上海电力攻克高压电缆试验技术瓶颈 新型引线穿越装置实现效率安全双提升

长期以来,110千伏电缆耐压试验是保障电缆投运安全和检修质量的关键环节,尤其在户内变电站环境中,作业组织与安全管控面临更高要求。

受GIS室门窗狭窄、设备布置紧凑等条件限制,大型试验设备和引线布置常常难以按理想路径进场和展开,现场不得不通过临时拆除门窗、反复调整引线走向等方式“挤”出空间,导致试验周期被拉长、人员作业强度增加,也抬升了安全风险与运维成本。

问题的集中表现,首先体现在效率与安全的双重约束。

一方面,耐压试验整体耗时偏长,作业窗口被压缩,影响检修组织效率;另一方面,耐压引线在狭小空间内布置时容易出现安全距离不足、引线摆放不规范等隐患,给高压试验带来风险叠加。

据现场统计数据反映,在一定时间跨度内,单次耐压试验平均耗时达到435分钟,其中近一半时间耗在引线搭接与线路组织环节,成为提升试验效率的关键瓶颈。

造成上述问题的原因具有典型的“场景约束”特征:一是空间边界硬约束,户内GIS室通道、门窗尺度固定,设备挪移空间有限;二是传统引线连接方式对直线距离、连接角度、作业面展开要求较高,一旦受限便需要多轮调整;三是在高压环境下,引线电场集中容易诱发局部放电等风险,要求在结构设计、屏蔽措施、连接可靠性等方面具备更高标准。

多因素叠加,使得“能做”与“做得快、做得稳、做得安全”之间出现明显落差。

针对这些痛点,国网上海市电缆公司“Wisdom QC”小组开展专项攻关,基于现场数据分析与多轮验证,形成了110千伏高压电缆引线穿越装置这一解决方案。

该装置由特制柔性电缆、内锥插拔式GIS终端以及角度可调液压支架等组成,设计思路在于通过更灵活的引线路径与更可控的连接角度,降低狭小空间下的布线难度,同时以全屏蔽、快速装拆和轻量化等特性降低局放风险并提升现场适配性。

从影响看,装置应用带来的变化主要体现在三方面:其一,效率得到量化提升。

2025年7月至12月,该装置在110千伏电缆上累计开展37次耐压试验,单次试验平均用时较传统方式减少146分钟,降幅超过三成;线路搭接时间占比由约49.5%压缩至24.7%,说明瓶颈环节获得实质性突破。

其二,安全与规范性同步增强。

通过结构屏蔽与连接方式优化,减少了电场集中引发放电的风险因素,同时降低了反复搬移、临时拆改等高风险辅助作业。

其三,综合成本更可控。

无需拆门拆窗等临时工程,可减少人工投入与后期修复支出,也有助于现场管理流程更可复制、更易标准化。

在实际应用验证方面,2025年12月,小组成员在110千伏树德1G453线路投运耐压现场完成装置测试,相关试验数据均符合标准要求,验证了其在真实工况下的可靠性与适配能力。

围绕成果转化,该技术已申请发明专利1项,并形成核心期刊论文,为后续推广应用、标准完善和工程复制提供了技术支撑与理论依据。

从对策与行业启示看,电缆耐压试验的提质增效,关键在于把“现场经验”沉淀为可重复、可量化、可管控的工程方法。

引线穿越装置的价值不仅在于缩短单次试验时间,更在于将户内复杂场景下的引线连接从“临时调整”转向“结构化解决”,为试验流程标准化、作业风险可视化提供了基础。

业内人士认为,该装置填补了国内户内高压电缆高效引线连接的相关技术空白,对推动电缆试验向更高水平的规范化、智能化迈进具有示范意义。

面向前景,该装置适用于110千伏及以下电压等级的户内变电站场景,具备在更大范围电力系统推广的潜力。

随着城市电网地下化、户内站点比例提升以及检修计划精益化管理要求提高,类似面向“受限空间”的专用工装与连接技术将更具需求。

国网上海市电缆公司相关团队表示,下一步将把攻关重点延伸至220千伏电缆耐压试验效率提升,持续推动运维装备改进与流程优化,为现代电网安全可靠运行提供更坚实的技术支撑。

这项技术创新的成功,反映了电力企业在关键领域的自主创新能力。

从经验化操作向标准化、智能化转变,不仅提升了工作效率,更重要的是增强了电网运维的安全性和可靠性。

在能源转型升级的大背景下,类似的技术突破将为构建新型电力系统提供有力支撑,也为其他行业的工艺改进提供了有益借鉴。