高速鐵路10kv電力供電系統(tǒng)擔(dān)負著除接觸網(wǎng)以外的所有鐵路負荷的供電任務(wù)，直接影響著鐵路運輸系統(tǒng)正常、安全的運行，還關(guān)系到鐵路系統(tǒng)中很多職能部門的正常工作，因此保證其供電的可靠性十分重要。目前開通建設(shè)的高速鐵路供電，不論是一級貫通負荷，還是綜合貫通負荷，從鐵路配電所引出后全部都采用沿鐵路線兩側(cè)電纜溝敷設(shè)10kV單芯電纜的供電方式，10kV單芯電纜供電是當前高速鐵路供電的主要方式。由于電纜生產(chǎn)工藝及現(xiàn)場使用環(huán)境等條件的限制，電纜長距離供電時會不可避免地使用到電纜的中間連接及分支連接。完成電纜連接的方式有中間頭、終端頭、電纜分支箱、電纜對接箱等，電纜的連接方式也經(jīng)歷了從制作中間接頭，向鐵路路基立式電纜分支箱、地埋式電纜分支箱的轉(zhuǎn)變。

電纜分支箱電纜分支箱的作用

當前，鐵路配電網(wǎng)越來越多的使用電纜供電，有時候會出現(xiàn)容量不大的獨立負荷分布相對集中的情況，這時候我們通常使用電纜分支箱來進行電纜多分支的連接，這是因為電纜分支箱不能直接對每路進行操作，而是僅僅起到電纜分支的作用。電纜分支箱的主要作用，其實包含兩點，一是將電纜進行轉(zhuǎn)接，二是將電纜進行分接。

（1）電纜分接作用：當一條配送電線路距離比較長的時候，如果選擇很多根小面積電纜進行送電，那就會浪費很多的電纜，于是在出線到用電負荷中，我們通常在出線時選擇主干大電纜出線，然后在接近負荷的時候，再使用電纜分支箱對主干電纜進行分支，將主干電纜分成許多小面積的電纜，由小面積電纜接入負荷。

（2）電纜轉(zhuǎn)接作用：當配送電距離比較長時，由于受限于電纜自身的長度，無法滿足長距離的要求，那就必須使用電纜接頭進行連接，或者使用電纜轉(zhuǎn)接箱進行連接。通常情況下，當配送電距離在不超過 3000m 時，采用電纜中間接頭；但在距離超過 3000m 以上的電纜線路上，如果采用很多中間接頭進行連接，就會增加安全隱患，所以為了確保供電安全，我們通常采用電纜分支箱來進行轉(zhuǎn)接。

（3）電纜分支箱實現(xiàn)不同截面電纜的便利對接，舍棄了電纜中間接頭的繁雜工藝，改善電纜連接環(huán)境，有利于保證對接質(zhì)量，便于后續(xù)運行的常規(guī)檢驗和維護。

電纜分支箱存在問題

目前，高速鐵路電纜中間連接方式主要有三種形式：電纜中間接頭、鐵路路基立式電纜分支箱以及地埋式電纜分支箱。其中電纜中間接頭和鐵路路基立式電纜分支箱這兩種形式均不同程度存在一些缺點。電纜中間接頭是連接電纜與電纜的連接材料，是使電纜線路連接成為一個連續(xù)整體的裝置。電力電纜在配電系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)中，中間接頭一直是最薄弱的環(huán)節(jié)，在配網(wǎng)中，絕緣故障發(fā)生故障率最高的就是電纜中間接頭，據(jù)配電網(wǎng)故障發(fā)生率的不完全統(tǒng)計，在整個絕緣故障當中，電纜中間接頭故障率大概占到 27%，其中，有四種缺陷在故障中比較常見：1）主絕緣體被劃傷；2）主絕緣體中包含雜質(zhì)；3）連接管外有毛刺；4）剝離不齊的外半導(dǎo)電層。出現(xiàn)這四種缺陷的主要根源，就在于現(xiàn)場施工時不規(guī)范導(dǎo)致的，由于施工人員的施工技能及綜合能力相差比較大，就不可避免地出現(xiàn)現(xiàn)場制作電纜頭施工缺陷；同時電纜中間接頭放置在電纜溝內(nèi)，不利于維護和擴展，電纜中接接頭不能選配故障指示器，不便于迅速查找電纜故障。鐵路路基立式電纜分支箱大多安裝在電纜溝上面或橋梁上面，而且大多數(shù)情況下，安裝在電纜溝的垂直正上方，這就導(dǎo)致電纜分支箱下面的電纜溝內(nèi)的電纜，排列的雜亂無章，不易分辨，使有限的空間根本無法發(fā)揮其作用。另外路基立式電纜分支箱放置在地表，占用很大的空間，浪費固有資源環(huán)境，增加基建投資，而且因為長期暴露在外面，很容易腐蝕生銹，更容易遭到外力的破壞，對整個鐵路的正常供電造成影響。

電纜分支箱10kV地埋式電纜分支箱的優(yōu)點

在高速鐵路電力供電系統(tǒng)中，10kV地埋式電纜分支箱以靈活、經(jīng)濟、可靠的方式實現(xiàn)電力電纜互連與對接，其簡單、便捷的聯(lián)接組合形式，使它在越來越多的場合下替代了電纜中間接頭。它安裝在鐵路線兩側(cè)的電纜溝內(nèi)，可節(jié)省設(shè)備和工程的投資，并在整個配電網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全絕緣、全密封、全屏蔽，從而大大降低了線路的故障率，提高了供電的可靠性。

電纜分支箱10kV地埋式電纜分支箱的應(yīng)用

1、10kV地埋式電纜分支箱的基本結(jié)構(gòu)

10kV 地埋式電纜分支箱主要組成部分為箱體外殼、硅橡膠預(yù)制式電纜插頭、U 型雙通套管 （ 母線 ） 和電纜護層保護器。其基本結(jié)構(gòu)圖見圖。

2、10kV地埋式電纜分支箱的使用條件

海拔高度：≤ 2000m；最大相對濕度：90%（在25℃的環(huán)境溫度下）；環(huán)境溫度：-30℃ ~ 42℃；最大風(fēng)速：34m/s；覆冰厚度：5mm；污染：Ⅲ級；抗震能力：8 級；無劇烈震動和沖擊的場所，以及無化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、爆炸危險的場所。

3、10kV地埋式電纜分支箱的安裝方式

10kV地埋式電纜分支箱在現(xiàn)場安裝的過程：打開箱蓋，電纜由電纜孔進入箱體，根據(jù)電纜插頭制作工藝在電纜的一端制作插頭，在電纜上安裝電纜護層保護器，電纜護層保護器的接地端安裝在接地排上，安裝電纜護層保護器后把電纜插頭安裝在 U 型雙通套管上，然后安裝故障指示器， 安裝完成以后，在各接地點、箱體接地點和外接地連接，安裝完成。

4、10kV地埋式電纜分支箱的注意事項

（1）為確保電纜分支箱能夠安全、可靠地運行，這就要求施工人員對電纜頭的安裝方法經(jīng)過專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)，必須做到熟練掌握，在安裝過程中仔細閱讀說明書，并按照說明書內(nèi)容進行規(guī)范操作，要認真對待電纜頭制作的每一個工作細節(jié)，把握好電纜的剝切尺寸等 ；

（2）電纜分支箱在運行前，首先要對各分支電纜的接地線進行嚴格檢查，看是否與箱體的接地端子緊固連接。同時，箱體的外殼，也必須要與地網(wǎng)直接連接，或者是有明顯的接地點；

（3）電纜分支箱在安裝完成以后，一定要按照有關(guān)規(guī)定的試驗標準和試驗條件，要對電纜和相關(guān)組件一起進行直流交流耐壓試驗。

5、10kV地埋式電纜分支箱在高鐵的應(yīng)用

10kV地埋式電纜分支箱目前在高速鐵路上已廣泛使用，

該地埋式電纜分支箱的尺寸較小，規(guī)格為：1200*135*260mm，相對傳統(tǒng)的路基立式電纜分支箱（一般尺寸為 1000*560*580mm），體積減小了約 80%，大大節(jié)省了土地，同時該設(shè)備安裝方便，便于維護和擴展。該地埋式電纜分支箱，不需要地上的基建，極大地降低了高鐵的基建投資，減少了資源浪費，節(jié)約了工程造價，而且美化了鐵路環(huán)境。經(jīng)過近兩年的運行，設(shè)備運行平穩(wěn)可靠，整條線路供電保障到位。

隨著電力工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)改造已全方位啟動。地下主線電纜在一定的距離需要實現(xiàn)多回路分支配電時，采用電纜分支箱作為配電的重要配套設(shè)備是既經(jīng)濟又方便安全的一種辦法。

電纜分支箱10kV電纜分支箱的選型

（1）熱縮材料為主材的空氣絕緣型，該產(chǎn)品為早期產(chǎn)品，已屬淘汰之列。

（2）橡塑外套為主材作為防護型的電纜分支箱。在長期運行中易發(fā)生內(nèi)界面分離及外露端頭龜裂，使絕緣和密封受損，因此該產(chǎn)品的發(fā)展受到限制。

（3）三元乙丙橡膠（EPDM）為主材的電纜接頭密封型電纜分支箱。其材質(zhì)偏硬，而EPDM為可燃性材料，易發(fā)生爬電或起弧容易燃燒，同時，防潮防水及抗老化的性能也較弱，達不到長期運行免維護的要求。EPDM為有毒物質(zhì)，對環(huán)保也存在不利因素。

（4）帶電可拔插式電纜接頭型電纜分支箱。我國的供電系統(tǒng)為三相變壓器供電，在拔插時不可能做到同時帶電拔插，這樣拔插將會造成中性點嚴重偏移，短時間內(nèi)形成兩相供電，嚴重造成大面積停電事故，對供電及設(shè)備帶來不必要的經(jīng)濟損失。

（5）硅橡膠為主材電纜接頭防洪型電纜分支箱。其材質(zhì)柔軟，具有高彈性、高密度、全絕緣，材料密封性能良好、達到防潮、防水、抗老化、抗阻燃、耐電暈和長期運行免維護等優(yōu)點。因為硅橡膠與電纜采取過盈配合，徑向收縮均勻度高，不會因熱脹冷縮使內(nèi)界面分離而產(chǎn)生內(nèi)爬電擊穿，同時對電纜本體有徑向的持久壓力，使內(nèi)界面結(jié)合緊密可靠。同時硅橡膠本質(zhì)是無毒材料，對環(huán)保也有利。

（6）帶SF6負荷開關(guān)分斷的電纜分支箱。由于該產(chǎn)品可實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜的功能，而且價格又低于環(huán)網(wǎng)柜，在戶外起到代替開關(guān)站的重要作用，有便于維護試驗和檢修分支線路，減少停電經(jīng)濟損失的特點，特別是在線路走廊和建配電房較困難的情況下，更顯現(xiàn)其優(yōu)越性。

電纜分支箱帶電可觸摸與帶電不可觸摸的區(qū)別和選用

帶電可觸摸電纜接頭與帶電不可觸摸電纜接頭的主要區(qū)別，是在于前者的硅橡膠電纜接頭內(nèi)部有半導(dǎo)體屏蔽層，外有導(dǎo)電屏蔽層、通過金融抱箍連接接地，確保電纜接頭表面電位與接地相同；而后者同樣為硅橡膠電纜接頭，通過實測結(jié)果兩者對地電壓均為零值，但在實際運行中、后者表面可能產(chǎn)生感應(yīng)靜電。如果使用在變電所內(nèi)部的多回路并列運行中，需要檢測其中一回路、而相鄰回路帶電運行時，使用可觸摸電纜接頭對安全是有利的。但是使用在電纜分支箱中，根本不存在此類問題，因為設(shè)計是免維護產(chǎn)品，分支箱內(nèi)并無任何二次線路需要維護與檢修，而且分支箱外殼為IP33防護等級，箱體已可靠接地，在帶電運行中不允許打開分支箱外殼，不存在帶電觸摸分支箱內(nèi)部電纜接頭的任何可能。即使在不可抗外力的侵害下（如被汽車等外物強烈相碰撞），使用可觸摸與不可觸摸的電纜接頭，其兩者結(jié)果都是相同的。從運行中的可靠性角度分析、可觸摸電纜接頭由于表面覆蓋導(dǎo)電層并經(jīng)金屬抱箍接地，因此無任何外絕緣爬距存在。而不可觸摸電纜接頭的外層為強絕緣的硅橡膠，尚有許多外絕緣爬距存在。顯然，在相同的情況下，不可觸摸電纜接頭的運行可靠性高于可觸摸電纜接頭。從經(jīng)濟上的角度考慮，不可觸摸硅橡膠電纜接頭的價格也低于可觸摸型的電纜接頭。因此，以采用不可觸摸硅橡膠電纜接頭較為理想。

隨著配電網(wǎng)電纜化進程的發(fā)展，當容量不大的獨立負荷分布較集中時，可使用電纜分支箱進行電纜多分支的連接，因為分支箱不能直接對每路進行操作。

1）電纜分接作用。在一條距離比較長的線路上有多根小面積電纜往往會造成電纜使用浪費，于是在出線到用電負荷中，往往使用主干大電纜出線，然后在接近負荷的時候，使用電纜分支箱將主干電纜分成若干小面積電纜，由小面積電纜接入負荷。這樣的接線方式廣泛用于城市電網(wǎng)中的路燈等供電、小用戶供電。

2）電纜轉(zhuǎn)接作用。在一條比較長的線路上，電纜的長度無法滿足線路的要求，那就必須使用電纜接頭或者電纜轉(zhuǎn)接箱，通常短距離時候采用電纜中間接頭，但線路比較長的時候，根據(jù)經(jīng)驗在1000m以上的電纜線路上，如果電纜中間有多中間接頭，為了確保安全，會在其中考慮電纜分支箱進行轉(zhuǎn)接。

電纜分支箱廣泛用于戶外，隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)在帶開關(guān)的電纜分支箱也不斷增加，而城市電纜往往都采用雙回路供電方式，于是有人直接把帶開關(guān)的分支箱稱為戶外環(huán)網(wǎng)柜，但目前這樣的環(huán)網(wǎng)柜大部分無法實現(xiàn)配網(wǎng)自動化，不過已經(jīng)廠家推出可以配網(wǎng)自動化的戶外環(huán)網(wǎng)柜了，這也使得電纜分支箱和環(huán)網(wǎng)柜的界限開始模糊了。

高壓電纜分支箱美式電纜分支箱

美式電纜分支箱是一種廣泛應(yīng)用于北美地區(qū)電力配網(wǎng)系統(tǒng)中的電纜化工程設(shè)備，它以單向開門、橫向多通母排為主要特點，具有寬度小、組合靈活、全絕緣、全密封等顯著優(yōu)點。按照額定電流一般可以分為600A主回路和200A分支回路兩種。600A主回路采用旋入式螺栓固定連接；200A分支回路采用拔插式連接，且可以帶負荷拔插。美式電纜分支箱所采用的電纜接頭符合IEEE 386標準。

功能和特點

全絕緣、全密封結(jié)構(gòu)，無需絕緣距離，可靠保證人身安全。

防塵、抗洪水、耐腐蝕、免維護，既可用于戶外，也可浸在水中，適用任何惡劣環(huán)境。

組合極為靈活，進出線分支可達八路，滿足多種接線要求。

體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單、操作方便。

200A分支電纜接頭可作為負荷開關(guān)，帶負荷拔插，并具有隔離開關(guān)的特點。

可接短路故障指示器，便于迅速查找電纜故障。

有多種箱體材質(zhì)可選擇：普通鋼配軍品綠色、鏡面不銹鋼、不銹鋼配軍品綠色等。

高壓電纜分支箱歐式電纜分支箱

歐式電纜分支箱是近幾年來廣泛用于電力配網(wǎng)系統(tǒng)中的電纜化工程設(shè)備，它的主要特點是雙向開門、利用穿墻套管作為連接母排，具有長度小、電纜排列清楚、三芯電纜不需大跨度交叉等顯著優(yōu)點。其所采用的電纜接頭符合 DIN47636 標準。一般采用額定電流630A螺栓固定連接式電纜接頭

功能和特點：

全絕緣、全密封、全防護、全工況。

進出線靈活，實際應(yīng)用最多有8分支進出線。

抗洪水、抗污穢、抗凝露、抗凝霜、耐腐蝕。

體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單、操作方便。

可安裝帶電指示器，提示操作人員線路帶電。

可安裝SF6開關(guān)。

可安裝電纜型故障指示器，便于迅速查找電纜故障。

有多種箱體材質(zhì)可選擇：普通鋼配軍品綠色、鏡面不銹鋼、不銹鋼配軍品綠色。

高壓電纜分支箱環(huán)網(wǎng)型電纜分支箱

采用的開關(guān)是環(huán)網(wǎng)柜中使用較多的頻繁操作型SF6負荷開關(guān)，可選配SFL型兩工位開關(guān)外加EL接地開關(guān)，也可選配FLN36-12型三工位SF6負荷開關(guān)。在正常條件下可安全運行20年以上。

進出線電纜頭及絕緣護套可選配普通型和加強絕緣型，設(shè)備均可達到全密封、無外露帶電體、防凝露、防塵埃的效果。如果選用加強絕緣型的電纜頭（硅橡膠預(yù)制插入式電纜終端）更可達到防洪水浸淹的水平。

開關(guān)和箱體之間設(shè)置了“五防“聯(lián)鎖機構(gòu)，進出線均裝有高壓帶電顯示裝置，檢修和操作安全可靠。箱體采用2mm厚的不銹鋼板制造，外表面噴涂成環(huán)保綠色或用戶指定顏色，外觀小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較小。分支箱接線非常靈活，適用于截面為400平方毫米及以下所有電纜，帶1臺開關(guān)的分支箱最多可達到二進七出。

《0.4kV電纜分支箱抽檢工作規(guī)范》對電壓等級為0.4kV電纜分支箱的抽檢術(shù)語、抽檢計劃、抽檢實施以及抽檢信息管理等做了規(guī)定，由國家電網(wǎng)有限公司物資部組編，適用于國家電網(wǎng)有限公司系統(tǒng)招標采購的0.4kV電纜分支箱的抽檢工作。

高壓電纜分支箱在電力系統(tǒng)10kV配網(wǎng)電纜化工程中，以一種經(jīng)濟、可靠、維護方便的接線方式替代原配網(wǎng)架空線中大量的分支成為一大難題，而電纜分支箱的出現(xiàn)徹底解決了這個問題，并且以它全絕緣、全密封的特性而使線路故障率大為降低，成為配網(wǎng)電纜化工程的首選設(shè)備。其簡單、方便、靈活的聯(lián)接組合方式，使它在某些場合下，可代替環(huán)網(wǎng)柜；必要場合下，可埋在地下或浸于水中，節(jié)省了設(shè)備和電纜的投資，提高了供電的可靠性，廣泛適用于商業(yè)中心、工業(yè)園區(qū)及城市密集區(qū)。電纜分支箱按照結(jié)構(gòu)形式和電纜接頭種類的不同可分為美式電纜分支箱、歐式電纜分支箱和帶開關(guān)的電纜分支箱三種。