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【摘 要】随着我国社会经济的不断发展，也对城市箱变的方式提出了新的要求，而地埋式的箱变以其独特的优势及经济效益逐步取代了传统箱变。本文主要以广东省某地区对于地埋式的箱变在城市中的实际应用进行简要的分析，并对工程中出现的实际问题提出一些有效地解决措施。
【关键词】地埋式的箱变；城市应用；解决措施
0.引言
传统的箱变存在许多不足之处，如占地空间大，占据了本就狭窄的地区的地面空间；标志性明显，很容易遭到破坏造成停电及设备损毁；易成为小广告的载体；在居民密集区难以找到合适位置安装，故往往使安装地点与用地负荷距离较远，使低压供电距离大，并增加损耗；另外，由于电器设备都在地面上，人们误认为噪音大及存在辐射。另一方面，地埋式的箱变则具有诸多优势来弥补传统箱变存在的缺陷，如不占地面空间、具有很强的防破坏优势、供电安全可靠、不会影响到城市美观、消除人们对噪音及辐射的心理影响等等，以上这些都充分说明了地埋式的箱变在城市应用中的必要性。
1.总体结构和布置设计
地埋式的箱变的总体结构主要由三部分组成，分别为预制地坑基础、地埋式变压器、广告灯箱式户外配电柜。这三部分都是预先在工厂内装配完成的成套的配电设备，在电气性能上明显优于传统箱变（图1，图2）。而广告灯箱式配电箱内主要是高低压配电柜，装配路灯监控、高低压计量及户外开关设备。
图1 地埋式的箱变的总体结构正视图 图2 地埋式的箱变的总体结构侧视图
2.地埋式的箱变的主要优势
2.1美化城市环境
由于传统箱变在城市环境中扮演着“煞风景”的角色，对城市整体的协调及美观都造成了不同程度的影响，特别是近几年佛山地区全面进行城市升级，传统箱变体积大与周边环境不协调，进而阻碍了城市整体形象的提升。而地埋式的箱变则主要设置在市政、商业小区、商业大厦、学校、场馆等地面空间有限以及人流密集的区域，与周边环境交相辉映，特别是在夜间发出的柔和灯光能与城市夜景融为一体，形成一道亮丽的城市风景线。这样可以有效解决箱变与环境整体协调度之间的矛盾问题，更好的与城市发展相适应。
2.2占地面积小安装简便
传统箱变体积较大，特别是近几年四面开门型，需有5米×6米空间，占地面积比较大，并需要在现场制作安装基础结构，另外，基础结构还需要考虑通风和排水等方面，这些特点也就决定了传统箱变的土建施工周期长，造成土建及占地费用造价高。除此之外，在安装过程中还要在地下进行电缆的连接，整体施工复杂度较高。而地埋式的箱变地下基础部分占地约5米×2.5米×2米，地上部分为2.5米×1.7米×1.6米，占地面积远远小于传统箱变，因此占地面积与传统箱变相比减少了85%以上，同时，地埋式箱变的本身就包含工厂预制的地坑基础，在现场只需挖坑和地基处理即可，大大缩减了地埋式的箱变的土建成本、以及施工周期。由于地上部分由外形美观的广告灯箱构成，为用户提供一个广告收益平台，逐年回收建设成本。
传统箱变 地埋箱变
2.3节能降耗、噪音小
传统箱变占地面积大，在人口密集地区难以选到合适位置安装，使配变不在负荷中心位置，造成低压线路长，线损大。而地埋式箱变占地面面积小容易选址，安装在负荷中心位置，可弥补传统箱变的不足，达到节能降耗的效果。
传统箱变电气及设备均安装在地面上，噪声通过变压器门的散热口传出，令人们产生不安全感，也常被人们误认为存在辐射问题而抗拒建设。而地埋式箱变的变压器部分埋在地面以下，有效减少了变压器的噪声，特别是在深夜避免了对居民的噪声滋扰，同时，地坑也屏蔽了变压器的电磁辐射，消除了人们生理上和心理上的影响。
3.地埋式的箱變的关键技术和解决方案
3.1地埋式变压器的通风散热
（1）地埋式变压器主体的温升控制：选用的地埋式变压器为11系列或者非晶合金变压器，这种变压器的空载损耗和负载损耗与普通油浸式变压器相比都大大降低，进一步使得地埋式变压器在工作时温度也会大幅度降低。
（2）地埋式变压器主体散热方式：地埋式变压器的油箱散热片主要采用平板式的设计，这样可以大幅度增强散热能力。另外，绝缘介质一般采用45号环烷基变压器油，由于45号环烷基变压器油能在极低的温度下持续流动，因此也确保了地埋式变压器在地坑内的油面温升和绕组温升都在变压器温升的安全范围内。
（3）地坑的基础结构的通风设计：主要采用扩展式的基础结构，目的是为了保证地坑的内部能够具有良好的通风性。又由于地埋式变压器是整体配套的设备，所以对于安装和土建环节都十分简洁，只要按照设计图纸进行挖坑并制作混凝土安装平面即可。一般情况下在广告灯箱内设置一个散热通风口，以达到自然散热的能力。
3.2地坑的基础以及地埋式变压器的防水、排水设计
（1）地埋式变压器主体的设计和安装工艺：低压一般采用密封防水胶包裹的防水热缩管，而高压电缆终的端头则通常采用进口密封、全绝缘EDPM肘形电缆插头或国产密封、全绝缘LSR硅橡胶预制式电缆头，以确保高低压设备能够与环境完全隔离。一旦地坑浸水或淹没地埋式变压器时，地埋式变压器仍然可以安全运行，不受洪涝灾害的影响。
（2）地坑的基础的设计：地坑的基础结构采用6mm以上的钢板预压成型，再进行整体热镀锌并喷防腐面漆处理。基础地坑顶部采用的是全密封的钢筋混凝土结构盖板，这样可以保证地表水、地下水及其它杂物不能进入地坑内，最后，在盖板与基础地坑之间用进口橡胶密封条进行防水的处理措施。
3.3地埋式变压器外壳的防腐蚀性
由于变压器长期处于浸湿的土壤下，很容易生锈被腐蚀，因此，地埋式变压器外壳一般选用碳素结构钢防腐能力更强的低合金结构钢制造，已达到防腐蚀的作用。
3.4户外灯箱式配电柜的防护 灯箱外壳内的配电柜通常由双层结构构成，防护等级达到IP68，从而保证一旦灯箱式外壳被破坏，也不会对其内面板上的仪表和开关操作造成影响，低压柜还能够拥有一个完整的户外低压产品的防护水平。外层门保证未经授权的人不能操作配电设备，又称为防护门；而内层门的作用是保证配电设备的操作安全，又称为仪表门。
4.地埋式的箱变与传统箱变在运行维护方面的比较
4.1安装位置的维护要求对比
传统箱变在地面进行安装时，为了避免被外物撞击或人为的恶意破坏，需要安排专门人员进行定期检查，还要在人流较大或交通拥挤的地区增加围栏等措施起到保护的作用。另外，虽然传统箱变的内部的变压器和高低压配电设备有外壳的保护，但仍然无法保证在外力破坏后供电能力能够持续不被中断。而地埋式变压器箱变通常把变压器安装在地面以下，而地面上只安装高低压配電柜、计量等装置，大大提高了地埋式变压器箱变的安全性。另外，配备的双层门结构的广告灯箱式配电柜具有很高的安全性能，即使外壳遭到严重破坏，也不会影响到内部的相关操作，保证持续的供电。因此，在供电能力方面地埋式的箱变远远胜过传统箱变。
4.2对变压器的运行维护对比
传统箱变通常使用油浸式变压器或干式变压器，这种变压器需要定期进行除尘以保证其清洁度，另外，变压器的通风散热风机也要定期进行维护。而地埋式的变压器箱变通常采用全绝缘、全密封、低温升的地埋式的油浸变压器，这种变压器虽然是安装在地表以下，但在通风散热、防水等方面具有可靠保障，因而不需要定期进行维护。
4.3对高压开关设备的运行维护对比
传统箱变的高压开关设备一般情况下是采用负荷开关-熔断器组合电器，需要对高压开关的电气设备和机械传动设备进行定期维护，以保证其安全性。而地埋式变压器箱变的高压开关设备则与变压器组合在一起，然后将其安装在地面以下，这样可以免去定期维护的环节。
目前，广东省已安装多台地埋式箱变，在公园、路边均有使用，许多地埋式箱变已使用3年或3年以上，到目前为止暂未发现任何问题及故障，所以，地埋式箱变具有良好的使用性能，市场前景广阔。
5.结束语
随着我国社会经济的不断发展，人们对土地和环境的要求越来越高，而地埋式的箱变在结构上突破了传统的工艺，弥补了传统箱变的不足。因此，地埋式的箱变在地面空间有限或繁华地段的领域有着十分广阔的发展前景。但地埋式的箱变也存在一定的局限性，地埋式箱变在地下占一定空间，故在道路两旁地埋管线复杂地段难以实施。另外，由于造价比传统箱变高，地埋箱变应用还不够广泛，需要技术人员不断探究。
【参考文献】
[1]李琪淇，郭嘉伟.对10kV预装地埋式的箱变的设计安装的几点建议[J].农村电工，2013（03）.
[2]郝佳琪，吴丽洁.地下配电网设计中地埋式变压器的应用[J].中国交通信息产业，2013（10）.
[3]齐佳慧.浅谈预装地埋式的箱变的特点及其应用[J].黑龙江科技信息，2014（21）.
[4]尚海恒，林有加.城区箱式变压器环保监测分析与安装建议[J].城市管理与科技，2012（05）.
【关键词】地埋式的箱变；城市应用；解决措施
0.引言
传统的箱变存在许多不足之处，如占地空间大，占据了本就狭窄的地区的地面空间；标志性明显，很容易遭到破坏造成停电及设备损毁；易成为小广告的载体；在居民密集区难以找到合适位置安装，故往往使安装地点与用地负荷距离较远，使低压供电距离大，并增加损耗；另外，由于电器设备都在地面上，人们误认为噪音大及存在辐射。另一方面，地埋式的箱变则具有诸多优势来弥补传统箱变存在的缺陷，如不占地面空间、具有很强的防破坏优势、供电安全可靠、不会影响到城市美观、消除人们对噪音及辐射的心理影响等等，以上这些都充分说明了地埋式的箱变在城市应用中的必要性。
1.总体结构和布置设计
地埋式的箱变的总体结构主要由三部分组成，分别为预制地坑基础、地埋式变压器、广告灯箱式户外配电柜。这三部分都是预先在工厂内装配完成的成套的配电设备，在电气性能上明显优于传统箱变（图1，图2）。而广告灯箱式配电箱内主要是高低压配电柜，装配路灯监控、高低压计量及户外开关设备。
图1 地埋式的箱变的总体结构正视图 图2 地埋式的箱变的总体结构侧视图
2.地埋式的箱变的主要优势
2.1美化城市环境
由于传统箱变在城市环境中扮演着“煞风景”的角色，对城市整体的协调及美观都造成了不同程度的影响，特别是近几年佛山地区全面进行城市升级，传统箱变体积大与周边环境不协调，进而阻碍了城市整体形象的提升。而地埋式的箱变则主要设置在市政、商业小区、商业大厦、学校、场馆等地面空间有限以及人流密集的区域，与周边环境交相辉映，特别是在夜间发出的柔和灯光能与城市夜景融为一体，形成一道亮丽的城市风景线。这样可以有效解决箱变与环境整体协调度之间的矛盾问题，更好的与城市发展相适应。
2.2占地面积小安装简便
传统箱变体积较大，特别是近几年四面开门型，需有5米×6米空间，占地面积比较大，并需要在现场制作安装基础结构，另外，基础结构还需要考虑通风和排水等方面，这些特点也就决定了传统箱变的土建施工周期长，造成土建及占地费用造价高。除此之外，在安装过程中还要在地下进行电缆的连接，整体施工复杂度较高。而地埋式的箱变地下基础部分占地约5米×2.5米×2米，地上部分为2.5米×1.7米×1.6米，占地面积远远小于传统箱变，因此占地面积与传统箱变相比减少了85%以上，同时，地埋式箱变的本身就包含工厂预制的地坑基础，在现场只需挖坑和地基处理即可，大大缩减了地埋式的箱变的土建成本、以及施工周期。由于地上部分由外形美观的广告灯箱构成，为用户提供一个广告收益平台，逐年回收建设成本。
传统箱变 地埋箱变
2.3节能降耗、噪音小
传统箱变占地面积大，在人口密集地区难以选到合适位置安装，使配变不在负荷中心位置，造成低压线路长，线损大。而地埋式箱变占地面面积小容易选址，安装在负荷中心位置，可弥补传统箱变的不足，达到节能降耗的效果。
传统箱变电气及设备均安装在地面上，噪声通过变压器门的散热口传出，令人们产生不安全感，也常被人们误认为存在辐射问题而抗拒建设。而地埋式箱变的变压器部分埋在地面以下，有效减少了变压器的噪声，特别是在深夜避免了对居民的噪声滋扰，同时，地坑也屏蔽了变压器的电磁辐射，消除了人们生理上和心理上的影响。
3.地埋式的箱變的关键技术和解决方案
3.1地埋式变压器的通风散热
（1）地埋式变压器主体的温升控制：选用的地埋式变压器为11系列或者非晶合金变压器，这种变压器的空载损耗和负载损耗与普通油浸式变压器相比都大大降低，进一步使得地埋式变压器在工作时温度也会大幅度降低。
（2）地埋式变压器主体散热方式：地埋式变压器的油箱散热片主要采用平板式的设计，这样可以大幅度增强散热能力。另外，绝缘介质一般采用45号环烷基变压器油，由于45号环烷基变压器油能在极低的温度下持续流动，因此也确保了地埋式变压器在地坑内的油面温升和绕组温升都在变压器温升的安全范围内。
（3）地坑的基础结构的通风设计：主要采用扩展式的基础结构，目的是为了保证地坑的内部能够具有良好的通风性。又由于地埋式变压器是整体配套的设备，所以对于安装和土建环节都十分简洁，只要按照设计图纸进行挖坑并制作混凝土安装平面即可。一般情况下在广告灯箱内设置一个散热通风口，以达到自然散热的能力。
3.2地坑的基础以及地埋式变压器的防水、排水设计
（1）地埋式变压器主体的设计和安装工艺：低压一般采用密封防水胶包裹的防水热缩管，而高压电缆终的端头则通常采用进口密封、全绝缘EDPM肘形电缆插头或国产密封、全绝缘LSR硅橡胶预制式电缆头，以确保高低压设备能够与环境完全隔离。一旦地坑浸水或淹没地埋式变压器时，地埋式变压器仍然可以安全运行，不受洪涝灾害的影响。
（2）地坑的基础的设计：地坑的基础结构采用6mm以上的钢板预压成型，再进行整体热镀锌并喷防腐面漆处理。基础地坑顶部采用的是全密封的钢筋混凝土结构盖板，这样可以保证地表水、地下水及其它杂物不能进入地坑内，最后，在盖板与基础地坑之间用进口橡胶密封条进行防水的处理措施。
3.3地埋式变压器外壳的防腐蚀性
由于变压器长期处于浸湿的土壤下，很容易生锈被腐蚀，因此，地埋式变压器外壳一般选用碳素结构钢防腐能力更强的低合金结构钢制造，已达到防腐蚀的作用。
3.4户外灯箱式配电柜的防护 灯箱外壳内的配电柜通常由双层结构构成，防护等级达到IP68，从而保证一旦灯箱式外壳被破坏，也不会对其内面板上的仪表和开关操作造成影响，低压柜还能够拥有一个完整的户外低压产品的防护水平。外层门保证未经授权的人不能操作配电设备，又称为防护门；而内层门的作用是保证配电设备的操作安全，又称为仪表门。
4.地埋式的箱变与传统箱变在运行维护方面的比较
4.1安装位置的维护要求对比
传统箱变在地面进行安装时，为了避免被外物撞击或人为的恶意破坏，需要安排专门人员进行定期检查，还要在人流较大或交通拥挤的地区增加围栏等措施起到保护的作用。另外，虽然传统箱变的内部的变压器和高低压配电设备有外壳的保护，但仍然无法保证在外力破坏后供电能力能够持续不被中断。而地埋式变压器箱变通常把变压器安装在地面以下，而地面上只安装高低压配電柜、计量等装置，大大提高了地埋式变压器箱变的安全性。另外，配备的双层门结构的广告灯箱式配电柜具有很高的安全性能，即使外壳遭到严重破坏，也不会影响到内部的相关操作，保证持续的供电。因此，在供电能力方面地埋式的箱变远远胜过传统箱变。
4.2对变压器的运行维护对比
传统箱变通常使用油浸式变压器或干式变压器，这种变压器需要定期进行除尘以保证其清洁度，另外，变压器的通风散热风机也要定期进行维护。而地埋式的变压器箱变通常采用全绝缘、全密封、低温升的地埋式的油浸变压器，这种变压器虽然是安装在地表以下，但在通风散热、防水等方面具有可靠保障，因而不需要定期进行维护。
4.3对高压开关设备的运行维护对比
传统箱变的高压开关设备一般情况下是采用负荷开关-熔断器组合电器，需要对高压开关的电气设备和机械传动设备进行定期维护，以保证其安全性。而地埋式变压器箱变的高压开关设备则与变压器组合在一起，然后将其安装在地面以下，这样可以免去定期维护的环节。
目前，广东省已安装多台地埋式箱变，在公园、路边均有使用，许多地埋式箱变已使用3年或3年以上，到目前为止暂未发现任何问题及故障，所以，地埋式箱变具有良好的使用性能，市场前景广阔。
5.结束语
随着我国社会经济的不断发展，人们对土地和环境的要求越来越高，而地埋式的箱变在结构上突破了传统的工艺，弥补了传统箱变的不足。因此，地埋式的箱变在地面空间有限或繁华地段的领域有着十分广阔的发展前景。但地埋式的箱变也存在一定的局限性，地埋式箱变在地下占一定空间，故在道路两旁地埋管线复杂地段难以实施。另外，由于造价比传统箱变高，地埋箱变应用还不够广泛，需要技术人员不断探究。
【参考文献】
[1]李琪淇，郭嘉伟.对10kV预装地埋式的箱变的设计安装的几点建议[J].农村电工，2013（03）.
[2]郝佳琪，吴丽洁.地下配电网设计中地埋式变压器的应用[J].中国交通信息产业，2013（10）.
[3]齐佳慧.浅谈预装地埋式的箱变的特点及其应用[J].黑龙江科技信息，2014（21）.
[4]尚海恒，林有加.城区箱式变压器环保监测分析与安装建议[J].城市管理与科技，2012（05）.