高压电缆电气试验辅助工具的研制

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:刘盛琨
[导读] 高压电缆头制作后一般需进行电缆相位确认、电缆直流电阻测试、电缆绝缘试验和电缆耐压试验
         摘要:高压电缆头制作后一般需进行电缆相位确认、电缆直流电阻测试、电缆绝缘试验和电缆耐压试验。在电缆终端制作完成后的电缆试验前需将三相电缆头分开,在试验过程中常常会发生电缆头因自身型变使三相金属头之间的距离变短而无法满足试验要求,同时电缆头因自身型变也使三相金属头相对周边金属物边框之间的距离变短而无法满足试验要求。
         关键词:电缆;试验;夹具
         引言
         随着城市电网的快速发展,电缆运行故障率相对较低、运行维护费用较低、可靠性高、适应各种恶劣气象条件的优势愈发凸显,使得越来越多的电力线路由架空线改为电缆。当电缆线芯中有电流流过时,将会使金属护套上产生感应电势。在护套开路时,这个感应电势可能会很大,有时不但会危及人身安全,还会击穿金属护套的外护层,尤其是电缆线路发生过电压及短路故障时,在金属护套上会形成很高的感应电压,使电缆外护套绝缘发生击穿,故应在金属护套的一定位置采用特殊的连接方式和接地方式。这些不同类型的接地电流成分不仅可以反映电力电缆金属护层自身的状态,也可以反映主绝缘的品质状态(如老化以及缺陷等)引起的局部放电在内的多类故障。所以在实际工作中,可以通过专门的仪器对运行中的电缆进行测试,来判断电缆内部绝缘是否存在局部放电的现象。对运行电压下的电缆进行局部放电测试,是监测其运行状态以保障电力系统安全运行的重要手段,但在进行此项工作时,存在一个比较突出的问题:当在电缆转架空线杆塔下进行电缆终端头局放测试时,需要把传感器夹在电缆金属外护套接地引线上。由于电缆金属外护套接地引线高,需要工作人员攀爬构架才能进行局部放电测试,此种测试方法存在人身高空坠落的风险。根据以往电缆局部放电测试的现场勘查,电压等级110KV及以上电缆金属外护套接地引线大部分高度在6~7m处,并且攀爬的构架没有很好的落脚点,攀爬时容易踏空或者踩滑造成人身高空坠落。此外,如果遇到保供电需要对电缆进行局部放电测试特巡时,由于时间紧、要测试的电缆头多,若在电缆终端头局放测试消耗过多的时间和人力,会使得工作进度缓慢、效率低下。为此,专业人员研制了一种电缆终端头局部放电测试辅助杆来解决上述问题。使用时,辅助杆可以代替人手进行传感器的装拆,所以试验人员就不必攀爬构架进行高空接线测试。
         1高压电缆电气试验辅助工具的研制问题分析
         高压电缆电气试验辅助工具的研制问题主要涉及到以下两个方面:首先是冒险作业。在电缆终端平台上进行高压电缆电气试验时,安全带无合适悬挂点,作业人员只能将安全带系在电缆本体、终端套管或避雷器上,存在高挂低用或损伤电缆或避雷器的情况,违反线路安全规程,存在人身或设备安全隐患。其次是高压触电。在公共区域进行高压电缆电气试验时,因周边无关人员较为密集且处于流动性,存在非试验人员误入试验场所导致高压触电的可能性。
         2辅助保险工具设计
         2.1设计思路
         辅助保险工具设计之一是设计思路。分别针对角钢塔和钢管杆两种最为常见的电缆终端平台,设计对应的辅助保险工具,整体设计思路是利用杆塔本身的牢靠构件为受力部位,采用两根高强度不锈钢管为延长杆,利用三角形的稳定性,提高了受力的可靠性。工作人员可将安全带和二次保护绳悬挂于保险工具的挂环上,实现对工作人员的有效承重和保护,扩大作业范围,防止冒险作业。
         2.2前端结构形状设计
         辅助保险工具设计之二是前端结构形状设计。

使用时,首先用前端结构的紧扣带把传感器固定住,由前端结构内的弹簧机构把传感器拉至为常开状态,然后将传感器夹在电缆金属外护套接地引线上,最后拉扯细钢线至传感器紧密闭合进行测试。对于传感器开口宽度的确定,经现场考察,各电压等级的电缆金属外护套接地引线直径一般为380mm左右,因此传感器开口的宽度必须大于电缆金属外护套接地引线的直径且留有裕度,但是传感器开口宽度不能过大,否则会造成拉扯细钢线的幅度过大,致使前端结构体积增大,在浪费材料的同时也增加了辅助杆前端的重量,不利于辅助杆的控制与使用。通过对考虑上述的问题,最终确定传感器开口宽度为500mm。
         2.3辅助杆安全性及使用效果
         辅助保险工具设计之三是辅助杆安全性及使用效果。首先对辅助杆进行了安全性现场验收,测试点通常是位于电缆终端头本身的金属法兰下方(电缆终端头本身金属法兰一定在高压一次引线放电范围之外,否则在正常运行时可能会造成一次引线对其放电)的电缆金属外护套接地引线上,而在使用辅助杆后,辅助杆的前端结构仍位于电缆终端头本身金属法兰之下,所以安全性验收通过。接着对辅助杆进行了测试效果的验收,由于辅助杆只是单纯地将传感器送到高处的测试点,测试连接线还是直接接在传感器上,并没有通过辅助杆作为中间媒体把传感器和测试连接线连接,而且也没有加长或缩短测试连接线,所以传感器接收的信号与有没有使用辅助杆没有关系,测试数据结果基本不受到影响。
         2.4材料的选择及设计
         辅助保险工具设计之四是材料的选择及设计。(1)整车骨架采用32#不锈钢框架和双杠加固设计,双杠设计载重更强、更省力,保证车具有足够的载重能力。(2)承重托板采用不锈钢材料,底部增加角钢,俯视图如图2所示,使车的整个托板硬度更坚固,大大提高了托运重物的能力,同时托板底部可扩展或收起,适应各种不同规格的重物托运。(3)弯把可采用30°~60°折手,比传统直把更符合人体力学,更灵活省力,适合长时间使用。(4)三角轮采用实心橡胶轮,如图3所示,比起传统轮,这种设计更耐用且免维护;橡胶三角轮加实心25mm轮轴,25mm碳钢不锈钢轮轴比普通车轮轴的强度高,硬度可高出20倍,有效提高了耐用性及可靠性;每轮内带钢条抗压滚轴轴承,比传统滚珠轴轴承,钢条抗压滚轴轴承更抗压、抗磨损,使撬运车更适合各种路面和特殊地形。
         结语
         总之,辅助保险工具结构简单,拆装方便,可根据使用环境选择角钢塔型或钢管杆型工具,特别适用于电缆终端平台上作业。与速差防坠器相比,可有效避免防坠器钢丝绳在作业过程中与其他设备相缠绕、钢丝绳缓慢抽出而导致防坠功能失效等问题。设计的高压电缆电气试验辅助工具经现场实地多次使用,应用效果良好。通过辅助工具的使用,在不增加工作量的基础上,有效地提高了试验效率和降低了试验风险,具有一定的推广价值。
         参考文献
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