10kV及以上電力電纜運行故障統計分析

國網浙江杭州錢塘區供電公司 邵 雯

通過對各大城市輸電線路的故障頻數的分析發現，自1997年以來10～220kV線路的線路故障率逐年遞減，但與國外先進水平仍有較大差距。我國對電纜行業的關注不夠，線路的鋪設和安裝質量、運營和維修技術都比較落后。近年來我國的城市輸配電網絡普遍使用了地下電纜，由于電纜自身的絕緣制造、電纜附件的施工和安裝等原因造成了電纜的運行故障。一般電力電纜運行故障分成四類：外力的破壞、自然原因、質量不合格、施工工作質量。

對于10kV及以上的電纜，出現的故障種類較多，與110kV以上的電纜相比其運行要求不高，即使有輕微的磨損也可正常工作。另外根據電纜的失效特征，可將其劃分為高電阻故障和低電阻故障。當直流電壓出現故障時，高阻值可提高10倍，而低阻值則是當電阻低于200歐姆時線路就會發生故障。

1 10kV及以上電力電纜運行故障的原因

1.1 外力的破壞

當電力電纜遭受外力破壞時，可將其劃分為直接外力和間接外力，其中直接的外力損壞就是在城市的基礎設施建設中被大型機械給摧毀，挖掘機、風鎬、鏟土機等都會對電纜產生直接的損壞，從而引起電纜的短路和出現故障，還有可能造成電纜的絕緣損壞，如果不加以有效的處理，將會對電纜造成很大的損害；間接損壞是指在城市建設中，從建筑工地到光纜都要有一定的距離，由于施工設備不會對電纜造成直接的傷害，因此現場的工人和電纜巡查人員并不會發現。在進行工程的過程中，必然會對周邊的建筑物以及地面產生一些影響，如果地面坍塌就會引起電纜的運動，從而破壞電纜的金屬外殼、產生絕緣層的錯位，留下安全隱患。

1.2 自然原因和人為原因

大部分的電纜都是埋在地下的，因為地下的特殊，土壤的酸堿度也會有很大的差別，例如靠近廠房的電線會被腐蝕、損壞；其次有些地區的土壤比周圍的溫度要高，所以電纜線在這種情況下最容易產生膨脹。工作人員在鋪設電纜時要注意把接頭部位的安全隱患給排除掉，特別是在潮濕地區，電線接頭很容易被水浸透、從而導致漏電，給人們帶來潛在的危險。電線的內部含有大量的金屬，這種金屬在市面上的價格總是很高，所以經常會有人來偷盜。在城市的某些偏僻地區經常會有不法份子偷電線，所以在偷電線時會對相應的線路進行一定的損壞，導致電纜的失效[1]。

1.3 電纜使用的附件質量不合格

普通的電纜配件是多層固體絕緣的。在生產、安裝過程中存在著各種各樣的問題，容易造成了電纜的故障。一是在電纜中間接頭處采用密封，由于設計中存在著地下水濕度超標的問題，而電泳法是在電場中進行的，通過方向變換會逐步地被插入到線纜的中心節點，然后在界面上形成電水珠。由于這一現象將使電阻的功率降低，使接觸表面放電并使電纜內部發生短路；二是在使用過程中由于環境、溫度等原因，導致電纜在使用過程中存在著熱脹冷縮的問題，特別是在熱收縮后，由于附件不會產生彈性變形，導致絕緣層和光纜附件之間產生呼吸作用，同時空氣中的濕度大、容易造成附件內部的短路失效。

三是線纜連接的失效。該失效為一種預型式的失效，其端部的彈性和定伸性均不理想，從而造成了由附屬復合界面所構成的夾持度達不到所要求的壓力標準，即使是在干燥的情況下在接觸面上也會發生放電并引起安全事故。由于材質的原因電纜配件也會產生一些問題。當遇到明顯的天氣條件時，電纜配件會提前失效，或是由于電纜末端材料的老化而產生泄漏。空氣質量會對電纜的使用狀況造成很大的影響，讓工作環境逐步惡化，從而導致電纜附件的絕緣層及端部邊緣產生放電，引起電纜失效[2]。

1.4 電纜施工工作質量有問題

在鋪設電力電纜的過程中，由于地理條件、施工人員的技術和時間等因素的影響，往往會使電纜的鋪設受到很大的限制。同時也容易造成電纜進水、金屬屏蔽、外殼保護膜損壞等問題，所以在鋪設電纜時很容易出現受潮的情況，從而導致提前出現操作失效的問題。根據以往的建筑經驗，這種類型的故障在全部的失效中占據了一成左右，但是這種現象可預防。施工方在工作時并未注意預防，在建造前若能對直流電壓進行測試則不會有工作品質問題。

電纜本身的生產質量問題。首先要注意到電纜絕緣中的微孔、雜質的大小、數目、絕緣層的離心性。近年來電力電纜的生產技術也得到了快速的發展，而且電纜本身的質量也有了很大的改善。隨著市場競爭的加劇，一些線材生產商往往會在生產過程中盡量采用負容限來減少生產成本，從而導致線纜本身質量問題。在進行電纜敷設的過程中，由于地理環境、施工人員技術、工期等因素的影響，電纜出現了金屬屏蔽、外部保護套損壞、電纜進水等問題，從而造成電纜在鋪設過程中出現了電纜的受潮現象，從而在使用過程中出現了提前失效的現象。從以往的工程經驗來看該問題占據了一成，實際上這種施工意外是可避免的。

2 10kV及以上電力電纜運行的策略

2.1 改善電纜的材料

電纜的使用壽命不僅決定了其材質的優劣，也是確保其不會受到更多的外力損害的一個重要保障。所以在進行鋪設前須確保所用的材料符合要求。根據電氣工作特性，選用電纜材質時應考慮選用具有較高溫度和較好的絕緣性能。在選購電線時，應先確定材質廠商是否有相應的資質并達到國家的質量標準。另外在鋪設完電纜后要進行定期的保養，并對其進行定期的檢測和檢測，避免出現故障、老化，減少檢修的次數和頻率。

2.2 強化電纜運行管理

對每一項工作來說，要提高工作效率，逐漸的加強管理是提高工作效率的先決條件，為保證電纜在最大程度上保持正常、穩定的工作、降低發生事故的概率，須加強對電纜的管理，使發生故障的概率降到最低。

加強電力電纜的運營管理須做到：要定期開展挖掘工作，每年一次。在實際施工中應檢測接頭有無發熱、有無積水等情況，并應留意有無白蟻。安全隱患一經發現必須立即進行維護；對電纜末端進行超聲波檢驗，以盡量避免出現電纜末端接頭的情況，必須進行一次以上的檢測；對使用15年以上的電纜須進行挖掘，根據現場的實際情況進行重點檢查，如安裝自動饋電保護裝置、隔離其他故障電纜。強化的管理一直是提高工作效率的重要先決條件，為防止在使用中頻繁發生故障，須加強對電纜的管理以降低事故發生率。

2.3 嚴格驗收電纜敷設質量

質量驗收是衡量電纜工程是否合格的重要指標，也是保證其安全運行的一個重要保證。對電纜的質量驗收主要體現在消防設備的設置上，不但要檢查電線表面有沒有涂上阻燃劑，且要在電線較多地方看有沒有安裝防火板，如發現不符合要求，應及時通知電纜施工方并督促其及時進行返工調試。

2.4 電力電纜線路的交接和預防性試驗

目前我國電力電纜絕緣線路普遍推薦使用OW、VLF和20～300Hz的交流電壓測試，由于缺少測試手段和測試規范，許多操作單位仍將直流電壓測試作為預防性測試和竣工驗收測試。如果工作人員采用直流耐壓測試方法，不僅無法及時發現電纜存在的安全隱患，且可能會對電纜本身產生一定的損傷，從而讓電纜在使用過程中發生早期失效。在測量故障點前務必做好保護措施，在距離故障發生地點lm處將發生故障的相線切斷，然后用絕緣電阻儀對線路進行測量，最后得到準確的故障點。

綜上，10kV及以上電纜的運行故障原因有外部破壞、電纜附件制造缺陷、電纜安裝缺陷、電纜系統缺陷等。在不考慮外部失效的情況下，電纜在1～5a的運行中容易發生故障，這是由于電纜和附件

的質量和安裝問題造成的。10kV及以上線路在使用時，要從多個角度考慮問題，只有全面了解引起線路失效的內外原因，才能防止線路損壞和線路受外界因素的干擾，在鋪設電纜時應注意施工中常見的安裝問題和質量管理方面的問題。