10kV電纜故障分析及運行維護措施

秦廣川

摘 要 電力能源作為我國能源體系的重要組成部分，備受社會各界的廣泛關注，這也推動著我國輸電系統的飛速發展，而10kV配電網是輸電線路工程的重中之重，是保證全國配電穩定與安全的基礎，10kV電纜故障很容易使整個輸電線路的供電質量受到影響。因此本文針對10kV電纜容易發生的故障展開分析，并且結合日常運行過程中相應的維護措施，提出具體的優化改革方案，希望能夠為完善故障分析體系和運行維護體系提供參考，從而為保障配電網和輸電線路工程的穩定打下堅實的基礎。

關鍵詞 10kV 電纜故障分析 運行維護體系

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）04-0016-03

1 10kV電纜故障的影響

雖然近些年來社會飛速發展，推動著電力行業的穩定進步，各種新型的配電輸電技術也在不斷的優化和創新。但是就我國目前的實際發展狀況來看，10kV配電網仍然是輸電線路工程的重要組成部，它的工作質量直接影響著整個配電網的正常運行，所以從根本上來說，若是想保證全國電力系統的安全與穩定，就必須高度重視10kV電纜的日常運行狀態。本文通過深入地剖析10kV電纜故障存在的問題以及日常工作對其工作狀態的影響，分析必要的日常維護措施，希望能夠保障10kV電纜的穩定工作。就目前來看，10kV電纜極容易出現的故障為斷線故障，或者是過流保護不靈敏而造成短路斷路問題，同時還具有著電纜外部防護措施穿孔或者是接地故障等，與日常的工作壓力有著直接的關系，同時也與自然環境有著密不可分的聯系。這些因素都是嚴重影響10kV配電網可靠運行的因素，所以為了減少10kV電纜故障對整個輸電線路工程的干擾，加強電路電纜的控制和監測，并且進行日常的維護保養工作勢在必行。

2 10kV電纜故障分析

造成10kV電纜故障的因素是多種多樣的，包括外界因素的干擾以及電纜自身存在的問題，同時也可能是因為自身壓力過大，所承受的荷載較大，從而使得電路出現斷路短路問題等，這些因素都具有突發性和不可避免性，導致整個10kV電纜出現故障，下文將根據具體情況進行具體分析。

2.1 線路升溫造成斷路故障

10kV電纜在日常工作的過程中，如果因為操作人員自身工作不當而導致線路的承受荷載較大，必然會造成線路升溫現象，而線路相關所導致的最直觀的后果就是整個配電網出現斷線故障。一般來說，荷載較大的位置溫度不斷攀升，攀升至80～150℃的時候，整個電線就會出現熔斷問題，接頭會因荷載較高燒紅熔斷。如果排除工作人員操作失誤的問題，還有可能是由于在進行線路加工施工的時候，導線接頭的位置所選擇的連接工藝并不是十分適宜。當然也有可能是由于工作人員自身操作水平不足，導致接頭連接施工質量不達標，在承受線路荷載的時候整體不相適宜，從而出現斷線問題。線路內部接觸不完全，從而引發發熱現象，接頭處的電阻值急劇攀升，這就形成了一個惡性循環，溫度越高電阻值越大，進而產生更多的熱量，這種情況出現故障是不可避免的，同時線路荷載相對較大的時候，電流超過設計值使電阻值上升也會引發該類問題，整體性能必定受到破壞，工作狀態極不穩定（見圖1）[1]。

2.2 過流保護不靈敏

就我國目前的實際發展情況來看，一般來說10kV電纜線路的供電線路往往較長，覆蓋范圍較為廣泛，這種長距離的供電對于線路的整體負荷來說是一份不小的壓力。線路的末端存在著少量的短路電流，如果在日常工作中這些短路電流遠遠小于電路的負荷電流最大值，并不會造成較大的問題。但是一旦線路工作狀態不穩定，那么這些短路電流會第一時間進行線路沖擊，從而出現過流現象。如果說線路沒有設置完善的過流保護機制，或者說保護機制的靈敏度不高，無法第一時間對這些電流進行制止和處理，無法解決過流問題，那么整個配電網的工作必然停止。為了解決此問題，相關的施工單位會在整個線路上施加10kV的跌落式熔斷器或者是線路保護裝置，例如斷路器開關等等，保證線路的穩定，同時還會將最大荷載電流值作為設計標準以此來判斷相應的斷路器額定電流（見圖2）。

2.3 電纜外護套發生穿孔現象

10kV電纜需要完善的外部保護裝置來保證自身內部結構不受外界因素的干擾。而電纜外護套就是最為主要的保護裝置，它能夠保證內部結構的運行，但是在10kV電纜線路實際工作的過程中，外護套發生穿孔的現象屢見不鮮，根本無法有效地保護內部結構的完整性。出現這一問題的主要原因是由于在施工的過程中，工作人員為了追求較高的工作效率，沒有完全按照施工步驟進行施工，從而使得施工過程較為粗糙，這樣外護套就會被外界因素破壞出現機械損傷。另外，在運行過程中由于地殼變化、外力破壞使外護套出現裂痕或者是地下復雜的地質環境，使電纜的外護套出現化學腐蝕等等。這些問題都是誘發外護套穿孔的主要因素，最常見的就是化學侵蝕或者是機械破壞。

3 10kV電纜運行維護措施

3.1 加強電纜用電負荷和溫度的檢測

首先在進行10kV電纜運行的過程中，必須要構建完善的維護體系，加強電纜用電負荷和溫度的檢測。維護體系可以應用問題故障排除法，一旦發現故障，第一時間上報，采取最優化的處理方法進行故障排除，保障電纜運行的穩定?？傮w來說，出現負荷較大或者是溫度過高的現象，主要是由于電纜內部的電流較大直接造成影響，從而損傷整個電纜的線路，尤其是長時間處于超負荷狀態下工作的電纜線路，更容易受到最大電流的影響引發故障。所以在進行日常維護工作的時候，工作人員首先要采用先進的電子儀器對整個線路的負荷進行檢測，確定其負荷沒有超過標準值，然后再對溫度進行實時的監控，可以采用動態監控系統傳感系統或者是數據分析系統等電子科學技術，保證整個電纜的運行過程處于動態監測范圍之內，一旦監測到溫度超出安全范圍，就第一時間派遣專業人員對電路線纜進行檢查，避免整個配電網線受到影響[2]。

3.2 日常維護工作

日常維護工作對于整個配電網的工作狀態來說至關重要，可以建立隨機檢測機制以及定期巡查機制。由專業水平過關的負責人員帶領工作小組，對整個10kV電纜進行日常的維護以及保修工作，工作人員除了要檢測電纜的工作狀態和外部狀態之外，還需要對整個線路進行安全排查，及時地發現其內部的隱藏問題，否則這些問題必然會導致嚴重的后果。工作人員可以在熱度和負荷監測的基礎之上記錄數據，將這些數據傳遞給數據分析中心，由大數據平臺對這些數據進行實時的監測，判斷其是否存在異常數據，為整個日常維護工作提供信息支持。最后，還要做好線路巡邏工作，尤其是在雨季風季等自然災害頻發的季節，要加強巡邏的次數和工作態度，避免外部自然環境因素對電路電纜造成的破壞。

3.3 保證電纜制品的品質

對于10kV電纜日常工作來說，電纜制品的工作質量對于日常工作的穩定性也有著至關重要的影響。雖然近些年來，國家相關部門加大了對市場的監管力度，規范市場發展，基本上來說，市場上并不存在以次充好的產品，但是難免會有不法分子為了追求更高的經濟效益，選擇劣質材料制成相應的電纜產品。

3.4 加強電纜絕緣性檢測和腐蝕檢測

一般來說，在進行10kV電纜鋪設的過程中，必須要按照電纜的實際使用需求和實際使用功能選擇最恰當的鋪設方法。一旦所要選擇的鋪設方法與實際使用不符，那么很有可能出現電纜損壞的現象。除此以外，還需要建立完善的日常檢修方案，制定科學的巡檢計劃，著重對電纜線路施工的薄弱環節進行重點檢查，避免出現電纜安全事故。而且電纜深埋于地下，很容易受地質層里水分子或者是其他化學物質的影響出現腐蝕現象，一旦出現腐蝕，必定嚴重地影響電纜的實際使用功能。相關部門和企業可以依托于現階段飛速發展的信息化技術，采用科學的設備儀器進行電纜的檢修工作能夠節省大量的人力資源，還能夠提高檢修的效率，例如電纜絕緣性檢測和腐蝕檢測，應用電性監測儀器就可以直接確定其有沒有出現穿孔或者是腐蝕。一旦發現問題，就要立刻組織會議進行商討，確定最佳的修復方案。

4 結語

綜上所述，10kV電纜線路對于我國電力行業的發展來說至關重要，它是配電線路的重要組成部分，能夠保證整個電纜線路的穩定與安全，所以在日常的工作過程中必須高度重視10kV電纜的運營狀況，加強故障分析，結合實際故障誘發因素確定相應的檢查與維修機制，做好日常的維護工作，只有這樣才能夠保障10kV電纜線路日常工作的穩定性，為我國電力行業的發展貢獻力量。

參考文獻：

[1] 劉素蓉，胡鈺驍，鄭建康，等.10kV電纜單相電弧接地故障引燃隧道的火災動態仿真[J/OL].高電壓技術， 2021，47（12）：4341-4348.

[2] 楊涌新.分析分布智能型饋線自動化實現10kV電纜故障快速復電技術[J].中國新技術新產品，2020（13）： 70-72.