陳杰，張迪，蔡國(guó)忱

（國(guó)網(wǎng)盤(pán)錦金通得工程建設(shè)有限公司，遼寧 盤(pán)錦 124000）

1 實(shí)施背景

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，當(dāng)施加于環(huán)網(wǎng)柜套管組件的高電壓從零開(kāi)始逐漸升高，在AC25kV時(shí)，便對(duì)環(huán)網(wǎng)柜柜體放電，無(wú)法達(dá)到GB50150-2016《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定施加的試驗(yàn)電壓值，在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，即便用絕緣墊等各種不同絕緣介質(zhì)的材料來(lái)阻擋帶電部位對(duì)柜體放電的可能，放電電壓也只能提高到AC28-30kV，且此類配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜是成型產(chǎn)品，運(yùn)行可靠，亦不可能改變產(chǎn)品規(guī)格，實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中只能采用降低試驗(yàn)電壓的方法，使得驗(yàn)收試驗(yàn)質(zhì)量大打折扣，運(yùn)行過(guò)程中多次由于斷路器絕緣強(qiáng)度不夠而引發(fā)的供電故障等現(xiàn)象。因而，要達(dá)到《規(guī)程》要求，對(duì)此類配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行有效檢驗(yàn)，急需采用新技術(shù)，使工頻耐受電壓值達(dá)到AC42kV，方可滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)康?，保證用電設(shè)備可靠投運(yùn)并穩(wěn)定運(yùn)行。

2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

通過(guò)反復(fù)校驗(yàn)，為找出問(wèn)題所在，使該類型配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜的絕緣程度得到有效檢驗(yàn)。即研制一種10kV配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜交流耐壓裝置，使得在交接試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)被試品能夠施加規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)電壓值，且各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定可靠，使被試環(huán)網(wǎng)柜的制作質(zhì)量、存在缺陷得到徹底有效檢測(cè)。

3 工作原理、理論依據(jù)及技術(shù)方案

3.1 工作原理、理論依據(jù)

切實(shí)提高放電電壓是解決此次問(wèn)題的關(guān)鍵依據(jù)。依據(jù)Uf與ε（介電常數(shù)）成正比，與d（環(huán)網(wǎng)柜套管組件帶電部位與環(huán)網(wǎng)柜柜體的距離）成正比，因試驗(yàn)電壓Ux恒定為42kV（《規(guī)程》規(guī)定值），所以，增加組件于柜體的距離和提高ε（介電常數(shù)）兩方面都可提高放電電壓，達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。根?jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，環(huán)網(wǎng)柜套管組件帶電部位與環(huán)網(wǎng)柜柜體的距離d因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不可改變，則無(wú)法改變，所以，填充介電常數(shù)較大的介質(zhì)成為此次技術(shù)創(chuàng)新的唯一途徑。

通過(guò)查閱資料，電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為：ε空=1.000585，ε橡膠=2～3，ε環(huán)氧樹(shù)脂=4.2～4.7。從不同介質(zhì)的介電常數(shù)分析可知，若采用環(huán)氧樹(shù)脂材料制作成護(hù)罩，外加橡膠材質(zhì)的護(hù)罩套管制成一體，阻斷環(huán)網(wǎng)柜絕緣支柱部位的帶電體與柜體之間的空氣間隙，Uf（放電電壓）即可提高至相應(yīng)值。

由ε環(huán)氧樹(shù)脂/ε空=4.198～4.673倍可知，即在空氣介質(zhì)中外加試驗(yàn)電壓AC25kV便對(duì)柜體放電，若通過(guò)用環(huán)氧樹(shù)脂和橡膠制作成絕緣保護(hù)罩來(lái)阻斷空氣與柜體（接地點(diǎn)）直接接觸，其外加試驗(yàn)電壓可達(dá)AC104.95kV～AC116.83kV,完全滿足《規(guī)程》規(guī)定外加電壓AC42kV的要求。

3.2 技術(shù)方案

基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考慮，在施加試驗(yàn)高電壓時(shí)，需通過(guò)試驗(yàn)螺桿接頭與環(huán)網(wǎng)柜絕緣支柱體有效連接，使得環(huán)網(wǎng)柜套管組件中的三相絕緣支柱部位均帶電，同時(shí)要保證通過(guò)螺桿接頭連接的高壓導(dǎo)線具有足夠支撐力，防止重力原因?qū)е赂邏簩?dǎo)線下墜，還需制作內(nèi)嵌螺桿及高壓導(dǎo)線的一種應(yīng)力控制裝置。本技術(shù)方案的核心為通過(guò)提高介電常數(shù)而研制的絕緣保護(hù)罩，利用圓柱形罩體的制作，有效阻斷絕緣支柱帶點(diǎn)部位四周全方位的空氣與柜體直接接觸。

4 實(shí)施步驟和主要做法

通過(guò)以上技術(shù)攻關(guān)，從理論上解決了此類問(wèn)題。實(shí)施過(guò)程中，該10kV配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜交流耐壓試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)成包括可伸縮絕緣屏蔽保護(hù)套及連接在環(huán)網(wǎng)柜絕緣支柱體的應(yīng)力控制裝置。應(yīng)力控制裝置內(nèi)含高壓絕緣導(dǎo)管，內(nèi)部填充高壓絕緣層。應(yīng)力控制裝置兩端設(shè)有試驗(yàn)加壓導(dǎo)電桿和試驗(yàn)螺桿接頭，試驗(yàn)螺桿接頭連接高壓絕緣擋板。

如圖1所示，圖中的可伸縮絕緣保護(hù)罩1a完全阻斷環(huán)網(wǎng)柜支柱體四周全方位的空氣與柜體直接接觸，同時(shí)配有合適尺寸（14～16mm）的試驗(yàn)螺桿接頭1b與環(huán)網(wǎng)柜絕緣支柱體2a完美連接契合。并由該試驗(yàn)螺桿接頭1b引出采用1.5mm2多股鍍銀紫銅絲主芯的導(dǎo)電引線引至試驗(yàn)加壓導(dǎo)電桿1e處，以到達(dá)延長(zhǎng)試驗(yàn)導(dǎo)線的目的。在試驗(yàn)螺桿接頭1b至試驗(yàn)加壓導(dǎo)電桿1e之間外圍由選擇的高介電常數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)力控制裝置1c構(gòu)成，再由絕緣熱縮管將其包裹已到達(dá)絕緣和防腐蝕的作用，在應(yīng)力控制裝置1c與試驗(yàn)加壓導(dǎo)電桿1e之間填充高介電常數(shù)材質(zhì)、厚度為0.8cm的高壓絕緣層1d，內(nèi)置金屬屏蔽層，減小雜散泄漏電流對(duì)實(shí)測(cè)的影響，其為試驗(yàn)技術(shù)所需的必要條件。另外裝置外部的可伸縮絕緣屏蔽護(hù)罩1a，輔助本裝置在實(shí)際運(yùn)用中緩解應(yīng)力控制裝置1c所承受的應(yīng)力，以此來(lái)保護(hù)環(huán)網(wǎng)柜絕緣支柱體2a不受損壞，此為本裝置重點(diǎn)部分。

圖1 10kV配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜交流耐壓試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

5 應(yīng)用情況及分析

通過(guò)此次10kV配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜交流耐壓試驗(yàn)裝置的研制，對(duì)該類型環(huán)網(wǎng)柜均采用此類方法進(jìn)行了150余次的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，試驗(yàn)電壓均能滿足GB50150-2016《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定值，回路電流穩(wěn)定，無(wú)擊穿、無(wú)閃絡(luò)等貫穿性放電現(xiàn)象，使以前因用降壓試驗(yàn)方法而不能有效檢驗(yàn)環(huán)網(wǎng)柜斷路器回路的制作質(zhì)量等問(wèn)題得到了根本解決，極大的縮短了10kV環(huán)網(wǎng)柜的交流耐壓試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試時(shí)間，更有效地提高了試驗(yàn)質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 10kV配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜交流耐壓試驗(yàn)裝置現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況對(duì)比表

通過(guò)對(duì)比各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)工作時(shí)間統(tǒng)計(jì)，經(jīng)整理計(jì)算，傳統(tǒng)10kV環(huán)網(wǎng)柜耐壓試驗(yàn)平均工時(shí)達(dá)到27分鐘，使用該裝置后，平均工時(shí)僅為4分鐘，縮短了23分鐘。以工作總量為單位1來(lái)計(jì)算，使用傳統(tǒng)交流耐壓方式，工作日的工作效率為：

使用試驗(yàn)裝置后，工作日的工作效率為：

對(duì)比傳的統(tǒng)耐壓試驗(yàn)方式，工作效率提升了：

綜上可見(jiàn)，交流試驗(yàn)?zāi)蛪褐稻蛇_(dá)到規(guī)程規(guī)定值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，且在交流耐壓過(guò)程中均未發(fā)生放電現(xiàn)象，行之有效地檢驗(yàn)了環(huán)網(wǎng)柜的制造質(zhì)量和設(shè)備絕緣程度，將以往降壓試驗(yàn)不能暴露的設(shè)備各類缺陷通過(guò)此次技術(shù)創(chuàng)新均得以發(fā)現(xiàn)，給10kV配網(wǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有利保障。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此次技術(shù)創(chuàng)新10kV配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜交流耐壓試驗(yàn)裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，試驗(yàn)電壓完全滿足《規(guī)程》要求，有針對(duì)性地解決了目前現(xiàn)場(chǎng)工作中的實(shí)際問(wèn)題，在設(shè)備試驗(yàn)過(guò)程中也節(jié)省了時(shí)間，更有效地提高了試驗(yàn)質(zhì)量，壓降了試驗(yàn)成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。日常安裝快速，攜帶方便，不但有利于現(xiàn)場(chǎng)工作中的實(shí)際運(yùn)用，更較大地降低了試驗(yàn)接線的時(shí)間，工作效率明顯提升。