电缆Y型分支接头在城市电缆工程中的应用

1、电缆分支接头在城市高压电缆工程中的应用马耀家（南京电力设计有限公司，江苏 南京 210000）摘 要：本文介绍了高压电缆分支接头结构特点，结合近期开展的工程介绍置于电缆沟中的干式分支接头工程方案，并对比分析了该方案与南京地区传统的电缆分支站之间的优缺点。关键词：高压电缆 分支接头 结构 技术方案0 引言随着城市建设的飞速发展，越来越多的高压架空线路被地下电缆取代。随之而来的问题是城市电缆接线方式日趋复杂，电缆分支T接成为工程上一个技术难点。南京地区通常采用的“电缆分支站”方案，存在占用场地较大，设备多，不美观的不足。在近期开展的“南湖商业建设110kV莫闸1#、2#线下地”工程中，我们尝试应用

2、干式电缆分支接头解决电缆T接问题，取得了良好的效果。1电缆接头结构特点1.1电缆分支接头分类目前定型生产的电缆分支接头分为SF6充气式和干式两种。国内长沙电缆附件有限公司、沈阳电缆有限公司等企业均可生产。不同厂家的产品原理相近，结构有所不同。以下主要以前者的产品作为范例，分别介绍两种产品1.2 充气式电缆分支接头： 长沙电缆附件有限公司生产的YJJFQ-64/110充气式电缆分支接头4适用于额定电压64/110kV、标称截面为185-1000mm2的单芯铜导体电缆。分支接头为不锈钢密封充气罐式结构，配置在户内或电缆沟槽，环境温度-40至45oC, 载流量与短路电流不小于所配电缆相应值；产品满足

3、IEC60840、IEC 60859、GB11017等标准5。采用插拔式结构，不锈钢箱体，内充SF6气体；箱内有三组在工厂预装调试并密封好的通用插拔座；电缆插拔头与SF6气体隔离，插拔时无需充放气体。插拔头部分为全干式结构；箱体上装有防爆膜、压力密度计（有报警信号输出功能）及充放气阀等装置。其结构优点有：（1）不锈钢密封罐式结构，电缆插拔头与SF6气体完全隔离；具有全绝缘、全密封、防水性能优的特点。（2）安装时只需将处理好的电缆套入应力锥，插入插拔座，紧固相关零部件即可；当电网改造或更换电缆时，可将带电缆的插拔头拔出，更换少量零部件即可；具有易于安装、维护的特点。（3）插拨头为干式结构，无需添

4、加任何绝缘浇注剂，故避免预制应力锥浸泡在绝缘浇注剂中的老化问题，提高应力锥的使用寿命；并杜绝了漏油等缺陷。其结构参见图11.3干式电缆分支接头：长沙电缆附件有限公司生产的YJJFG-64/110干式Y形分支接头3适用电缆截面为185-1600mm2;环境温度-40到45oC；载流量与短路电流不小于所配电缆相应值；基准雷电冲击耐压水平（BIL）：550 kV；设计使用年限30年。产品满足IEC60840、GB/T11017标准5，导体连接金具符合GB14315要求；由外壳、绝缘主体、插拔头（含应力锥）、连接金具等零部件组成。外壳采用铸铝制造；密封圈为压力容器专用密封圈；整个接头为全干式结构，其分

5、支接头主绝缘为高性能绝缘树脂，采用真空浇注成型工艺与金属保护壳整体成型，采用进口EPDM橡胶制造预制应力锥，借助锥托弹簧支撑应力锥与电缆绝缘、应力锥与分支接头主体的锥面之间紧密接合；连接金具设计为插拔式免模压结构。其结构优点有：（1）无绝缘油或气体绝缘，杜绝绝缘物泄漏带来的安全问题；（2）可实现二分支连接，也可以先对接两分支电缆，另一接口安装塞止头，需要时再将其更换为分支电缆。（3）产品结构紧凑，体积小，所需安装空间小，不仅能安装在电缆井或电缆沟内，还可直埋。其结构参见图2图1 YJJFQ-64/110充气式分支接头结构4图2 YJJFG-64/110干式分支接头结构32布置于电缆沟内的干式分

6、支接头技术方案在“南湖商业建设110kV莫闸1#、2#线下地”工程中，我们将YJJFG-64/110干式分支接头设置在地下电缆沟中，构成“一进两出”的电缆T接接线方式。参见图3。具体设计方案如下：土建：电缆沟基础为M5碎石灌浆垫层， C15钢筋砼底板，砖砌沟壁，钢筋砼压顶，钢筋砼预制盖板，盖板表面回填层为二灰，厚度400mm，承重按汽-15T标准设计。两端配置人孔井，井盖采用铸铁防盗井盖，直径900mm。电缆沟沟底排水坡降原则上按0.5%控制，设积水井一处，上覆盖镀锌钢板，沟底板下垂直埋设300污水管0.5米。接头沟下埋设接地极，接地电阻不大于4欧姆。沟内电缆采用定位敦固定。 电气：由线路两侧

7、终端塔上避雷器联合保护电缆主绝缘。为防止雷电波入侵及操作过电压对电缆护层造成损坏，莫闸1#线电缆金属护套采用单点接地，并敷设回流线。主线进入分支接头端直接接地，出分支端经保护器接地。支线出线端经保护器接地，终端塔端直接接地。保护器的安全系数按额定电压大于实际最大工频电压的20%来选取，冲击绝缘配合系数取1.4。敷缆后电缆沟内电缆涂刷防火涂料，管口严密封堵2。3电缆分支接头与电缆分支站方案比较3.1设计方案比较南京地区110kV电缆线路一般采用“电缆分支站”解决T接问题。具体做法是将需要T接的电缆沿地面上的构架引出，构架上布置与电缆配套的户外终端。在终端的上方以支撑绝缘子固定安装铜管母。电缆终端

8、顶通过设备线夹引出钢芯铝绞线，搭接在管母上，实现电缆T接。参见示意图4。由于支撑构架不能太高，所以一般母线距地面高度在6米左右，为防止人畜靠近，场地必须设保护围墙。占地一般在10米10米以上，四角需要架设避雷针，而且运行当中有电晕噪声，电磁辐射大，对附近的移动通信基站有干扰。该方案优点在于运营经验较充分，城郊较空旷地区有良好的安全运行历史。但占地大，不美观，且带电设备高度较低，不宜在人口密集的城区采用。图3布置于电缆沟内的干式分支接头平断面图4 电缆分支站断面电缆分支接头埋设在接头沟内，如图3所示，110kV一进两出规模的接头沟尺寸为2.8米17米，高度1.6米，埋设在地表下40公分，承重15

9、吨，可以方便的布置在道路、绿化带、广场等地下。3.2 施工方案比较电缆分支站的施工主要分为土建和电气两部分，土建主要工作量为构架基础、构架组立、围墙和地坪。其中构架基础按照有关规程规定需要保证28天混凝土养护期。电气施工包括电缆终端、母线、支撑绝缘子、引下线等安装和实验，其中工作量最大的部分是9只户外终端安装。电缆分支接头施工也分为土建和电气两部分，土建主体是砌接头沟，安装接地体，承重盖板为预制件，均无需养护，土建时间大大缩短。电气工程包括制作三只电缆分支接头，安装保护器接地箱及电缆电气实验。一组干式分支接头的安装工作量相当于4.5只传统的中间接头。相比分支站的9只户外终端，电气安装工作量也下

10、降了。综合比较，工期明显缩短。3.3经济性比较本次工程中采用的YJJFG-64/110kV干式Y形电缆分支接头每组三只，价格与9只户外终端总价相近。相对与电缆分支站取消了管母，各类支柱绝缘子、线夹、避雷针，电气工程造价略有下降。土建方面由于取消构架，节约的钢材价值较大，所以土建工程造价也有所下降。进过概算专业核算，两种方案相比，分支接头方案总造价下降约10%。3.3社会效应该工程第一版施工图采用的是传统电缆分支站方案，业主为南湖商业街建设办。业主提出该方案有碍新建的广场景观，所以设计方提出新的分支接头方案。从实施的效果来看，电缆设施全部布置于慢车道和绿化带地下，且造价下降，业主方非常满意。进过

11、半年的安全运行，新技术也得到了供电公司方面的认可。为今后的电缆工程提供了应用分支接头的参考案例。4 值得继续思考的问题4.1 分支接头的寿命和可靠性作为在南京地区首次采用的技术，高压电缆分支接头的寿命和可靠性仍然需要时间的检验。南京地区地下水水位高，虽然在接头沟内设计了排水措施，但是从实际情况来看，接头沟内积水问题比较严重，电缆沟排水较困难。大部分时间接头都运行在潮湿的环境中，甚至直接浸泡在水中。干式接头的主绝缘为高性能绝缘树脂，水分侵入可能产生水树，导致绝缘水平逐步降低。分支接头结构较为复杂，产品的可靠性有待时间检验，尤其是浸水问题对其寿命和可靠性的影响尚待研究。4.2充气罐式分支接头和干式

12、分支接头比较近期新建的某变电站110kV进线端电缆T接应用了充气式分支接头。在原理和结构上和普通GIS罐类似，随着GIS设备的广泛应用，这类充气设备的运行经验较多，可靠性也更有保障。相对而言，干式设备体积更小，维护、运行较简便。但其可靠性与生产工艺、安装工艺关联度极高，在生产商和施工方的选择上需要慎重。两种接头方案长短优劣和适用场合，仍然需要在工程实践中探索总结。 结论工程实践证明，在城市高压电缆中应用电缆分支接头解决电缆分支T接问题，是切实可行的方案。虽然由于气候和运行习惯的原因，南京地区以前没有采用此方案的先例，但随着莫闸1#、2#线电缆安全投运，其可靠性逐步得到认同。高压电缆分支接头有望在电网建设中得到更广泛的应用。参考文献： 1 电力工程电缆设计规范S . GB 50217-2007. 2 城市电力电缆线路设计技术规定S . DL/T 5221-2005.3 YJJFG-64/110kV XLPE绝缘电