110kv單芯電纜外護套絕緣故障點的查找處理與預防

王天保

【摘 要】本文闡述城網改造高壓單芯電纜敷設施工過程中，經常性會發生不同程度地損傷到外護套，給電纜線路帶、送電和正常運行帶來危險，快速查找和處理故障點及提前預防外護套的損壞，即減少了電網和人身危險的發生又能縮短帶、送電時間，又提高送電工作效率。

【關鍵詞】高壓電纜；外護故障；查找處理；預防措施

一、概述

伴隨城網改造的全面展開，110kV交聯聚乙烯電纜具有供電安全可靠、絕緣性能好、易于制作、安裝簡便等特點優勢，在城市電網建設過程中的應用越來越廣泛。許多供電單位、施工單位、甚至設計單位對110kV 至220KV XLPE（交聯聚乙烯）電纜的接觸也越來越多，但由于施工工期的緊迫以及對電纜施工保護不是十分重視，造成安裝工作后電纜存在缺陷，以至于110kV電纜在敷設后外護層通不過耐壓試驗（直流10kV/1min），給工程后期順利帶、送電造成了影響。

目前，單芯高壓電纜外護層大多采用HDPE護套料，在工廠內已通過直流25kV/5min的耐壓試驗，泄漏電流低至幾十μA，因此，外護的輕微損壞就使得敷設后的耐壓試驗達不到規定要求。

二、電纜外護套損壞絕緣低的原因和影響后果

一般造成電纜護套缺陷絕緣低的原因由以下幾個方面，第一是大多是由于敷設過程或包括填土及蓋板過程中外力損傷所至。第二是運行后的護套缺陷通常由于接地箱進水，原有缺陷點的劣化，接地線分叉部分透潮使絕緣電阻下降等原因造成，有時因為電纜埋設過深，或周圍情況復雜，使定位十分困難，有些缺陷點歷經多年不能解決，給運行留下了隱患。

110kV及以上電力電纜均為單芯電纜，單芯電纜的外護層是電纜的重要組成部分，其絕緣狀態的優劣，直接影響著電纜的使用壽命和電網的安全可靠運行，其原因有以下三點：

a.護套破損導致電纜金屬屏蔽層出現多點接地，金屬屏蔽層會產生環流造成損耗發熱，導致絕緣局部過熱并加速絕緣老化，嚴重影響到主絕緣的壽命。

b.護層絕緣損傷導致水分侵入，主絕緣產生水樹老化的概率增加，對電纜壽命產生嚴重影響。

c.主絕緣在金屬護層被腐蝕處產生電場集中，易產生局部放電和引發電樹枝，對電纜的短期運行安全造成威脅。

隨著XLPE電纜的用量增加和電壓等級的逐年上升，有的電纜敷設現場環境極其惡劣，加之大規模基建開挖地面造成電纜受損，實際電纜絕緣護套破損情況非常普遍，必須予以高度重視。應及時監測電纜絕緣及外護套絕緣狀態，對護套破損處進行定位、修補，并對造成損壞的原因加以分析防止，以利于城市地下電網的安全運行。

110kV及以上高壓電纜的非金屬外護套都有絕緣要求，IEC標準要求110kV電纜外護層在竣工試驗時能耐受直流10kV/1分鐘。高壓電纜外護層如果受到損壞，在運行中會造成金屬護套的多點接地，將會造成環流損耗，影響電纜的安全運行，所以進行電纜外護層的檢測和故障處理十分必要。

三、故障點的查找和測量方法

（一）電纜外護套故障點的外觀查找法

電纜外護套故障外觀查找方法比較簡單直觀，主要是針對相對多數量比較明顯發現傷痕的區域進行篩選，其方法就是沿著某相單芯電纜固體路線，檢查出單芯電纜外護套四周表面在敷設過程中，所途徑路線上磕碰擦掛傷痕，做出標記，再仔細查看分析甄別損傷程度，判斷是否造成故障點，并進行認真修復。為加快查找進度，要求途經路線光線良好，檢查人員要做到認真仔細全面，可分配多組人員同時進行分段或分ABC相序電纜查找。外觀查找法的相對效率較高，百分之九十以上的損傷點是靠人為肉眼檢查出來的，所以，為加快查找進度，可以適當多派人查找。

（二）電纜外護套故障測試儀查找法

有的故障點靠人工查找極其不易被發現，要依靠儀器來查找具體位置，用電纜外護套故障測試儀查找，方法較為復雜些，儀器本身是主要用于交聯電纜外護套的耐壓試驗之用，同時也可用來作中高壓屏蔽電纜上的護套故障預定位，塑料絕緣層低壓電纜上線路接地故障預定位的方法，是采用測量跨步電壓法可以對電纜故障進行精確定點。

1.使用儀器的主要功能特點：

（1）反射法的有力補充，粗測結果更準確，可靠性高。

（2）測試電壓細分為2000V，4000V，10000V三檔，適用于不同電壓等級的電纜。

（3）測量范圍無盲區。

（4）降壓到零后的儀器自動放電功能。

（5）適用于66kV-220kV電纜外護套故障的預定位和精確定點。

2.使用儀器的技術性能：

儀器一般型號：WHT- 08

電源輸出方式 ：直流、脈動2種方式。

可選直流電壓輸出 ：電壓0- 10kV可調， 短路電流50-500mA。

直流電流輸出：50mA- 500mA

電壓比較法為 ：±2% L

定點精度：跨步電壓法精確定點 ±30cm。

3.使用儀器的測試原理

本儀器是針對外護套故障的特點，采用壓降法初測電纜外護套的接地故障，再用跨步電壓法精確查找故障點，具體是通過兩根接地鐵釬，尋找土壤中電勢最低點而精確定點。在故障點處流入大地的測試電流導致故障點處為正負電壓峰值轉換點，在故障點前接近故障時，跨步電壓增加，越過故障后跨步電壓減小，并且極性改變，在接地故障點正上方時，指針停在零位，此處既為電纜故障點的準確位置。

四、故障點的修復處理

（一）包纏法：查找出損壞較大的故障點后，首先把故障點電纜外皮破損處清潔后，用絕緣膠布包纏3層以上，然后再包纏防水膠布3層，最后再包纏PVC膠布即可。

（二）燙補法：查找出損壞較小的故障點后，同樣把電纜外皮的破損處清潔后，用烙鐵燙補修復電纜外皮，是損壞點完全閉合即可。

五、故障點產生和預防措施

（一）敷設電纜時，在電纜溝道、隧道的進出口沿線棱角處，鋪墊塑料皮在棱角處，防止棱角剮蹭電纜護套，造成損傷。

（二）敷設電纜上支架后，電纜敷設人員應及時檢查電纜橋架、角鋼橫撐，是否有刮蹭現象，否則，及時采取防刮蹭防硌損措施。

參考文獻：

[1] WHT- 08儀器說明書.