研制低压配变电缆出线防护装置

黄天祥，张琰美，张永鑫，刘渝铭，曹先德

（国网福建省电力有限公司龙岩市新罗区供电公司，福建 龙岩 361000）

0 引言

随着城市化进程的加快，电力需求量不断增加[1]，低压配电网的负荷也越来越大。然而，低压配变电缆出线短路等故障问题却一直困扰着电力行业。这些故障不仅会影响电力供应的稳定性和可靠性，还可能引发火灾等安全事故，给人们的生命和财产安全带来严重威胁。

为了保护低压配变电缆出线免受损伤，通常，在外侧安装有由塑料材料制成的保护管，这些保护管具有足够的强度和硬度，能够有效地防止电线断裂。此外，这些保护管还具有一定的电磁场隔离作用，可以减少电力磁场的影响。即使防护管受到损坏时，内部的电线电缆仍可正常工作。但是，出线位置的电缆的4 股低压线必须剥开外层电缆保护皮层进行连接。这种接线方式导致低压配变出线位置的电缆有10～40 cm 的裸露部分。这些裸露部分容易受到多种因素的影响，例如光照、风吹等自然环境因素。这些因素可能导致低压电缆出线电缆芯上的绝缘层氧化，从而降低其绝缘性能，增加短路的风险[2]，如图1 所示。

在当前国内的施工过程中，通常采用将电缆穿过圆形钢管的方法来保护电缆，防止其受到损坏[3]。然而，这种方法存在一些缺陷：首先，使用的钢管容易被外力破坏，可能导致电缆受损或暴露出钢管表面；其次，由于电缆较粗不易弯折，穿线时容易被钢管磨损；此外，施工时间也较长，浪费了时间和成本。

这些问题不仅影响了施工的效率，而且也降低了电缆的保护效果。

1 防护管主体设计结构

该防护管主要由聚四氟乙烯管、连接机构和防护机构3 部分组成，如图2 所示。

图2 防护管

首先，作为防护低压电缆A、B、C、N 线芯的分管道，由聚四氟乙烯材料制作，该材料具有出色的耐气候性能和绝缘性能，同时能够抵抗各种腐蚀性环境的侵蚀，因此可以有效地保护电缆线芯免受外界紫外线等环境的影响。

分管道采用的聚四氟乙烯（PTFE）具有极优的化学稳定性，能耐所有强酸、强碱、强氧化剂，与各种有机溶剂也不发生作用。PTFE 使用温度范围较广，常压下可以长期应用于-180～250 ℃，在250 ℃高温下处理1 000 h 后，其力学性能变化很小。由于PTFE 无极性，耐热及不吸水，因此又是一种优良的电绝缘材料。PTFE 还具有优良的耐老化性，不黏性及不燃性。同时，另一端聚四氟乙烯分管道深入到PVC 主管道中，这样可使电缆的4 根线芯更加隐蔽安全，不易受到机械损伤，从而保证电缆的安全稳定运行。

其次，连接机构的巧妙设计，使得管道主体和分管道可以快速安装和拆卸，以便在电缆出线发生故障时能够迅速更换管道主体或分管道，从而提高工作效率，如图3 所示。

图3 防护装置在台架变安装位置

最后，主管道主要用于防护低压电缆的端部，内置小型的微水检测报警模块，当管道主体出现裂缝，内部渗水时，微水检测报警模块便会给运维的手机发出短信警报，以便工作人员能够及时发现并采取修复措施。

2 应用效果

如图4 所示，该设计在户外长期运行的情况下，有效解决了现有台架低压侧导线绝缘皮容易老化短路的问题。由于防护罩和聚四氟乙烯管的双重保护，电缆的使用寿命得到了显著延长。同时，该创新设计还简化了现场施工，缩短了维修时间，降低了运营成本并提高了工作效率。

图4 聚四氟乙烯电缆防护管和安装效果图

3 结束语

研制的低压配变电缆出线防护管，该防护管具有以下创新点：

快速安装拆卸技术。该技术研制适用于配电变压器电缆出线的防护管拆卸连接装置，使其满足快速安装拆卸的同时适用于不同型号的电缆。这项技术的应用可以大大缩短操作时间，提高工作效率。

防护预警技术。研制满足于不同层面的防护技术，小面积撞击的荧光预警和大裂缝时的胶水层防护。这些技术的应用可以为维修人员提供及时的警告和发现，以便尽快采取措施解决电缆问题。

本文的研究表明，该防护管具有快速安装拆卸和防护预警的优点，有效地防止低压配变电缆出线短路隐患的发生，对保障电力系统的正常运行具有重大意义。