动力与电气工程 １ ０ ｋ Ｖ电缆分支箱的应用与探讨 邱嘉振 余慧 杨子江 （上海市电力公司市南供电公司 上海 ２Ｏ１１ Ｏ０） 摘要：本文通过对于近十几年内１０ ｋＶ电缆分支箱使用的经验以及教训进行探讨。对于运行中的１０ ｋＶ电缆分支箱的运行状态，使用的 过程中存在的问题以及对应这些问题所采取的一些补救措施进行分析，从而得出如何有效地使用合理的运行方式解决这些问题，使得电 缆分支箱的使用安全可靠性得到很大的提高，以求给大家一些帮助。 关键词：ｌ０ ｋＶ电缆分支箱 运行状态 补救措施 中图分类号：ＴＭ７ ５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２－－３７９１（２０１ ３）０ｌ（ａ）－０１０４－－０２ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｅｎ ｙｅａｒｓ ｔｏ １０ ｋＶ ｃａｂｌｅ ｂｒａｎｃｈ ｂｏｘ ＵＳｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｌｅｓｓｏｎｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ １ ０ ｋＶ ｃａｂｌｅ ｂｒａｎｃｈ ｂｏｘ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｃＯｒｒｅｓｐ０ｎｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｈａｓ ｔａｋｅｎ ｓｏｍｅ ｒｅｍｅｄｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｕｓ ｄｒａｗｓ ｔｈｅ ｈｏｗ ｔｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｕｓｅ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ。ｍａｋｅ ｃａｂｌｅ ａｎｃｈ ｂｏｘ ｕｓｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｈａ、ｒｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｉｖｅ ｙｏｕ ｓｏｍｅ ｈｅｌｐ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：１ ０ ｋＶ ｃａｂｌｅ ｂｒａｎｃｈ ｂｏｘ；Ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｒｅｍｅｄｉａｌ；Ｍｅａｓｕｒｅｓ 随着我国经济的发展，我国经济的发 展越来越需要有力可靠的电力能源来支 撑，繁华的城市也需要安全的电力设施来 进行装点。以前那些密布于街巷的架空电 线现在已经变成电缆被埋入地下。随着电 网电缆化的进程，电缆分支箱的使用很好 存在着锈蚀的问题，人们在研究的过程中 高整个线路的可靠性。 直没有找到合适的解决办法。因为早期 （３）对于电缆以及电缆分支箱允许的最 的电缆分支箱选取的材质只要是普通的铁 大短路电流、热稳定性等在进行电路设计 质材板，由于冬季温差比较大的缘故，在加 时要进行充分的考虑，避免因为选择不当 上分支箱大多都是安装在电缆隧道或者是 而引起的电缆火灾的事故的发生。（４）在我国的市场上１０ ｋＶ户外电缆分 沟道上，由于内部环境潮湿的并且凝露现 一的避免了架空线该电缆中的电缆分接的问 象比较严重，所以箱体的腐蚀也是非常的 题，其具有安全绝缘、密封好、维护低、灵活 严重。有的电缆终端也会因为潮湿而出现 多变的优点而被广泛的应用。 电晕最终导致积碳点，严重的就会对于机 器形成无法修复的损害。而箱体的凝露现 支箱的品种有很多，这样对于分支箱的安 装工作就变得十分重要。为了实现分支箱 可以安全可靠的去进行工作，安装人员必 须能够正确的掌握电缆的刨切尺寸，对于 电缆接头安装的先后顺序也要非常的熟 悉。只有这样才能有效的保证电缆分支箱 的使用寿命。 １ １０ ｋＶ电缆分支箱的选型 （１）早在１９９７年的时候我局就开始安装 使用了电缆分支箱，并且逐步拓展到配网 中。最早使用的是型号为ＤＦＷ１—１ＯＤＹ型直 通式高压分支箱，其箱体的材料是由不锈 钢构成，特点就是内部的接线方式简单方 便而且与箱体也是隔离开的。这样就会方 象也会对设备的使用年限造成一定的影 响，对于设备的可操作性以及设备的安全 性也会有不利的影响。 （２）现今正在使用的电力电缆在于线路 的选择方面也会是很合理，由于一个电缆 分支箱所带的用户很多，一但出现用户线 路故障或者是分支箱故障就会造成整个线 便薪用户在接入或砦是故障出现的地方可 路 的停电事故，而且受影响的用户很多，对 以缩小停电的范围，还可以增加使用的灵 于故障的排查也是很不方便的。再加上每 活性。其电力电缆线路的终端头的制作与 个用户的配电装置不是统一的，每次出现 安装流程与普通的交联终端头的制作也是 事故就会引起逐户的排查，这些都是很不 相同的。 利于解决故障的。 ４ １０ ｋＶ电缆分支箱的选型以及使用注意 事项 （１）早在９０年代中期，我国就出现了三 元乙丙橡胶制成的电缆接头连接的电缆 分支箱，就是所谓的美式电缆分支箱 这 样的箱体材料比较坚硬 ，且是可燃的，比 较容易发生爬电或者是燃烧等危险，与此 同时其防潮防水的性能也是比较差的，还 有就是其带有带电插拔的功能，也是不适 合我国使用的。之后的市场上出现了用硅 胶制成的电缆分支箱，我们通常把它叫做 欧式电缆分支箱。因为硅胶具有材质柔 软、弹性高、密度大、密封性防水性好等等 特点，还有就是硅橡胶电缆接头与电缆采 取的是过盈配合，在径向的收缩均匀度很 高，不会出现因为热胀冷缩使界面分离而 出现爬电击穿的现象，硅橡胶对于电缆本 体还具有径向的持久压力，在结合的界面 就会出现机密可靠的状态。欧式电缆分支 箱还具有箱体体积很小，对于进出的电缆 线采用纵向的排列方式，这样就很好的避 免了交叉重叠的现象，在箱体的内部还有 （２）普通型，在这一类型当中比较有特 点的就是ＨＦ型电缆分支箱。它是不带开关 的，其应用就是作为电缆的分接用，可以带 避雷针。对于全密闭普通型的来说，其具有 体积较小、安装简易、绝缘性能以及密封性 能好，还可以实现全屏蔽的电缆连接，对于 工作人员的人身安全有着很好的保障作 用，与此同时还能与周围的环境起到很好 的和谐统一的效果。 （３）环网开关型。例如ＨＦＫ型电缆分支 （３）由于分支箱一般是安装在电缆沟上 或者是马路边上，一般都是安装在电缆沟 的正上方。这样的布局就会使分支箱下面 的缆沟内电缆很乱。这样就会出现外面的 电缆分支箱遭到外力的破坏而对于电路的 正常供电造成影响。 ３如何提高电缆分支箱的运行可靠性 （１）对于电缆分支箱的选择应该综合的 考虑供电的运行方式、地理条件、供电的负 荷量等。 （２）对于室外的电缆箱要尽可能的减 少，根据多年的研究经验来看，因为箱体材 料以及地理环境的影响，如果长期的处在 箱，除了具有普通型电缆分支箱的特点之 外还增加了一个高压负荷开关、ＳＦ 开关、 避雷器等。新增的这个负荷开关对于整个 电路具有强制性的安全保护措施，每当电 缆分支箱在某一反馈线回路需要进行停电 户外就会给分支箱带来比较严重的腐蚀。 电缆的固定装置完全避免而来套管所承 检修的时候，可以单独进行分闸操作，将这 这样就会对于安全供电带来比较大的隐 受的压力。从环保的角度来讲，硅橡胶是 一部分的电路进行停电，而不对其他电路 患，所以说应该尽可能的选择用户中心的 的正常工作造成影响。 室内配电室或者是永久性设施进行这一类 的安装。在终端分支箱数量的选择上应该 ２电路运行过程当中存在的问题 控制在３～５台。这样做不仅仅可以提高设 现今正在使用的电缆分支箱，通过近 备的使用率，减少设备的维护费用，还可以 几年的实际应用已经暴漏出了很多的问题 提高运行方式的灵活性以及实用性，避免 下面我们将一一进行介绍。 因为一个电缆分支箱出现问题就会出现大 （１）电缆分支箱在早期使用的时候一直 面积的停电现象，缩短排除故障的时间，提 无毒无害的，渐渐的欧式电缆分支箱成为 了市场的主角。 （２）目前我国所使用的１０ ｋＶ户外的电 缆分支箱的种类还是比较多的。所以对于 电缆分支箱的安装工作就变的十分复杂， 为了保证电缆分支箱具有安全可靠的在电 网中运行，安装人员必须熟悉正确的操作 （下转１ ０６页） Ｏ４ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 动力与电气工程 表３技术参数 序号 项目 参数 １ 第一铣削单元 功率 ５．５ ｋＷ ２ 第二铣削单元 功率 ３ ｋＷ ２垫块成型机工作原理及加工流程 ３ 工作台 长度 ８００ ｍｍ 油隙垫块成型机由铣削装置、驱动装置、 宽度 ４５ ｍｍ 夹料装置等组成，其工作原理如下（见图３）。 ４ 进给驱动 功率 １．５ ｋＷ 将油隙垫块条料整齐码放在进料工作 ７ 设备外形尺寸 ９００Ｘ １２００×８００ ｍｍ 台上，气动夹紧装置夹紧工件，驱动装置推 ８ 可加工垫 长度 ２２～５００ ｍｍ 动工作台自动进料。首先，条料两端同时经 块规格 宽度 ２０～１００ ｍｍ 过第一道两组对称的高速铣削单元（立式 ９ 加工精度 ±Ｏ．１ ｍｍ 成型盘铣刀），铣削油隙垫块的上下四个棱 并设计开发了油隙绝缘垫块成型机。该设备 角成圆角和中间预铣矩形槽；继续进给，再 采用一次铣削成型加工方式，有效解决了冲 通过第二道两组对称的高速铣削单元（卧式 制垫块存在的诸多缺陷，并且对垫块厚度没 槽型精铣刀），同时精确铣削两端燕尾槽、Ｔ 有，每个油隙可只用一个厚度垫块，从 型槽或矩形槽，出料装置自动推出加工好 而使垫块数量和累积误差大大减少，绕组恒 的油隙垫块，完成油隙垫块的铣削加工。根 压干燥后总高度能够被有效控制。使用垫块 据垫块厚度不同，该机一次循环工序可完 成型机铣削油隙垫块，具有生产效率高，产 成５０～５００片垫块的加工，生产效率很高。 品质量稳定可靠，尺寸精度高等优势。 该机加工流程如图４。 实用、方便操作应对多品种规格、小批量的 块的四棱角倒圆角和预铣中间矩形槽。第 特点。既要铣削槽１５、四直角倒圆，又要避 二铣削单元由电机和槽型铣刀组成，槽型 铣刀通过夹头直接固定于电机主轴上；槽 免产生毛刺、碳化等缺陷。 型铣刀呈卧铣状态，精确铣削矩形槽、燕尾 槽、Ｔ型槽，切削量很小Ｏ．５～３ ｍｍ左右。 所述进料驱动装置由电机、减速机、链 条传动和移动工作台等组成，移动工作台 安装于机座中部Ｙ轴向直线导轨上，沿Ｙ轴 向前后运动，实现工件的切削进给和回程， 根据切削情况由变频器控制电机转速，进 而控制进给速度，确保槽口铣削质量。 所述工件夹料装置包括气缸、支架、压 板；支架固定在工移动作台上，支架上部、 顶端固定气缸；气缸活动端设有压板，压板 与工作台平面相对且平行，油隙垫块在气 缸的作用下沿Ｙ、Ｚ轴向夹紧，确保材料在 传送、铣削时稳固不偏移。 通过上述的结构详述，可以看出该变 压器油隙垫块成型机设计紧凑、结构简单、 维护方便、制造成本低，垫块成型机技术工 艺参数见表３。 １功能需求分析 目前，我国电力变压器绕组匝间油隙 绝缘垫块的的槽口型式大体有三种，矩形 槽口、燕尾槽口和Ｔ型槽口，油隙绝缘垫块 又分为单槽口和双槽口两种，双槽口垫块 分别由矩形槽口与燕尾槽口和Ｔ型槽口两 两组合为双矩形槽、燕尾矩形槽或Ｔ型矩形 槽垫块（见图１、图２）。 加工油隙垫块所用的材料为绝缘纸板 或层压绝缘纸板，在撑条成型机开出一定宽 ３垫块成型机结构设计 变压器油隙绝缘垫块成型机由机座、进 料驱动装置、工件夹紧装置、刀具调节装置和 四套动力铣削装置等主要部件组成（图５）。 所述机座由铸铁基座和固定其上与之 垂直的条形铸件组装成“十”字架形状的机 架部分。两套滑轨立柱对称安装在机座的 两端，可通过其底部的丝杠调节滑轨立柱 沿导轨Ｘ轴向左右位移进行初步调整；四套 动力铣削装置分别固定在两套调节装置的 前后两侧，可实行铣削装置的上下调节和 左右微调进行刀具的精确调整。进料驱动 装置安装在条形铸件上，用于工件沿Ｙ轴方 向前后进给和回程。工件夹紧装置分别安 装在移动工作台（驱动装置）上，用于工件的 前后、上下夹紧。 所述刀具调节装置由滑轨立柱和安装 在滑轨立柱前后两侧的十字滑台组成；旋 转立柱丝杠可上下（ｚ轴向）调节十字滑台； 旋转精密十字滑台的的水平丝杠，可精确 调整刀具（ｘ轴向）的水平位置；动力铣肖０装 置固定于十字滑台之上，调节十字滑台位 置就是调节铣刀ｘ、ｚ轴向位置。 所述四套动力铣削装置包括动力、传 动装置、铣削刀具，分为两种。第一铣削单 元由电机、传动皮带、主轴、盘式铣刀组成， 电机倒立安装，立式主轴轴头向上，盘式铣 刀呈立铣状态。第一铣削单元完成油隙垫 ４应用效果 变压器油隙垫块成型机在泰州新源电 工得到很好的应用，在第一台试用成功后， 又追加制造了两台同样的设备。采用垫块 成型机铣削油隙绝缘垫块，加工表面光洁 整齐，尺寸精度高，达到ＩＳＯ标准，外观无毛 刺和碳化现象；既可大批量规模生产，又可 适应单台变压器多品种、多规格、数量少的 特点。与冲床冲制垫块相比，解决厚垫块的 加工问题。加工方式灵活，工件形状多样， 刀具数量较少；解决冲裁垫块一个规格一 副模具的问题，节省了模具费用。与万能铣 床铣削垫块相比，由两端分头、分三道工序 铣削改为两端同时一次铣削，提高了生产 效率，保证了工件尺寸精度。 该设备只需一名生产人员进行日常操 作，投入使用后以其高效率、高质量在油隙 垫块生产中发挥了重要作用。以厚１．５ ｍｍ、 长９０ ｍｍ的垫块为例，一次可装夹３３０片，铣 肖Ⅱ和辅助时间共计４ ｍｉｎ，每班工作时间７ ｈ 计算，每班可加工垫块３４０００片。即可满足一 台２２０ ｋＶ变压器的生产用量。 该垫块成型机推入运行后，操作简便， 实用性强，维护方便，运行成本低，具有加 工效率高，产品质量稳定可靠等优势。在我 国电力工业迅速发展时期，具有很高的经 济推广价值和良好的推广前景。 度和两侧边倒圆角条料，然后根据不同的图 纸要求加工成垫块，目前变压器线圈中的垫 块通用规格（见表１）；其外观质量要求是无 棱角、直角要倒圆，槽口要光滑整齐、无毛 刺。尺寸公差精度要符合ＩＳＯ标准（见表２）。由 于绝缘纸板材料的内在特性，冲裁机冲制的 垫块无法达到这样的质量要求。 绝缘纸板或层压绝缘纸板的密度在 １．２０～１．３５ ｇ／ｃｍ ，材质的特性是硬度比木 材大、比金属小，柔韧性与木材相似；如采 用金属切削的方式，生产效率低、表面粗 糙、碳化，难以满足变压器组装的生产节 奏；如采用木材切削的方式，尺寸精度、质 量无法保证，木工刀具、设备切削速度达不 到加工要求。 因此在设计垫块成型机时既要有金属 加工设备的精度，又要具有木材加工的效 率、便捷；既要适应批量化生产，又要简单 （上接１０４页） ５结语 工业出版社，２００１． 电缆的剥切尺寸，熟悉电缆接头的安装工 【２】吴健生．综议电缆分支箱与可分离接插 电缆分支箱能否安全可靠的运行关系 艺，以及电缆分支箱内部组件组合的先后 到整个的配电网络能否正常的进行供电。 附件【Ｊ】．高压开关行业通讯，２００２（１２）， ２００３（１／２），２００３（３）． 在日常的生活中依靠电缆线路运行的管理 单位对于电缆线路建立合理的故障判断以 ［３］许实章，熊衍庆，王毓东，等．电机学 及事故抢修预案，再加上对于每一个分支 ［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８８． 箱建立完整的资料档案对于整个电缆线路 ［４】陈化钢．电力设备预防性试验方法［Ｍ】． 进行监视巡航，对于检修人员也要进行人 北京：水利电力出版社，１ ９９９． 员进行专业的培训，有针对性地开展岗位 ［５】保定天威保变电气股份有限公司变压 壳与地网连接或有明显的接地点。在电缆 的培训工作，才能达到良好的效果。 器试验技术［Ｍ】．北京：机械工业出版 顺序，要严格按照厂家配套提供的安装规 范说明书操作，只有这样才能保证电缆分 支箱的使用寿命。 （３）电缆分支箱在运行之前，必须对电 缆分支箱的接地线是否与箱体的接地端子 连接坚固进行检查，同时，必须保证箱体外 分支箱安装完成后，必须按照有关规定的 试验标准和条件，对电缆和箱体一起进行 参考文献 试验。 ［１】邝永福．电线电缆手册［Ｍ］．北京：机械 社，２０００． Ｏ６ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
