电缆分支箱

电缆分支箱
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简介
随着配电网电缆化进程的发展，当容量不大的独立负荷分布较集中时，可使用电缆分支箱进行电缆多分支的连接，因为分支箱不能直接对每路进行操作。
1）电缆分接作用。在一条距离比较长的线路上有多根小面积电缆往往会造成电缆使用浪费，于是在出线到用电负荷中，往往使用主干大电缆出线，然后在接近负荷的时候，使用电缆分支箱将主干电缆分成若干小面积电缆，由小面积电缆接入负荷。这样的接线方式广泛用于城市电网中的路灯等供电、小用户供电。
2）电缆转接作用。在一条比较长的线路上，电缆的长度无法满足线路的要求，那就必须使用电缆接头或者电缆转接箱，通常短距离时候采用电缆中间接头，但线路比较长的时候，根据经验在1000m以上的电缆线路上，如果电缆中间有多中间接头，为了确保安全，会在其中考虑电缆分支箱进行转接。
电缆分支箱广泛用于户外，随着技术的进步，现在带开关的电缆分支箱也不断增加，而城市电缆往往都采用双回路供电方式，于是有人直接把带开关的分支箱称为户外环网柜，但目前这样的环网柜大部分无法实现配网自动化，不过已经厂家推出可以配网自动化的户外环网柜了，这也使得电缆分支箱和环网柜的界限开始模糊了。 
高速铁路10kV地埋式电缆分支箱
高速铁路10kv电力供电系统担负着除接触网以外的所有铁路负荷的供电任务，直接影响着铁路运输系统正常、安全的运行，还关系到铁路系统中很多职能部门的正常工作，因此保证其供电的可靠性十分重要。目前开通建设的高速铁路供电，不论是一级贯通负荷，还是综合贯通负荷，从铁路配电所引出后全部都采用沿铁路线两侧电缆沟敷设10kV单芯电缆的供电方式，10kV单芯电缆供电是当前高速铁路供电的主要方式。由于电缆生产工艺及现场使用环境等条件的限制，电缆长距离供电时会不可避免地使用到电缆的中间连接及分支连接。完成电缆连接的方式有中间头、终端头、电缆分支箱、电缆对接箱等，电缆的连接方式也经历了从制作中间接头，向铁路路基立式电缆分支箱、地埋式电缆分支箱的转变。
电缆分支箱的作用
当前，铁路配电网越来越多的使用电缆供电，有时候会出现容量不大的独立负荷分布相对集中的情况，这时候我们通常使用电缆分支箱来进行电缆多分支的连接，这是因为电缆分支箱不能直接对每路进行操作，而是仅仅起到电缆分支的作用。电缆分支箱的主要作用，其实包含两点，一是将电缆进行转接，二是将电缆进行分接。
（1）电缆分接作用：当一条配送电线路距离比较长的时候，如果选择很多根小面积电缆进行送电，那就会浪费很多的电缆，于是在出线到用电负荷中，我们通常在出线时选择主干大电缆出线，然后在接近负荷的时候，再使用电缆分支箱对主干电缆进行分支，将主干电缆分成许多小面积的电缆，由小面积电缆接入负荷。
（2）电缆转接作用：当配送电距离比较长时，由于受限于电缆自身的长度，无法满足长距离的要求，那就必须使用电缆接头进行连接，或者使用电缆转接箱进行连接。通常情况下，当配送电距离在不超过 3000m 时，采用电缆中间接头；但在距离超过 3000m 以上的电缆线路上，如果采用很多中间接头进行连接，就会增加安全隐患，所以为了确保供电安全，我们通常采用电缆分支箱来进行转接。
（3）电缆分支箱实现不同截面电缆的便利对接，舍弃了电缆中间接头的繁杂工艺，改善电缆连接环境，有利于保证对接质量，便于后续运行的常规检验和维护。
存在问题
目前，高速铁路电缆中间连接方式主要有三种形式：电缆中间接头、铁路路基立式电缆分支箱以及地埋式电缆分支箱。其中电缆中间接头和铁路路基立式电缆分支箱这两种形式均不同程度存在一些缺点。电缆中间接头是连接电缆与电缆的连接材料，是使电缆线路连接成为一个连续整体的装置。电力电缆在配电系统供电网络中，中间接头一直是最薄弱的环节，在配网中，绝缘故障发生故障率最高的就是电缆中间接头，据配电网故障发生率的不完全统计，在整个绝缘故障当中，电缆中间接头故障率大概占到 27%，其中，有四种缺陷在故障中比较常见：1）主绝缘体被划伤；2）主绝缘体中包含杂质；3）连接管外有毛刺；4）剥离不齐的外半导电层。出现这四种缺陷的主要根源，就在于现场施工时不规范导致的，由于施工人员的施工技能及综合能力相差比较大，就不可避免地出现现场制作电缆头施工缺陷；同时电缆中间接头放置在电缆沟内，不利于维护和扩展，电缆中接接头不能选配故障指示器，不便于迅速查找电缆故障。铁路路基立式电缆分支箱大多安装在电缆沟上面或桥梁上面，而且大多数情况下，安装在电缆沟的垂直正上方，这就导致电缆分支箱下面的电缆沟内的电缆，排列的杂乱无章，不易分辨，使有限的空间根本无法发挥其作用。另外路基立式电缆分支箱放置在地表，占用很大的空间，浪费固有资源环境，增加基建投资，而且因为长期暴露在外面，很容易腐蚀生锈，更容易遭到外力的破坏，对整个铁路的正常供电造成影响。
10kV地埋式电缆分支箱的优点
在高速铁路电力供电系统中，10kV地埋式电缆分支箱以灵活、经济、可靠的方式实现电力电缆互连与对接，其简单、便捷的联接组合形式，使它在越来越多的场合下替代了电缆中间接头。它安装在铁路线两侧的电缆沟内，可节省设备和工程的投资，并在整个配电网络实现全绝缘、全密封、全屏蔽，从而大大降低了线路的故障率，提高了供电的可靠性。
10kV地埋式电缆分支箱的应用
1、10kV地埋式电缆分支箱的基本结构
10kV 地埋式电缆分支箱主要组成部分为箱体外壳、硅橡胶预制式电缆插头、U 型双通套管 （ 母线 ） 和电缆护层保护器。其基本结构图见图。
2、10kV地埋式电缆分支箱的使用条件
海拔高度：≤ 2000m；最大相对湿度：90%（在25℃的环境温度下）；环境温度：-30℃ ~+42℃；最大风速：34m/s；覆冰厚度：5mm；污染：Ⅲ级；抗震能力：8 级；无剧烈震动和冲击的场所，以及无化学腐蚀、火灾、爆炸危险的场所。
3、10kV地埋式电缆分支箱的安装方式
10kV地埋式电缆分支箱在现场安装的过程：打开箱盖，电缆由电缆孔进入箱体，根据电缆插头制作工艺在电缆的一端制作插头，在电缆上安装电缆护层保护器，电缆护层保护器的接地端安装在接地排上，安装电缆护层保护器后把电缆插头安装在 U 型双通套管上，然后安装故障指示器， 安装完成以后，在各接地点、箱体接地点和外接地连接，安装完成。
4、10kV地埋式电缆分支箱的注意事项
（1）为确保电缆分支箱能够安全、可靠地运行，这就要求施工人员对电缆头的安装方法经过专业系统培训，必须做到熟练掌握，在安装过程中仔细阅读说明书，并按照说明书内容进行规范操作，要认真对待电缆头制作的每一个工作细节，把握好电缆的剥切尺寸等 ；
（2）电缆分支箱在运行前，首先要对各分支电缆的接地线进行严格检查，看是否与箱体的接地端子紧固连接。同时，箱体的外壳，也必须要与地网直接连接，或者是有明显的接地点；
（3）电缆分支箱在安装完成以后，一定要按照有关规定的试验标准和试验条件，要对电缆和相关组件一起进行直流交流耐压试验。
5、10kV地埋式电缆分支箱在高铁的应用
10kV地埋式电缆分支箱目前在高速铁路上已广泛使用，
该地埋式电缆分支箱的尺寸较小，规格为：1200*135*260mm，相对传统的路基立式电缆分支箱（一般尺寸为 1000*560*580mm），体积减小了约 80%，大大节省了土地，同时该设备安装方便，便于维护和扩展。该地埋式电缆分支箱，不需要地上的基建，极大地降低了高铁的基建投资，减少了资源浪费，节约了工程造价，而且美化了铁路环境。经过近两年的运行，设备运行平稳可靠，整条线路供电保障到位。 
选型
随着电力工业现代化建设事业的迅速发展，电网改造已全方位启动。地下主线电缆在一定的距离需要实现多回路分支配电时，采用电缆分支箱作为配电的重要配套设备是既经济又方便安全的一种办法。
10kV电缆分支箱的选型
（1）热缩材料为主材的空气绝缘型，该产品为早期产品，已属淘汰之列。
（2）橡塑外套为主材作为防护型的电缆分支箱。在长期运行中易发生内界面分离及外露端头龟裂，使绝缘和密封受损，因此该产品的发展受到限制。
（3）三元乙丙橡胶（EPDM）为主材的电缆接头密封型电缆分支箱。其材质偏硬，而EPDM为可燃性材料，易发生爬电或起弧容易燃烧，同时，防潮防水及抗老化的性能也较弱，达不到长期运行免维护的要求。EPDM为有毒物质，对环保也存在不利因素。
（4）带电可拔插式电缆接头型电缆分支箱。我国的供电系统为三相变压器供电，在拔插时不可能做到同时带电拔插，这样拔插将会造成中性点严重偏移，短时间内形成两相供电，严重造成大面积停电事故，对供电及设备带来不必要的经济损失。
（5）硅橡胶为主材电缆接头防洪型电缆分支箱。其材质柔软，具有高弹性、高密度、全绝缘，材料密封性能良好、达到防潮、防水、抗老化、抗阻燃、耐电晕和长期运行免维护等优点。因为硅橡胶与电缆采取过盈配合，径向收缩均匀度高，不会因热胀冷缩使内界面分离而产生内爬电击穿，同时对电缆本体有径向的持久压力，使内界面结合紧密可靠。同时硅橡胶本质是无毒材料，对环保也有利。
（6）带SF6负荷开关分断的电缆分支箱。由于该产品可实现环网柜的功能，而且价格又低于环网柜，在户外起到代替开关站的重要作用，有便于维护试验和检修分支线路，减少停电经济损失的特点，特别是在线路走廊和建配电房较困难的情况下，更显现其优越性。
带电可触摸与带电不可触摸的区别和选用
带电可触摸电缆接头与带电不可触摸电缆接头的主要区别，是在于前者的硅橡胶电缆接头内部有半导体屏蔽层，外有导电屏蔽层、通过金融抱箍连接接地，确保电缆接头表面电位与接地相同；而后者同样为硅橡胶电缆接头，通过实测结果两者对地电压均为零值，但在实际运行中、后者表面可能产生感应静电。如果使用在变电所内部的多回路并列运行中，需要检测其中一回路、而相邻回路带电运行时，使用可触摸电缆接头对安全是有利的。但是使用在电缆分支箱中，根本不存在此类问题，因为设计是免维护产品，分支箱内并无任何二次线路需要维护与检修，而且分支箱外壳为IP33防护等级，箱体已可靠接地，在带电运行中不允许打开分支箱外壳，不存在带电触摸分支箱内部电缆接头的任何可能。即使在不可抗外力的侵害下（如被汽车等外物强烈相碰撞），使用可触摸与不可触摸的电缆接头，其两者结果都是相同的。从运行中的可靠性角度分析、可触摸电缆接头由于表面覆盖导电层并经金属抱箍接地，因此无任何外绝缘爬距存在。而不可触摸电缆接头的外层为强绝缘的硅橡胶，尚有许多外绝缘爬距存在。显然，在相同的情况下，不可触摸电缆接头的运行可靠性高于可触摸电缆接头。从经济上的角度考虑，不可触摸硅橡胶电缆接头的价格也低于可触摸型的电缆接头。因此，以采用不可触摸硅橡胶电缆接头较为理想。