新型10kV全绝缘可视柱上负荷断路器的关键技术研究和产品研发
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完成单位:国网上海市电力公司市区供电公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-099
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
张弛,郏琨琪,邹道林,张杰,黄子豪,刘政轩,张周伟,胡旭,王超,张淑涵
项目概况
研究背景:
在城市配电网系统中,10kV架空线路开关设备的安全运行对供电可靠性发挥着至关重要的作用。2019年,国网上海市区供电公司作为国内首家线路全绝缘化改造试点单位,开展线路全绝缘化改造工程,减少线路故障跳闸数以提高中心城区供电可靠性。
目前,上海10kV配电网架空线路主要使用的柱上开断装置为S&C型敞开式负荷开关以及ZW-32型全封闭式负荷开关。这两种柱上负荷开关存在敞开式设计、开关刀口裸露在外、易老化、没有明显断开点等缺陷,不符合线路全绝缘化要求,易受树枝、小动物等异物触碰,引发线路故障跳闸停电。
成果先进性、创新性:
本项目针对上海10kV架空线路存在的绝缘缺陷,研制出一款新型10kV柱上全绝缘可视化负荷断路器。
该装置具备以下五个技术特点:
(1)本质绝缘化。设备采用了全绝缘化、全屏蔽式、全封闭的设计,没有带电裸露点,能有效避免各类小动物和异物造成的短路跳闸事故。
(2)远距离可见断口。设备采用顶部透光窗和大型底部观察窗,实现了杆下可见的全封闭全绝缘可见断口,以便运维、操作人员准确掌握分合闸的实际位置,进而保障了作业人员的安全性。
(3)超高耐用性能。设备采用高规格全透明直线灭弧室单元,机械寿命大于5000次、电寿命可以达到满负荷1200次开断,动热稳定参数也满足20kA/4s的要求。视窗透明材质具有高透明度、高强度、抗刮痕、抗紫外线、不泛黄、不变模糊等特性,可在户外长期使用。
(4)户外多种场景的适用性。设备采用轻量化设计,机箱体积仅为0.075立方米,整体设备重量仅为95kG。可应用于10kV架空线路分段联络开关的改造、跨越电缆登杆开断装置的安装等多种配电网架空线路典型场景。
(5)带电作业的安全高效性。设备具备全绝缘全封闭的安全特性,基于大型视窗可提供真实直观状态信息,提供二种不同原理的分合闸指示方式,与架空线路的连接线场内一体化设计,且预制支架抱箍以及电缆,让带电作业更加安全高效。
经济社会效益:
截止2024年,结合架空线入地、市政代工搬迁等工程,市区公司、松江公司 、嘉定公司已经安装该新型负荷断路器约426台,每年由于多供电量产生的经济效益约36.8万元。工程实践表明,通过使用新型负荷断路器对线路分段联络处的负荷开关进行集中调换,上海市区范围内因小动物等异物碰触开关裸露部位导致的架空线路故障跳闸数下降显著。