環(huán)網(wǎng)柜電纜終端燒毀原因分析

費馳

摘要：隨著城市大規(guī)模建設以及道路改造，許多配網(wǎng)10kV線路由桿線入地，而環(huán)網(wǎng)柜以接線方式靈活，占地面積小，安裝方便，操作簡單，免維護的特點被大量采用，在運行維護中，各種問題也逐漸暴露，因此對于長期積累的故障進行統(tǒng)計分析，分析故障原因，提出相應的技術(shù)和管理措施增強設備的運行可靠性對于配網(wǎng)運行管理很有必要。該環(huán)網(wǎng)柜位于10kV某線11開關和13環(huán)網(wǎng)柜之間，由于故障段線路沒有帶客戶，隨即對其進行了分段隔離處理恢復供電。

關鍵詞：10kV環(huán)網(wǎng)箱;燒毀原因;分析

1環(huán)網(wǎng)柜電纜運行故障分析

1.1環(huán)網(wǎng)柜本體分析

故障環(huán)網(wǎng)柜為戶外型六氟化硫全封閉環(huán)網(wǎng)開關設備，柜體型號為SAFE型?，F(xiàn)場檢查12環(huán)網(wǎng)柜本體，發(fā)現(xiàn)第四隔離室（即12A）損傷嚴重，柜體氣體壓力指示已至紅區(qū)。將柜體拆除后，進一步打開12A電纜室，觀察三相電纜終端發(fā)現(xiàn)：A相電纜終端主體損傷最嚴重，應力錐與電纜半導電層搭接處電纜絕緣層燒毀，線芯裸露且部分熔斷;B相電纜終端靠近A相側(cè)燒熔，且屏蔽接地孔燒掉;C相未見異常。電纜接頭所用壓接端子完整無損傷，排除因壓接端子連接不良出現(xiàn)發(fā)熱而導致電纜接頭燒毀。因此可以斷定，故障點發(fā)生在A相應力錐與電纜半導電層搭接處。

1.2電纜運行分析

故障段電纜位于12環(huán)網(wǎng)柜與#1分支箱之間，電纜型號為YJLV22–1×500型單芯電纜，長度為240m。12環(huán)網(wǎng)柜12A電纜室和#1分支箱內(nèi)電纜終端銅屏蔽層和鎧裝層均采取直接接地的方式。由于單芯電纜在運行過程中電纜絕緣屏蔽層、銅屏蔽層或鎧裝層上會產(chǎn)生感應電壓，此感應電壓和電纜的長度與通過的電流成正比，另外還跟電纜的排列方式有關，兩邊相大于中相。電纜越長、電流越大電纜屏蔽層感應電壓越高，最終導致感應電流通過電纜屏蔽層經(jīng)應力錐及T型頭本體的接地線流向大地。絕緣屏蔽在感應電流的作用下發(fā)熱，長期運行造成電纜絕緣及屏蔽層老化，導致絕緣降低，并引發(fā)單相接地故障，最終導致電纜終端燒毀。

1.3電纜質(zhì)量分析

通過詢問電纜施工人員，得知在施工放電纜時，有人發(fā)現(xiàn)電纜線芯存在偏芯問題。隨后，通過對燒毀電纜進行解體，也證實了這一點。通過咨詢本地專業(yè)生產(chǎn)電纜的廠家以及與專業(yè)的電力研究部門溝通，初步判斷：在生產(chǎn)過程中，電纜主線芯靜置時間不夠，主線芯氣體散不出來，隨著溫度升高，氣體逐漸釋放向高位聚集，產(chǎn)生微阻，加之其他工藝原因?qū)е码娎|偏芯。致使電纜絕緣層分布不均，形成絕緣薄弱部位，在特殊情況下，就很容易造成電纜終端部位產(chǎn)生放電現(xiàn)象，進而被擊穿。

2設備運行改進措施

2.1電纜終端頭及避雷器放電改進措施

三芯電纜在進入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)時的固定非常重要，一定要用電纜卡箍固定在高壓套管的正下方，不能使電纜套管承受任何方向的力。安裝后應使得電纜終端頭套管不扭曲形變，不受力，柜內(nèi)電纜垂直向下不傾斜扭曲。對于三相線芯長度的測量一定要準確，因為一旦確定就不可更改，必須要保證三相線芯長度合適，邊相長短盡可能一致，這樣才能使電纜各相線芯垂直對稱，不扭曲、同時分支手套盡量靠下安裝，電纜卡箍位置也要盡量靠下。將電纜從環(huán)網(wǎng)柜基礎下穿入柜內(nèi)時，使電纜保持盡可能的垂直，使三相正對套管。大截面銅芯電纜的彎曲半徑比較大，這便造成在現(xiàn)場實際中，經(jīng)常有大截面電纜無法垂直進入柜體的情況發(fā)生，這與電纜溝深度有很大關系，當電纜彎曲半徑大于電纜溝深度時，電纜是無法在工程規(guī)范范圍內(nèi)做到垂直進入柜體的，這時應該適當提高環(huán)網(wǎng)柜基礎高度使其電纜溝深度與電纜彎曲半徑相匹配，這樣便可減少安裝后電纜內(nèi)部應力產(chǎn)生的力矩;而且在電纜終端頭制作完成后，其電纜長度已經(jīng)不可變，適當?shù)奶Ц呋A高度可以使得電纜彎曲時可調(diào)整的裕量也相對增加，可減少安裝時施加的外力，特別對于截面較大電纜連接安裝時也更為輕松，連接處也更為緊固。環(huán)網(wǎng)柜基礎高出地面一般為300～500mm，基礎下的電纜井深度要做到900mm以上，在現(xiàn)場條件許可時要達到1000mm，這樣可以保證電纜從基礎下進入環(huán)網(wǎng)柜時有足夠的彎曲半徑，能夠垂直進入，減少應力。在現(xiàn)場施工條件允許時，電纜可采用雙固定的方式，即在正常固定下端電纜井內(nèi)加設一固定梁，增加一固定位。在安裝應力錐時，首先應保持干燥，清潔。在應力錐與T型接頭之間不能有任何雜質(zhì)存在，雜質(zhì)在潮濕空氣中的電解使得錐體表面易產(chǎn)生爬電現(xiàn)象，其次要保證應力錐與電纜截面的配合，裕量合適，裕量過大或過小都會產(chǎn)生不良后果。過大時會造成安裝困難，容易撐裂;過小時會造成密封不良，嚴重時會沿面放電。對電纜T型接頭，其應力錐與絕緣外套以及電纜本身都有相對位置的要求，隨意性小，應嚴格按安裝要求執(zhí)行以滿足應力控制和絕緣密封的要求。

2.2凝露改進措施

（1）在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)加裝通風口，最好能加裝換氣扇，使內(nèi)外空氣有效流動，以降低空氣濕度，減少柜體表面產(chǎn)生凝露的機率。對于柜內(nèi)部加裝智能加熱除濕裝置，每當感應到內(nèi)外溫差在2度到3度時啟動加溫除濕設備，使柜內(nèi)無法產(chǎn)生凝露，并加快柜內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生的凝露揮發(fā)，裝置電源對于柜內(nèi)帶PT的環(huán)網(wǎng)柜可從PT柜接去電源，對于無PT的環(huán)網(wǎng)柜則可從最近的公用變壓器處取電?；蛘呃铆h(huán)網(wǎng)柜多位于戶外的情況，在其上架設太陽能電池板，利用太陽能對除濕器提供能源，這也是一種利用新能源的思路。同時筆者認為對于環(huán)網(wǎng)柜外殼內(nèi)表面應加裝一層除濕材料，以吸收表面產(chǎn)生的凝露。

（2）加強電纜溝內(nèi)排水，對所有進出電纜井的管溝進行防水封堵，在今后環(huán)網(wǎng)柜基建施工過程中，采取防水隔離措施，確保電纜井、溝干燥無滲漏，確保電纜溝有一定的傾斜面并建立電纜溝獨立排水系統(tǒng)。電纜溝要高于市政排水管網(wǎng)以防止市政排水管網(wǎng)內(nèi)水向電纜溝內(nèi)流動。這樣可降低由溝內(nèi)積水揮發(fā)使溝內(nèi)空氣濕度增加并沿著電纜溝進入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部。

3結(jié)束語

環(huán)網(wǎng)柜在10kV配電網(wǎng)的應用，提高了配電網(wǎng)供電的可靠性，為構(gòu)架靈活高效的配電網(wǎng)提供了良好的解決方案。但是配電網(wǎng)的多樣性與復雜性也決定了環(huán)網(wǎng)柜所處于的運行環(huán)境的惡劣性，造成環(huán)網(wǎng)柜在安裝和投運后都會出現(xiàn)以上故障，從而對電網(wǎng)的可靠運行帶來了隱患。通過加強技術(shù)和管理措施，改善環(huán)網(wǎng)柜的運行環(huán)境，是可以降低環(huán)網(wǎng)柜的整體故障率，提高供電可靠性的。

參考文獻

[1]馬儀成，郭勝軍，朱云霄.變電站戶外產(chǎn)品防止凝露措施[J].河南科技，2015（2）.

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