带电作业负载断路及启动工具连接器的研制

王 淦，张 明，徐孟霞，储贻鑫，陈勇敢，石嘉伟

（国网安徽岳西县供电公司，安徽 岳西 246600）

1 研制背景

目前随着配电网智能化改造的推进，带电作业技术也越发成熟，已具备独立开展第三类和第四类复杂带电作业能力。为了保证配电网的供电可靠性，公司开展的配电网保护化项目采用带电作业的方式来更换智能真空开关。根据配电网柱上开关保护化改造项目的设计内容，新型智能真空开关的安装模式须在配电线路的电源侧和负荷侧，各配套装设一组单相电压互感器，为智能真空开关的动作回路、通信模块提供工作电源；而采取带电作业的方式直接接电压互感器引线会产生充电电流，存在带电作业人员触电的风险，违反了《国家电网公司电力安全工作规程（配电部分）》中“带电断、接空载线路时，应确认后端所有断路器（开关）、隔离开关（刀闸）已断开，变压器、电压互感器已退出运行”的安全要求[1]。

为了推进安徽省供电公司配电网保护化项目建设，同时为满足带电作业安全需求，目前公司采用配套安装跌式落熔断器的方式来安装电压互感器引线。首先利用旁路带电作业法，在待安装智能真空开关的配电线路耐张杆处完成旁路开关和柔性电缆连接后，将10 kV 旁路开关合闸，此时旁路导通，保障了配电线路不失负荷运行；再解开耐张杆两侧跳线后，在跌落式熔断器拉开的状态下安装好熔断器及单横担，以及熔断器两侧引线后再连接电压互感器两侧接线桩头；最后合上熔断器，智能真空开关和电压互感器即可带电运行。此种作业方法虽然能避免带电安装电压互感器引线产生的安全问题，但是在单杆的有限空间内须安装1 副铁横担、4 只跌落式熔断器、2 只电压互感器及两侧引线，安装接线工艺复杂、效率低，且引线间距较小，容易产生相间短路放电风险。且跌落式熔断器一旦熔断或脱离，智能真空开关二次侧立即失去工作电源和电压信号，无法保障自动化通信设备正常工作；另外如果跌落式熔断器脱落会造成电压互感器二次侧信号误判断为线路缺相运行，上级智能真空断路器存在误动作的风险，并且电压互感器无法长期缺相运行。如何解决配电网带电作业直接接智能真空开关和电压互感器引线产生充电电流的安全问题，成为配网带电作业领域亟待解决的问题。

如何解决配电网带电作业直接接智能真空开关和电压互感器引线产生充电电流的安全问题，成为配网带电作业领域亟待解决的问题。

2 工具结构

基于目前岳西县供电公司配电网带电作业现场遇到的实际问题，公司研制一种带电作业负载断路及启动工具连接器，主要解决带电作业安装智能真空开关和电压互感器过程中产生充电电流的安全问题，同时优化现状采用10 kV 跌落式熔断器在单杆上安装的模式，降低配电网保护化项目投资成本和线路运行隐患。根据以上思路分析，结合带电作业现场智能真空开关和电压互感器的安装方式来设计该连接器。该连接器结构简易，下端为铜制连接板，设计有4 个螺纹孔，通过螺栓连接用来与带电作业负载断路及启动工具的金属导电棒连接；中间主体部分设计为带旋转螺纹的圆柱体，且圆柱体内部设计有凹槽，用来安装引线；上端为绝缘操作手柄，通过旋转绝缘操作手柄来推进绝缘手柄，用来卡紧引线，如图1 所示。

图1 负载断路及启动工具连接器三维设计图

3 工作原理

结合国家电网公司配电网带电作业流程，充分运用旁路带电作业法和借鉴思路，利用该连接器配合带电作业负载断路及启动工具来完成智能真空开关和电压互感器的安装[2]。首先在旁路开关处于分闸的状态下，在10 kV 配电线路耐张杆处完成旁路开关和柔性电缆的安装，并将柔性电缆连接头可靠连接至配电线路耐张杆两侧的主导线上，再合上旁路开关的刀闸，此时建立起带电作业的第一次旁路，然后解开耐张电杆两侧的跳线，完成配电线路耐张杆电源侧和负荷侧的旁路导通，即保障了主干配电线路不失负荷带电运行。

在耐张杆上安装好智能真空开关支架和开关，以及2 只电压互感器，并将2 只电压互感器接线桩头通过10 kV 绝缘引线分别连接至智能真空开关两侧的接线桩头上，再将带电作业负载断路及启动工具和连接器组装在一起，安装至10 kV 主干配电线路导线上；拉开智能真空开关和带电作业负载断路及启动工具的开关，并确保其在分闸位置，将智能真空开关两侧的引线连接至连接器中间部分的凹槽内，并将凹槽内的引线剥去绝缘皮，使其与连接器可靠电气连接，即构建了“二次旁路”；然后合上智能真空开关的刀闸、带电作业负载断路及启动工具的开关，此时通过带电作业负载断路及启动工具与连接器建立起的“二次旁路”导通，智能真空开关和2 组电压互感器同时带电运行；最后再将智能真空开关两侧的引线尾部连接至10 kV 主干配电线路导线上[3]，如图2、图3 所示。

图2 构建“二次旁路”（开关在分位）

图3 “二次旁路”旁导通（开关在合位）

由于智能真空开关和电压互感器已经在配电线路上运行了，再进行带电安装智能真空开关和电压互感器引线便不会产生充电电流的安全问题。同时该带电作业方法优化了有限空间内的设备安装布局，将2 组电压互感器引线合并至智能真空开关的两侧桩头，相较于原来采用跌落式熔断器的安装方式，减少了4 根主干配电线路上的引线安装，此种方法不但提高了带电作业效率，也降低了公司配电网保护化项目投资成本和配电线路运行隐患。

4 应用效果

该负载断路及启动工具连接器已通过第三方检测试验，并出具耐压检测试验报告。该带电作业方法已通过岳西县供电公司主管部门和省公司电科院评估。相较于之前采用跌落式熔断器来进行智能真空开关和电压互感器的安装方法，在单杆的有限空间内，基于采用负载断路及启动工具连接器优化后的带电作业安装方式下，每进行安装1 台智能真空开关和电压互感器及其引线，可节省1 副单横担、4 只跌落式熔断器、4 组设备引线及并沟线夹。岳西县供电公司配网共有118 条10 kV 线路，要全部实现配网智能化数字化功能建设，每条线路按8 台开关计算，共须安装智能开关约944 台。参照安徽省电力公司农网物资协议库存价格和配网带电作业安装定额进行估算，可节省材料、安装费用共计约为869.24 万元；极大地降低了公司配电网智能化数字化项目投资建设成本，取得了良好了经济效益。

基于采用负载断路及启动工具连接器优化后的带电作业安装方式，将智能真空开关和2 只电压互感器两侧的引线合并为一组，减少电压互感器两侧的安装引线、以及单根横担、跌落式熔断器和并沟线夹的安装，每台智能真空开关安装时间由以前的7.5 h 下降到4.8 h。有效提高岳西县供电公司带电作业安装智能真空开关和电压互感器的效率，推动了供电企业配电网自动保护化项目建设，加快配网数字化智能化转型升级。

岳西县供电公司新研制的带电作业负载断路及启动工具连接器，不仅能用于配网不停电作业安装电压互感器、真空开关带电接火，还能用于带负荷T 接分支线路接火、带电接电缆线路等，进一步推动了供电企业配电网自动保护化项目建设。

5 结束语

新研制的配电网带电作业负载断路及启动工具连接器源于岳西县供电公司配网保护化项目建设中遇到的实际问题，主要解决了带负荷安装智能真空开关和电压互感器引线的安全问题；提高配电网智能真空开关和电压互感器的运行安全性，以及2 组电压互感器二次侧电源的供电和通信模块可靠性。