配網中壓電纜故障原因分析與提升措施

摘要：城市配網中壓電纜化率逐年提升，深入分析中壓電纜線路故障原因對降低城市配網故障率、提高供電可靠性有重要意義。本文從電纜附件、電纜本體、運行環境三個方面對常見中壓電纜故障原因進行分析，并給出對應的提升措施，為電力運維和施工人員提供參考。

關鍵詞：配網故障;中壓電纜;故障分析

隨著城市化快速發展，新建配網中壓線路以電纜線路居多，加上對原有架空線路不斷改造下地，電纜化率逐年提升。以珠海香洲區為例，電纜化率高達95%，2018年發生各類配網設備故障168次，其中電纜附件故障104次，占比62%，電纜本體25次，占比15%，兩者合計占比達77%，可見深入分析中壓電纜線路故障原因對降低城市配網故障率、提高供電可靠性有重要意義。

本文從電纜附件、電纜本體、運行環境三個主要方面進行故障原因分析，并給出對應的提升措施。

1 電纜附件

電纜附件相對于本體，其生產門檻較低，各廠家技術生產水平良莠不齊，生產工藝、原材料選用容易出現問題。同時現場施工人員制作技能參差不齊，施工質量難以保證，加上外部潮濕天氣、負荷高峰以及各種的不利外部環境因素，電纜附件故障率高居不下。

1.1 產品質量

存在問題：

（1）原材料選用較差。如含有雜質和氣泡等質量缺陷，配套硅脂不滿足技術要求，甚至配置為普通潤滑劑，容易硬化，造成電纜絕緣界面形成爬電縫隙[1]。

（2）生產工藝不良。附件抱緊力不足，造成附件與電纜本體或套管界面壓緊力不夠，密封不良，導致爬電現象。附件尺寸不規范，與制作說明書不對應，不滿足實際安裝要求。

（3）電纜T型頭外半導屏蔽層導電率不滿足要求，未能起到屏蔽接地效果。

提升措施：

（1）嚴格執行產品到貨質量檢查，實行全面抽樣試驗，避免缺陷產品投運。

（2）加強供應商管理，對不合格產品廠家依據合同進行處罰，履行供應商常態化評估機制。

（3）在典型事件中暴露出來產品缺陷或家族式隱患，采取應急措施，批量更換，減少同類故障。

1.2 施工質量

存在問題：

（1）施工人員技能不足，甚至不具備制作資質，死記硬背，不理解各制作環節的原理含義，導致制作工藝不良或錯誤。

（2）中間頭應力管內屏蔽錯位。開剝絕緣尺寸錯誤或壓接銅管造成線芯過長，使導體連接位置長度大于附件應力管內屏蔽長度，導致內屏蔽無法有效改善電場分布。

（3）中間頭連接銅管纏繞絕緣帶。銅管壓接后纏絕緣帶，造成內屏蔽應力管屏蔽作用受影響，容易形成局部高電壓而擊穿。

（4）附件應力錐與電纜外半導電層未完好搭接。外半導體未削倒角，收縮定位不準或拉縮支撐塑料帶時附件走位，導致附件應力錐未與電纜外半導層有效搭接，電場應力線突變，造成絕緣擊穿。

（5）主絕緣層有劃痕或雜質。開剝外半導電層時劃傷主絕緣層，未打磨處理，形成爬電通道，在電場作用下產生游離放電[2]，逐漸降低主絕緣的絕緣水平導致擊穿。主絕緣層清潔時，帶有銅管粉末或半導體粉末，未全面清潔;涂抹硅脂膠時，把半導電層斷口處的半導電顆粒帶到了主絕緣界面上等，降低主絕緣層的絕緣水平。

（6）冷縮電纜中間頭制作后，未達到足夠的固定時間，就隨意搬動和放入電纜溝，導致電纜中間頭的錯位。

（7）附件選擇不匹配。如開關柜是美式套管，施工采用歐式電纜T頭進行安裝，導致電纜T頭附件密封、均壓、電場等不滿足技術要求而導致擊穿故障。電纜T型頭并接的前、后插為不同廠家、型號產品時，沒有檢查匹配程度。

（8）安裝工藝不合格。開關柜套管間距固定，T頭安裝時線耳端子與套管應良好接觸，部分存在斜面強行安裝問題。

提升措施：

（1）實行電纜附件制作人員資格審核備案，嚴格把關，施工單位辦理工作票時，應備注電纜附件制作人，供電人員簽發、許可時加強審核，避免無資質電纜頭制作人員。要求施工單位對制作工藝不良的施工人員加強培訓，考核合格后方可開展工作。

（2）對電纜附件制作全過程管控。嚴格按照廠家提供施工圖紙進行，尤其加強開剝尺寸、應力管安裝定位、連接銅管處有無絕緣帶、主絕緣有無劃痕或其他雜質，倒角制作等關鍵環節審核[3]。出現工藝問題，及時指出、整改，杜絕帶缺陷投運。

（3）資料存檔，落實責任追溯制度。制作過程視頻化或圖片化，及時歸檔，移交運維單位;電纜附件掛牌，明確制作單位和人員。延長電纜附件制作保質期，故障后解剖，屬施工質量問題的，進行承包商考核扣分。

（4）組織基層班組人員、監理人員、施工人員進行電纜附件制作培訓，提高施工人員及驗收人員的技術水平，對電纜頭制作技術調研、討論，舉辦配網電纜頭制作競賽。

1.3 日常運維

對電纜附件加強局放檢測，如結合開關柜局放，利用超聲波、地電波檢測終端頭放電缺陷[4];對運行年限久、中間頭較多的電纜開振蕩波測試，及時發現、處理電纜缺陷，降低電纜故障率。

2 電纜本體

相比電纜附件，電纜本體產品質量問題較少。除個別因老化、蟻蟲咬傷等故障因素外，電纜本體故障一般為外力破壞，尤其是城市各類基礎設施類建設項目種類繁多，參建單位多，涉及各類鉆探、開挖、頂管等施工，工程趕進度，地下管線未仔細勘察就盲目施工現象突出，加上各種因素導致的電力遷改項目進度遲緩，電力管線在施工范圍內得不到有效保護等，這些都導致電力線路遭受外力破壞風險增加。

提升措施：

（1）及時獲取外力破環黑點信息來源。供電企業加強與政府規劃部門、市政工程及道路工程相關的建設單位、通信、燃氣、水務等溝通聯系，及時獲取項目施工信息，及時進行勘察、書面交底。建立相關微信群，確保施工信息溝通渠道。

（2）完善施工黑點檔案。增加人力，每日組織特巡，尤其對于直埋電纜，探明路徑，完善標識標志，及時更新黑點檔案。

（3）現場發現外破風險較大時，應要求施工方現場立即停止施工。待現場電纜位置以及安全注意事項交待清楚后，施工方在電力運行人員全程旁站監督指導下方可繼續施工。

3 運行環境

存在問題：

（1）電纜通道內積水嚴重，電纜中間頭長期泡水或受潮。

（2）開關柜柜體密封不良，尤其是底板，電纜附件運行環境潮濕。

（3）電纜溝防火措施不完善，通風散熱裝置缺失，尤其對電纜溝滿載、電纜負荷重的情況。

提升措施：

（1）增量電纜通道設計、建設時同步考慮排水設施，驗收人員嚴格把關排水情況。存量考慮維修或改造，增加排水設施。

（2）冷縮中間頭在銅管兩端進行內防水處理，制作完成后，主絕緣附件兩端外加外防水技術措施;電纜溝中間頭確保上支架，直埋電纜中間頭處加設中間頭井，采用桃粒材料代替河沙防潮隔離。

（3）對密封性不良的開關柜柜體及底板維修，加裝除濕裝置等。

（4）及時清理電纜溝內雜物，減少火災隱患。對電纜溝內電纜中間頭安裝防爆裝置;對電纜頭附近電纜噴涂防火涂料火、防火包帶等，避免其他易燃管線同溝敷設或采用阻燃性管線，設置電纜溝隔斷等。

4 結語

本文結合實踐經驗，從電纜附件、電纜本體、運行環境三個方面對常見配網中壓電纜故障原因進行分析，并給出對應的提升措施，為電力運維和施工人員提供參考。

參考文獻：

[1]金祖山，吳明祥，李思南，等.浙江電網電力電纜故障的原因分析和對策[J].浙江電力，2014，5（2）：610.

[2]吳廣寧，張冠軍，劉剛，等.高電壓技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3]中國南方電網有限責任公司.配電網生產班組基本技能和核心業務.北京：中國電力出版社.

[4]吳明祥，歐陽本紅，李文杰.交聯電纜常見故障及原因分析[J].中國電力，2013，46（5）：6770.

作者簡介：劉洋（1986），男，安徽渦陽人，工程師，研究方向為配網自動化;梁宇輝（1989），男，廣東珠海人，工程師，研究方向為電能計量。