钟光明
国网江西省电力有限公司会昌县供电分公司，江西会昌342600
摘要：在电力供应系统中，10kV电缆线路对维护配网稳定性、安全性发挥着至关重要的作用。本文在简要介绍10kV配网电缆单环网的基础上，全方位、多角度地分析现有单环网应用方案中存在问题，并对方案中环网柜的应用进行具体探究，然后总结出提升10kV配网电缆单环网设计与应用水平的策略，以期提升电力供应系统的稳定性与安全性，仅供参考。
关键词：10kV配网；配网电缆；单环网；环网柜
前言：
我国电力事业在社会经济快速发展的过程中不断推进，由于配网基础设施设备与目前用电需求之间存在不协调发展的局面，使得10kV配网电缆单环网的应用地位逐渐凸显出来。环网柜与智能技术的结合，不仅满足公众的个性化用电需求，还在很大程度上推动了电力事业智能化、自动化发展的进程。
1 10kV配网电缆单环网
10kV配网电缆单环网作为电力供应系统中的重要组成部分，主要是利用环网柜充作配网中的高压部分的核心组件，为配网建设负荷开关的选择提供多样可行的路径。在配网普通运行情况下，环网柜会与柜中的设备形成间隔，使得不同电力分配网节点处的电气设备能够正常运行，一旦出现异常情况，环网柜的开关便会被金属外壳完全封闭，从而提升电力供应系统运行的稳定性。由于环网柜具有较强的密封性、绝缘性，即使在恶劣的作业环境中仍可保证内部设备安全运行，并且占地面积小，附带的窗口可为工作人员快速寻找到环网开关提供帮助，不仅保障人员生命安全，而且有效提升配电网的运行效率，对我国电力事业可持续发展具有十分重要的意义。
2 10kV配网电缆单环网应用方案设计
2.1总体设计内容
10kV配网电缆单环网应用方案的实现，主要是利用计算机技术与通信技术收集配网各节点的用户数据、电网结构、配网数据等，最终生成的运行数据报告与环网柜的应用具有十分密切的联系，从而实现对配网整体的保护、控制与动态监测。因此，电缆单环网的应用可以提升电力企业的劳动生产率，降低管理成本。在对10kV配网电缆单环网应用方案进行设计时，重点在于环网柜的选择、分段开关的设计、监测组件的设计，以此满足用户个性化用电需求，解决传统环网柜应用过程中存在的问题，促进电力事业的发展。
2.2环网柜的应用设计
2.2.1环网柜选择
环网柜作为10kV配网电缆单环网中重要的高压开关设备，主要是由电气设备间断式供电单元组成，环网柜的选择应始终遵守以下原则：一，环网柜的内置单元应完全密封。二，首先重量轻、体积小、形态合理的环网柜。三，环网柜必须配置相应的真空断路器、接地刀闸、隔离刀闸。四，环网柜配备的监控装置应具有较强的保护功能，配套的通讯接口最好为RS232、RS485，以此满足电力供应系统对各项电气设备的参数运用需求，实现10kV配网以及双重辐射的“四遥”功能[1]。
在大数据、互联网、物联网等新兴技术快速发展的背景下，一体化智能环网柜成为电力供应方案优化重点使用的设备，一体化智能环网柜建立于一次、二次设备的基础上，电流互感器、电压互感器、负荷开关等作为设施设备的核心，遥测、遥信等功能作为系统的核心功能，从而实现10kV配网电缆单环网兼容性、互动性、自动性的提升。
2.2.2环网柜的应用
一体化智能环网柜的应用，主要是采用六氟化硫气箱开展一系列工作，部件满足绝缘、封闭的作业需求，还可有效提升相关技术的应用效果。智能环网柜配置的接地、负荷开关主要是利用三工位开关来提升环网柜作业的安全性，避免工作人员受到意外伤害。以智能环网柜作为10kV配网电缆单环网的应用方案，应用整体主要分为上、中、下三层，其中，上层是指配网自动化终端设备的通讯层；中层是指设备的端子层、电池层以及管理层，通过工作人员的设置便可实现配网自动化作业目标；下层是指电压互感层与电流互感层，能够有效提升配网的兼容性，最终为众多电源模块提供有力的技术支撑，实现传统环网柜应用的转变，促进10kV配网电缆单环网的设计可持续发展。
2.2.3分段开关的设计
10kV配网电缆单环网对运行稳定性、联络畅通性具有较高的要求，以此避免不确定因素影响电网整体运行的安全可靠度造成影响。因此，应用环网柜的电缆线路主要是利用分段开关控制各类故障的发生，并且每个控制阶段的规范标准存在一定差异，通过分析用户在一定时间内的用电需求，总结出相应的检查形式。与此同时，环网柜配置自动化设备之后，可以实时收集配网运行数据，并根据实际运行中产生的费用，为资金投资、分段维护维修提供可行的依据，以此维护10kV配网电缆单环网能够稳定运行。在按照分段开关分析进行设计时，运用到的数据包括最优分段半径、配网用户数量、一个周期内用电增长率以及要控制的关键点，并依据区域内密集供电要求与原则，注重负载数量的控制，从而降低安全隐患的发生概率。
2.3组件设计
2.3.1超声波测量模组
采用HC-SR04作为超声波测量模组，通过监测电缆线路单环网上的设备指标，计算10kV配网中环网柜的电缆接头温度。由于超声波在不同温度、气体分子、空气密度条件下的传播速度存在一定差异，可用以下公式计算出相应的传播速度，为环网柜的选择提供可行的依据。
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2.3.2红外摄像模组
采用OV7725作为设计所用的红外摄像头成像模组，经过红外摄像头测量出的数据为电缆接头的实时温度数据，为人工判断配网运行稳定性提供依据。此外，模组还具有自动成像功能，运用拍照的方式对判断电缆接头温度，以此保障10kV配网电缆单环网稳定运行[2]。
2.3.3电压电流传感器检测模组。
电压、电流传感模块通过并联的方式接入10kV配网电缆单环网中，在实际运行中，需要管理人员对电压、电流信号进行合理设置，并通过环网柜配备的转换装置将一系列信号转换为模拟接地的模拟信号，最终输出环网柜的数据可作为温度判断的依据。
3提升10kV配网电缆单环网应用效果的建议
为进一步增强10kV配网电缆单环网的运营效果以及环网柜的应用效果，一方面，应按照运行区域划分负载数量，并结合线缆线路潜在的安全隐患对整体负载情况进行分析，通过控制导线截面面积来提升电流的通过量。在合理的预算范围内，可以更换配网中的电缆线来实现负载量的大面积提升，进而提升环网柜控制安全故障的性能。另一方面，当线路负荷增加到一定数值后，采用切负荷的方式提升配网负荷水平，需要结合线路中负荷的去除量，以及去除负荷后配网的实际性质，从而将过载问题发生率降至最低。此外，还应考虑用户电量的水平来选择合适的环网柜，以此提升10kV配网电缆单环网的设计与应用效果。
结论：
综上所述，通过对10kV配网电缆单环网应用方案的设计进行探究后，不仅明确了单环网在提升配电网安全性与负载量方面的作用，而且明确控制配电网负载量的有效措施，以此充分发挥出环网柜的功能与作用，为电力企业优化配电方案提供有力支撑，进而保障配电网整体安全稳定运行，为我国电力事业的发展奠定坚实基础。
参考文献：
[1]欧仕贤,钟健,姚康,等.智能环网柜在10kV电网建设中的应用[J].集成电路应用,2020,37(11):64-65.
[2]秦焕鑫,谭国竞,王永清,等.10 kV环网柜电缆接头温度在线监测方案设计[J].电子设计工程,2020,28(06):165-169.