10kV配網電纜故障分析及防范措施

讓攀（國網湖南省電力公司懷化供電分公司，湖南 懷化418000）

10kV配網電纜故障分析及防范措施

讓攀（國網湖南省電力公司懷化供電分公司，湖南 懷化418000）

10kV配網電纜是電力系統的重要組成部分，一旦產生故障，會對供電可靠性產生嚴重的影響。本文主要根據筆者多年工作經驗，闡述了10kV配網電纜故障產生的原因，并且提出了預防10kV配網電纜出現故障的措施，從而降低配網電纜故障，提高電網的運行水平。

10kV；配網；電纜；故障；防范

引言

隨著城市建設的不斷發展，電力電纜因其具有穩定、安全、可靠等特點被廣泛運用在配電網中。但是在配網電纜運行中不可避免的會出現一些故障，導致供電可靠性受到影響。為了保證10kV配網電纜運行安全，必須采取有效的防范措施，預防10kV配網電纜故障的產生。

1 10kV電力電纜故障的分類和原因

1.1 10kV電力電纜故障的分類

電纜故障的種類很多，若按故障發生的直接原因可分為兩大類：①試驗擊穿故障；②在運行中發生的故障。若按故障性質來分，又可分為接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡故障、單一接地故障、也有混合性的接地故障和斷線又接地或短路的故障等，各種故障按其阻值的高低均可分為高阻和低阻故障。按故障性質原則上可分為五種類型：

1.1.1 接地故障

電纜一芯或數芯對地故障。其中又可分為低阻接地或高阻接地。一般接地電阻在20～100Ω以下者為低阻故障，以上者為高阻故障。因使用的故障測試儀器不同，對低阻與高阻的劃分也往往不一致。

1.1.2 短路故障

電纜兩芯或三芯短路，或兩芯、三芯短路且接地。其中也可分為低阻或高阻短路故障，其劃分原則與接地故障相同。

1.1.3 斷線故障

電纜一芯或數芯被故障電流燒斷或受機械外力拉斷，形成完全斷線或不完全斷線。

1.1.4 閃絡性故障

這類故障絕大多數在預防性試驗中發生，并多出現在電纜中間接頭和終端頭。試驗時絕緣被擊穿，形成間隙性放電，當所加電壓達到某一定值時，發生擊穿，當電壓降至某一值時，絕緣恢復而不發生擊穿。

1.1.5 混合性故障

同時具有上述兩種或兩種以上性質的故障稱為混合性故障。

1.2 10kV電力電纜故障產生原因

電纜故障產生的原因主要有：

1.2.1 材料缺陷

材料缺陷主要表現在三個方面：①電纜制造的問題，電纜存在嚴重的偏心、氣隙、雜質或損傷等缺陷；②電纜附件制造上的缺陷；③對絕緣材料的維護管理不善，造成電纜絕緣層受潮、臟污和老化。

1.2.2 安裝施工質量問題

（1）電纜外護套破損：電纜敷設施工不規范，在敷設時野蠻拖拉，電纜外護套損傷或破損，引起主絕緣內部進水受潮。

（2）安裝施工環境惡劣：在雨天或濕度大情況下，制作電纜頭時沒有采取必要的防護措施，電纜頭絕緣局部受潮。

（3）導體連接管壓接不良：電纜中間接頭導體連接管壓接不良，打磨不平整，特別是在壓接管口邊緣處，局部有尖角、毛刺。

（4）安裝尺寸錯誤：安裝沒有嚴格按尺寸要求。

1.2.3 絕緣受潮

因接頭盒或終端盒結構不密封或安裝不良而導致進水；電纜制造不良，金屬護套有小孔或裂縫；金屬護套因被外物刺傷或腐蝕穿孔。

1.2.4 絕緣老化變質

電纜絕緣介質內部氣隙在電場作用下產生游離使絕緣下降。過熱會引起絕緣層老化變質。電纜內部氣隙產生電游離造成局部過熱，使絕緣層碳化。電纜過負荷是電纜過熱很重要的因素。安裝于電纜密集地區、電纜溝及電纜隧道等通風不良處的電纜、穿在干燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的部分等都會因本身過熱而使絕緣層加速損壞。

1.2.5 過電壓

過電壓主要是指大氣過電壓（雷擊）和電纜內部過電壓。對實際故障進行的分析表明，許多戶外終端頭的故障是由大氣過電壓引起的。過電壓使電纜絕緣層擊穿，形成故障，擊穿點一般是存在材料缺陷。由于地下酸堿腐蝕、雜散電流的影響，使電纜鉛包外皮受腐蝕出現麻點、開裂或穿孔，造成故障。電纜走廊沿線居民、飯店、賓館、大廈等違章向電纜走廊排放污水，造成溝內條件惡劣，積水嚴重。電纜接頭長期泡在污水中，易造成中間接頭進水，最終造成絕緣擊穿。

1.2.6 中間接頭設置不合理

中間接頭設置太多，施工中電纜中間接頭之間距離設置的太近。中間接頭對于運行中的電纜來說是最薄弱的環節，容易受各種因素的影響而出現問題。中間接頭長期受壓變形，由于電纜敷設時的大意，許多電纜中間頭被新敷設的電纜壓住，長期受到重壓，造成接頭變形、錯位，導致故障。

1.2.7 外力因素及外力破壞問題

機械開挖、人工打樁施工末經確認核對，隨意作業，損壞電纜，造成接地短路故障；車輛輾壓，地面沉降，造成電纜錯位、扯拉、變形，導致故障發生，這類問題在埋管敷設電纜上有一定的代表性。

2 電力電纜故障探測常用的兩種方法

2.1 電橋法

用直流單橋（簡稱單橋）測量電纜故障是測試方法中最早的一種，。尤其在較短電纜的故障測試中，其準確度仍很高。準確度除與儀器精度等級有關外，還與測量的方法和原始數據正確與否有很大的關系，應加以重視。

工作原理：直流單橋又稱惠斯登電橋，其原理接線如圖1所示，圖中R1，R2，R3，和R4（Rx）為電橋的4個臂，其中R4（Rx）為被測電阻。在電橋的對角ab上接直流電源，在另一對角線cd上接檢流計。QF1-A型電纜探測儀是目前應用較廣、性能較好且又便于操作的電纜故障測試設備，可用于測量低阻接地故障、短路故障和高阻斷線故障，并能測量電纜的電容及電阻值。由于其內部有一個電壓為15V，300V和600V的直流電源，因而能對故障電阻較高（最高可達100kΩ）的故障進行測量。

2.2 低壓脈沖法

低壓脈沖法探測電纜故障是由儀器的脈沖發生器發出一個脈沖波，通過引線把脈沖波送到故障電纜的故障相上，脈沖波沿電纜線芯傳播，當傳播到故障點時，由于故障點電纜的波阻發生變化，因而有一脈沖信號被反射回來。當電纜為斷線故障時（或末端斷開處），其反射脈沖與發送脈沖為同極性；當電纜為低阻接地故障時，其反射沖與發送脈沖極性相反。接地故障反射脈沖的大小和接地電阻值有關，接地電阻越低，反射信號越大。當接地電阻大于100Ω時，其反射明顯減弱，此時就較難區別哪一個是故障反射脈沖 （因為接頭和穿過金屬管道等均有反射）。若測量時電纜有一相是好線，則可采用對比法進行測量，先測出好相波形，再測出壞相波形。

電力電纜故障探測是一項技術性比較強的工作，測試人員應掌握所使用儀器的工作原理并要有一定的工作經驗。要做好電纜故障的探測工作，除了購買先進的儀器設備以外，還要做好測試的培訓工作，迅速、準確地確定電力電纜故障點，能夠提高供電可靠性，減少故障修復費用及停電損失。

3 10kV電纜故障的預防措施

通過以上電纜故障主要原因分析我們可以清楚地看到，大部分故障都是由于施工質量、運行管理水平、個人技術素質等原因造成的。為了有效地預防事故發生，快速準確地查找故障和處理故障，一套行之有效的管理方案是必要的。

3.1 嚴格電纜的施工質量

對電纜的施工和驗收嚴格把關，把源頭的缺陷消滅掉。電纜終端和接頭是在電纜端部制作而成，它們和電纜結合為一個整體，必須在施工現場安裝制作而成，所以就要求電纜施工人員必須按照相關的設計制作工藝要求進行安裝制作，安裝制作時特別要注意以下幾點：首先現場安裝工藝要正確、嚴謹。其次現場環境條件要符合要求。

3.2 提高電纜的安全運行水平

3.2.1 對電力電纜進行統一管理

許多電纜因鋪設時間早、線路所在環境被改造導致線路走向路徑不明確，導致故障的查找非常的困難，而且電纜的標志樁丟失的非常嚴重，很少有人了解電纜的具體走向和位置，因此，在新電纜施工的過程中，可以使用公司配發的GPS定位裝置每間隔一段距離進行定點記錄，對每次電纜故障點和電纜頭、中間頭也進行GPS坐標的記錄，方便電纜和故障多發點的查找，減少故障處理的時間，提高運行的水平。

3.2.2 加強電纜線路的巡視檢查

電力線路的外力損壞事故，在每年的事故總次數中占據了相當大的比例，由于施工企業對電纜的保護意識不強及電纜運行管理部門巡視力度，造成外力損壞比例占到80%左右。為了預防這類事故的發生，要求必須有健全的管理和線路巡查制度，運行人員應加大線路的巡查力度。巡查時應特別注意以下內容：首先為了確保電纜線路的安全可靠性，由專人負責的電纜運行專業人員對管轄內的電纜線路、電纜終端設備和附屬土建設施應進行定期巡視檢查，檢查時應注意電纜路徑附近是否有挖掘現象，周圍有無腐蝕性物質，電纜路徑上有無堆放重物及臨時設施等。室外可見電纜的保護設施是否被盜、移位、松動及銹蝕。電纜終端頭絕緣套管是否完好、清潔，有無閃絡放電痕跡，電纜接地是否完好等內容。當電力系統事故后或由于季節等因素使環境條件發生變化，應進行特別巡視檢查。

3.2.3 做好電纜檔案的管理

要及時修正相關的電纜數據，對電纜路徑不明確的線路進行定位并編輯成冊，確保數據的及時性、準確性，隨時掌握線路巡視、缺陷、事故、檢修等運行維護情況及相關的線路資料，建立缺陷及事故處理的共享資料庫，為不同管轄地域的人員對電纜的維護提供經驗借鑒。

3.3 增強員工的專業素質

一流的企業需要一流的人才，一流的人才造就一流的企業。只有不斷提高干部職工的技術水平，才能使企業更好的發展。提高干部職工的理論水平和技術水平。采用定期考核獎勵的方式提高干部職工增強素質的積極性。加大新材料、新技術、新工藝、新方法的推廣與學習，讓職工保持新鮮感和追求創新的動力。樹立典型，督促大家學習。通過開展QC小組活動，不斷探討快速準確地處理不同性質故障的方法并應用到實際。建立常態機制，有計劃、經常性的開展多種形式的針對電纜專業的技能競賽，為電纜專業化隊伍營造出一種"比、學、趕、幫、超"的良好工作氛圍。

4 結語

綜上所述，10kV電力電纜故障種類主要有接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡故障以及混合性故障等，造成這些故障產生的原因主要有過電壓、絕緣老化、絕緣受潮以及機械損傷等。針對10kV電力電纜故障，必須做好故障監測，加強運行管理，避免故障產生，促進供電可靠性。

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TM755

A

2095-2066（2016）22-0066-02

2016-7-2

讓 攀（1983-），男，工程師，本科，主要從事調度運行方面工作。