配網10kV電纜試驗方法、故障與解決方案

陳超杰

摘 要：本文介紹了電力電纜的試驗方法，電纜故障測尋方法并結合電纜頭故障檢修實例對10kV電纜頭常見故障與防范措施進行探討分析。

關鍵詞：電纜線路試驗；故障測尋；檢修實例；

[前言]

電力電纜作為電網中輸送和分配電能的主要方式之一，起著架空線路所無法替代的重要作用；因此對電纜的接頭制作工藝和檢測試驗要求很高。本文詳細介紹了電纜試驗方法、并結合實例對故障測尋方法與防范措施進行探討分析。

[正文]

一、電力電纜的試驗

㈠絕緣電阻表選擇

測量0.6/1kV電纜，用1000V絕緣電阻表；測量10kV及以上電纜用2500V絕緣電阻表也可用5000V絕緣電阻表。橡塑電纜外護套、內襯層的測量選用500V絕緣電阻表。

㈡電纜的試驗

1、檢查電纜兩端的相位；電纜兩端的對應相相位應一致；

2、電纜的絕緣電阻測試：各相間、相對地及金屬屏蔽層間測量；做耐壓前后均應測量電纜的絕緣電阻（試驗后放電）前后的絕緣電阻應無明顯變化（見圖1）

3、電纜的直流電阻測試：各相間、相對金屬屏蔽層間測量（見圖2）

4、直流耐壓試驗和泄漏電流測試（目前10kV電纜不做）：分別在每一相上進行，對一相試驗時，其他兩相、屏蔽層、鎧裝層一起接地；試驗電壓可分4段均勻升壓，每段停留1分鐘，并讀取泄漏電流，升至試驗電壓值后維持15分鐘，讀取1分鐘和15分鐘時的泄漏電流。（見圖3）

5、交流耐壓試驗：長度小于50米電力電纜交流耐壓試驗實物接線（見右圖）注：在做短電纜試驗時（<50m），需加補償電容進行補償用。

⑴被試品參數及試驗條件：

①試品的電容量：10kV300mm2XLPE5kM電纜電容量1.85uF；35kV300mm2XLPE1kM電纜電容量為0.19uF；

②10kV電纜試驗電壓：2.5U0=22kV（國標GB50150-2006規定：10kV電纜在做交流耐壓試驗時，試驗電壓為2.5U0=21.75kV，此時的試驗時間為5min或60min）； 35kV電纜試驗電壓為52kV；

③連續試驗時間：60min ；④頻率調節范圍：30～300Hz；

⑵試驗時的試驗頻率、電流核算及接線圖

二、故障測尋方法

1、電纜故障性質的確定

在電纜線路發生故障以后，首先必須了解故障情況，確定故障的性質，然后才能根據故障的性質正確選擇具體的故障測尋方法進行故障測尋。例如，運行中的電纜線路發生故障時，若只給了接地信號，則有可能是單相接地故障；保護過流繼電器動作，出現跳閘現象，可能發生了電纜兩相或三相短路或接地故障，或者是發生了短路與接地混合故障。發生這些故障時，短路或接地電流燒斷電纜線芯將形成斷路故障。僅僅通過上述判斷尚不能完全將故障的性質確定下來，還必須測量電纜的絕緣電阻和進行線芯的導通試驗。

2、電纜故障的測尋步驟

⑴確定故障的性質

⑵故障點的燒穿。如果故障電阻很高，通過施加沖擊電壓或交流電壓燒穿故障點，將高阻故障或閃絡性故障變為低阻故障，以便進行粗測。

⑶ 粗測。就是測出故障點到電纜任意一端的長度。粗測的方法有兩大類，一類是電橋法，另一類是脈沖反射法。

⑷ 探測故障電纜線路的敷設路徑。對于直埋、排管、充砂電纜溝敷設的電纜就是找出故障電纜的敷設路徑和埋設深度，以便進行定點精測。探測路徑的方法是向電纜中通入音頻電流信號，然后利用接收線圈通過接收機接收此音頻信號。

⑸ 故障點的精測（定點），也就是確定故障點的確切位置。通常采用聲測、感應、跨步電壓等方法進行定點。

上述五個步驟是一般的測尋步驟，不是固定不變的，實際工作中，可根據具體情況省去其中的某些步驟。例如，電纜敷設路徑的圖紙很準確時可不必再探測敷設路徑；對于高阻故障，可不經燒穿而直接用閃絡法進行粗測；對于一些閃絡性故障，不需要進行定點，可根據粗測得到的距離數據，查閱資料，直接挖出粗測點處的中間接頭，然后再通過細聽而確定故障點；對于電纜溝或隧道內的電纜故障，可進行沖擊放電，不需要使用儀器進行定點，而直接用耳聽、鼻聞、眼觀和手摸來確定故障點。

三、電纜頭故障檢修實例

㈠事故現象：

1、2010年06月29日 10時50分，試驗班在進行10kVXXX線#01箱712開關至某小區#4配電室進線602開關電纜絕緣試驗過程中發現C相電纜對地主絕緣電阻太低，同時鋼鎧對地絕緣電阻為零。（考慮到新敷設電纜而且新制作了四個電纜中間接頭不采用故障點的燒穿法）

2、現場要求四班、五班對10kVXXX線#01箱712開關至某小區#4配電室進線602開關電纜頭重新檢查清洗處理后重新測試，結果相同。

3、現場要求五班拆開10kVXXX線#01箱712開關C相電纜頭并拆除應力嘴進行清洗處理后再次測試，結果相同。（匯報部門經理）

4、詳細向安裝五班了解電纜敷設及電纜頭制作過程，部門經理指示拆開某小區#4配電室側電纜第一個中間駁接口，對兩側電纜分別進行測試，某小區#4配電室側三相電纜對地主絕緣電阻大于20GΩ，10kVXXX線#01箱712開關側C相電纜對地主絕緣電阻太低，同時鋼鎧對地絕緣電阻為零。

5、安裝五班認為人民XXX院對面青少年宮處中間駁接口受地理位置限制，可能性較大，部門經理指示拆開此處電纜中間駁接口，對兩側電纜再次進行測試，兩側三相電纜對地主絕緣電阻正常（均大于20GΩ，未發現任何故障。）部門經理布置安裝四、五班分兩隊對拆開電纜中間駁接口電纜頭重新制作、駁接（安裝四班班長到明浩分公司領取電纜中間駁接材料）并強調要嚴格按照10kV電纜中間駁接作業指導書工藝要求進行制作。

6、下午17時30分兩處電纜中間駁接口各項工作準備就緒，壓接前對相并重新對電纜進行再次測試過程中發現C相電纜對地主絕緣電阻為零。（這類故障為閃絡性故障。大多在耐壓試驗時發生，并多出現于電纜中間接頭或終端內。發生這類故障時，故障現象不一定相同。有時在接近所要求的試驗電壓時擊穿，然后又恢復，有時會連續擊穿，但頻率不穩定，間隔時間數秒至數分鐘不等。有時電纜在一點電壓下發生擊穿，待絕緣恢復后擊穿現象便完全停止，通常稱這類故障為封閉性故障。）

7、現場要求施工班組取下青少年宮處中間駁接口銅直通導管，重新對再次對電纜進行兩側測試：某小區#4配電室側三相電纜對地主絕緣電阻大于20GΩ，10kVXXX #01箱712開關側C相電纜對地主絕緣電阻為零。要求安裝五班將某小區#4配電室側電纜第一個中間駁接口電纜駁接，安裝四班繼續配合查找故障點。

㈡故障原因及故障點：

部門經理指示拆開第三個電纜中間駁接口，拆開時由外層開始，每拆開一層，都要詳細檢查并進行測試，務必找到故障原因及故障點2010年06月29日 18時30分拆開第三個電纜中間駁接口最后一層絕緣，對10kVXXX #01箱712開關側電纜進行測試，兩側三相電纜對地主絕緣電阻正常（均大于20GΩ）。測試后對電纜放電時C相駁接口銅直通導管壓接處對半導體屏蔽層搶弧，經常詳細檢查后發現銅直通導管壓接處對半導體屏蔽層有一條極小鋼絲，找到故障原因及故障點，故障的性質為高阻故障。

㈢防范措施

這次故障主要原因是施工質量問題，部門經理要求部門人員舉一反三，杜絕此類事故再次發生，時刻保持清醒認識，警鐘長鳴，不能顧此失彼，不能有絲毫僥幸、麻痹和懈怠思想。同時發現這批中間接頭在安裝過程中容易將電纜外屏蔽金屬護套小鋼絲帶入接頭內，是廠家制造紕漏出現的問題屬次要原因，已跟物資部門反映要求廠家做相應的改進工作。

[結束語]

我市10kV電纜數量眾多，所處環境條件比較差，電纜終端頭與電纜中間接駁頭制作工藝技術參差不齊，并對施工現場溫度、濕度、灰塵都不好控制。本文對電力電纜的試驗方法，電纜故障測尋方法并結合本人工作上遇到的電纜頭故障檢修實例對10kV電纜頭常見故障與防范措施進行探討分析。希望能降低10kV電纜在運行中的故障發生率，提高配網供電可靠性。請老師、評委、同事提出寶貴意見，在此表示衷心的感謝！

參考文獻：

[1]《電力電纜安裝運行技術問答》作者：史傳卿.

[2]《電力設備的在線監測與故障診斷》作者：高勝友、李福祺.

[3]《電力設備局部放電的在線監測》作者：羅俊華..