設計的麻痹大意。不能預見安裝時的問題，設計時避免這些問題的發(fā)生。

4.2 環(huán)境對環(huán)網(wǎng)柜設計破壞

一些飛禽、風箏或者體積較小的動物，甚至環(huán)境，對設計的影響十分嚴重。所以設計時應該充分考慮環(huán)網(wǎng)柜的設置地點，考察周邊的環(huán)境，預測其周邊會發(fā)生的問題，進行預防措施。比如夏天生長的樹枝，飛禽的糞便，造成10kV配電網(wǎng)架空線短路或者接地。風吹雨淋時間長極易導致樹枝落到網(wǎng)柜上，雨水的侵蝕，導致網(wǎng)柜內外銹蝕，影響其運行，所以在設計的時候應該充分考慮這些原因，做好防護措施設計。避免城市中車道過窄的地方發(fā)生交通事故，造成電纜被弄斷，導線掛斷等現(xiàn)象，改善配網(wǎng)的建設環(huán)境。

4.3 設計時考慮季節(jié)因素

不同季節(jié)的氣候條件或者特點都會對環(huán)網(wǎng)柜造成不同的影響，比如春季的風會很大，容易造成配網(wǎng)10kV架空線路之間發(fā)生短路現(xiàn)象，在設計的時候應該做好絕緣措施，避免短路放電燒斷電路。對于臨近建筑的網(wǎng)柜應該注意周邊的廣告牌，在網(wǎng)柜焊接的時候應該加強其堅實度，避免風大將廣告牌刮到網(wǎng)柜，壓斷線路。而夏季的雨水較多，十分容易造成網(wǎng)柜被水沖刷和浸泡，造成導線和金屬之間發(fā)生短路放電，這時應該設計好防水措施，避免發(fā)生電桿傾斜。在雷電多的地區(qū)必須做好防雷措施，避免線路遭受雷擊，這樣會影響周邊所有用戶的使用安全。冬季的冰雪較多，設計的時候應該避免冰凍天對線路的影響，造成線路被凍引起導線跳躍，引起線路故障。

5 結束語

綜上所述，10kV配電環(huán)網(wǎng)設計中會遇到很多問題，所以這就考驗設計時對環(huán)網(wǎng)柜的了解程度，分析出現(xiàn)問題的原因，然后有針對性地設計環(huán)網(wǎng)柜。保證設備的正常使用，發(fā)揮其安裝簡便和成本低廉的優(yōu)勢，使環(huán)網(wǎng)柜在現(xiàn)實生活中廣泛應用，注意設計安全，保證使用過程中的安全。以提高使用效率為目的，設計出可靠性、安全性俱佳的10kV配電環(huán)網(wǎng)柜。

參考文獻

[1]周洪，羅星，鄧其軍，等.基于DSP的智能配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜FTU的設計[J].電力自動化設備，2011，31（2）：124-128.

[2]劉樹鑫，曹云東，侯春光，等.固體環(huán)網(wǎng)柜介質損耗數(shù)字測量算法[J].高電壓技術，2014，40（5）：1468-1474.

[3]劉革明，尹項根，蔡樹立，等.一種基于雙DSP的環(huán)網(wǎng)柜測控保護終端[J].繼電器，2015，33（8）：524-525.

[4]靳宇，張認成.SF6戶外環(huán)網(wǎng)柜多參數(shù)檢測系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].自動化儀表，2014，35（2）：81-84.

[5]蔡樹立.新型智能化環(huán)網(wǎng)柜測控保護終端的研究開發(fā)[J].電力自動化設備，2015，25（2）：224-225.