楊錦明

摘 要：隨著10 kV電力電纜在配電網(wǎng)中被廣泛應(yīng)用，10 kV電力電纜引起的線路故障也越來(lái)越多。通過對(duì)常見的10 kV電力電纜線路故障的詳細(xì)分析，歸納和總結(jié)了電纜故障的主要原因，從而擬定對(duì)策，為電力電纜及其附件的制作質(zhì)量把關(guān)和為其施工工藝的提升提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電纜；絕緣層；應(yīng)力錐；高壓柜

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）06-0040-02

1 10 kV電力電纜選型、敷設(shè)方式和故障概況

施工所用電力電纜主要以YJV22系列交聯(lián)銅芯電纜（10 kV）為主，與架空線路和老式充油電纜相比較，該型電纜絕緣性能好，允許工作溫度高（可達(dá)90 ℃），有較好的機(jī)械強(qiáng)度。

電力電纜主要采用電纜溝、保護(hù)套管、直埋和電纜槽等方式在地下敷設(shè)，隱蔽性較強(qiáng)，一旦發(fā)生故障，查找困難，修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)供電可靠性影響大。

近年來(lái)造成高明地區(qū)電力電纜故障的主要原因有外力破壞、用戶設(shè)備故障、產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量等四大類；2014年以來(lái)高明地區(qū)電纜故障共6次，其中為3次外力破壞（法恩線、匯源線、興和甲線），全部為用戶設(shè)備，3次為電纜中間頭燒毀（建材甲、乙線、寶進(jìn)線）。電纜頭故障是電力電纜故障高發(fā)的位置，通過分析幾起典型10 kV電力電纜頭故障，找出故障原因，從而制訂相應(yīng)的解決措施，提高10 kV電力電纜頭的施工質(zhì)量。

2 典型的10 kV電力電纜故障分析

2.1 防水層破壞導(dǎo)致電纜擊穿故障

10 kV滄江純聯(lián)絡(luò)備用線路跳閘，經(jīng)過檢查確定故障的性質(zhì)為三相短路并接地。查看故障電纜主絕緣表面和中間接頭外表面，均有水痕狀爬電痕跡，電纜銅屏蔽層顏色發(fā)黑，有明顯的氧化痕跡，證明電纜銅屏蔽層曾長(zhǎng)期與水接觸。因此，本次故障是由于接頭防水層被破壞，導(dǎo)致接頭進(jìn)水，水分浸入接頭主絕緣界面，并最終發(fā)生爬電擊穿。

2.2 尖角或刀痕引起故障

對(duì)電纜進(jìn)行解剖，故障相有一明顯的徑向擊穿點(diǎn)，位于一側(cè)的主絕緣開剝端口處，同側(cè)的接頭和電纜絕緣界面未見爬電痕跡，擊穿位置的主絕緣開剝端口未作平滑處理，殘留有一圈明顯的片狀絕緣層，用手觸摸有尖銳感，如圖1所示。由此推斷本次故障是由于此處尖角從內(nèi)部刺傷接頭本體造成的。

2.3 應(yīng)力錐密封不嚴(yán)或引起故障

孔堂線分支箱10 kV電纜頭擊穿燒毀，如圖2所示，電纜附件并不是全部燒毀，只是安裝應(yīng)力錐的部位被擊穿燒毀。由于目前配網(wǎng)行業(yè)中使用的硅橡膠絕緣電纜頭，采用的絕緣增強(qiáng)模式都是使用硅橡膠材料本身的絕緣性能和安裝時(shí)的過盈密封來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖3所示，如果安裝不到位或者不規(guī)范安裝，都可能導(dǎo)致密封效果不佳，達(dá)不到規(guī)定的絕緣要求，引起絕緣擊穿引發(fā)事故的發(fā)生。

3 10 kV電力電纜故障原因分析

3.1 10 kV電力電纜故障的分類

近年來(lái)，電纜故障一般為擊穿燒毀或高阻。依據(jù)故障電阻和擊穿間隙的情況，電纜故障可分為開路、低阻、高阻和閃絡(luò)性故障四類，各類故障具體情況如下：①開路故障，即斷路，是指電纜的各芯絕緣良好，但是有一芯或者數(shù)芯導(dǎo)體斷開。②低阻絕緣故障，指凡是電纜故障點(diǎn)的殘余絕緣電阻小于10倍電纜特性阻抗（電纜特性阻抗Z，一般在10～400之間）的電纜絕緣故障。③高阻故障，指電纜故障點(diǎn)的殘余絕緣電阻大于10倍電纜特性阻抗的電纜絕緣故障。④閃絡(luò)性故障，是指當(dāng)試驗(yàn)電壓升至某值時(shí)，泄露電流突然升高，監(jiān)視泄露電流的表針間歇性擺動(dòng)，電壓稍下降時(shí)，此現(xiàn)象消失，但電纜絕緣仍有極高的阻值。閃絡(luò)性故障多在預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)生，多出現(xiàn)于電纜中間接頭或終端頭內(nèi)。

3.2 電纜故障主要誘因分析

引起電纜故障的主要原因有：①電纜受潮降低了絕緣性能，導(dǎo)致電纜絕緣層被擊穿短路而燒壞；②電纜接頭附件制作工藝不合格，例如開剝尺寸不正確，損傷下層護(hù)套或主絕緣層；切口不整齊，出現(xiàn)尖角或刀痕；主絕緣表面沒有打磨光滑或過度打磨；主絕緣留有濕氣、導(dǎo)體損傷、接續(xù)管壓接不良或留有尖角、毛刺和棱邊等，還有線耳選用不對(duì)、PVC膠帶綁扎不規(guī)范、中間頭的中心點(diǎn)定位錯(cuò)誤等關(guān)鍵工藝任何一處處理不到位都將引發(fā)電纜擊穿故障；③電纜頭安裝不規(guī)范，例如出現(xiàn)彎曲半徑過小、接觸不良、接地不可靠、損傷外絕緣層等，導(dǎo)致電纜長(zhǎng)期發(fā)熱燒毀或產(chǎn)生機(jī)械損傷導(dǎo)致?lián)舸?；④使用了劣質(zhì)的電纜附件而導(dǎo)致電纜發(fā)熱燒毀或絕緣擊穿；⑤電纜長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行或管理不到位等，導(dǎo)致外力破壞、設(shè)備老化、小動(dòng)物引起電纜損壞等故障。

4 防范措施

通過以上分析，電纜故障原因主要是電纜受潮、電纜頭制作工藝不當(dāng)、電纜頭附件安裝施工不當(dāng)?shù)?，且電纜故障一般發(fā)生在安裝完畢后的2～3年。以下就如何監(jiān)控電纜頭制作，安裝電纜分支箱和高壓柜防潮提出一些方法和措施。

4.1 防止電纜潮濕

防止電纜潮濕的措施有兩種：①減少外部的水源；②加強(qiáng)密封處理，讓電纜與外部空氣充分隔離。

第一種措施相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。由于電力電纜采用電纜溝直埋方式，要減少水源首先要在設(shè)計(jì)和施工中加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)。例如在低洼地方設(shè)計(jì)排水沙井，電纜分支箱設(shè)置在位置較高的地方，箱體基礎(chǔ)做好防水措施，箱體底部做好密封防止水汽進(jìn)入，箱體里面放置干燥劑并定期更換等。這類措施容易做到且成本較低，但往往在設(shè)計(jì)和施工甚至運(yùn)行管理過程中被忽略，導(dǎo)致電纜事故頻發(fā)。

第二種措施相對(duì)技術(shù)要求高和成本較高。由于電纜中間頭、電纜頭在運(yùn)行中會(huì)隨負(fù)荷的高低變熱或變冷，空氣在里面熱脹冷縮，里面的空隙就像人體呼吸一樣，不易做到完全密封，但隨著冷縮工藝的不斷進(jìn)步，密封措施也得到一定的加強(qiáng)，但必須要注意的是在施工過程中，里面盡量不要留有空隙，以減少水汽進(jìn)入。

4.2 加強(qiáng)電纜頭制作和安裝過程的監(jiān)控

在電纜頭的制作和安裝過程中，要注意以下幾個(gè)方面的監(jiān)控：①成立電纜技術(shù)專家小組，要求所有10 kV電纜中間頭、終端頭的制作至少有一位電纜技術(shù)專家在場(chǎng)進(jìn)行旁站，對(duì)每一步關(guān)鍵工藝進(jìn)行拍照取證。②嚴(yán)格做好電纜中間驗(yàn)收環(huán)節(jié)，收集電纜頭制作和安裝過程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。③完善電纜基本信息。例如型號(hào)、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、投運(yùn)日期、施工單位、施工人員、電纜技術(shù)專家、作業(yè)環(huán)境等信。④整理過程圖片。包括電纜中間頭、終端頭制作過程關(guān)鍵工藝圖片和作業(yè)環(huán)境、中間頭位置的照片（照片內(nèi)容應(yīng)含中間頭臨近標(biāo)志性建筑物）等。⑤完善電纜中間頭檔案和核對(duì)電纜路徑，確保圖實(shí)一致。

4.3 加強(qiáng)電纜線路的運(yùn)行管理

加強(qiáng)電纜線路的管理要做到：①電纜線路中間頭井每年至少進(jìn)行一次開挖檢查，檢查電纜中間頭是否發(fā)熱、是否有積水、是否有白蟻、是否存在其他影響電纜安全運(yùn)行的外部環(huán)境，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)維修。②電纜工程交接試驗(yàn)項(xiàng)目增加電纜振蕩波試驗(yàn)，建立電纜工程試驗(yàn)清單和電纜中間試驗(yàn)頭清單。③電纜終端頭至少每季度進(jìn)行一次紅外成像儀測(cè)溫或超聲波局放測(cè)試，以檢查電纜終端頭發(fā)熱和局放情況。④對(duì)于連續(xù)運(yùn)行超過15年的電纜線路，在負(fù)荷高峰前進(jìn)行開挖檢查，并結(jié)合線路計(jì)劃，停電進(jìn)行震蕩波局放試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜線路存在的安全隱患。⑤安裝饋線自動(dòng)化開關(guān)，及時(shí)隔離故障電纜，定期檢查繼電保護(hù)裝置、定值檢查工作。重點(diǎn)檢查保護(hù)定值是否與上一級(jí)保護(hù)相配合，是否按定值單執(zhí)行，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)派發(fā)整改通知書并督促客戶限期進(jìn)行整改，防止用戶故障出門。

5 結(jié)束語(yǔ)

導(dǎo)致10 kV電力電纜故障原因很多，尤其在電纜附件和中間頭施工中，導(dǎo)致電纜運(yùn)行中出現(xiàn)事故的原因往往是一些容易被忽略的細(xì)節(jié)，因此，電纜施工要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行；同時(shí)，要在不斷分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上，逐步提高電力電纜和其附件的產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量。只有加強(qiáng)電纜線路運(yùn)行管理，才能有效減少電力電纜故障的發(fā)生。

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〔編輯：王霞〕