10 kV電纜故障與運行維護技術探討

徐志明

（國網浙江省電力有限公司杭州供電公司，浙江 杭州 310000）

10 kV電纜的安全合理運用，不僅對人們的生活質量提升有著重要作用，而且影響著電力企業電力供應安全與穩定運行，一旦10 kV電纜在實際使用過程中出現故障問題，會影響用戶的用電安全，阻礙社會經濟發展。為此，電力企業應在實際工作中加強做好10 kV電纜運行安全維護工作，及時解決10 kV電纜運行所存在的故障問題，保障10 kV電纜運行的穩定與安全。為此，文章通過對10 kV電纜故障分析，采取合適的運行維護技術解決故障問題，對電力領域發展以及社會穩定發展有著重要意義。

1 10 kV電纜結構的基本分析

目前，電力企業在供電配網線路材料選擇的過程中，所使用的10 kV電纜結構主要是以交聯聚乙烯絕緣材料組成，如圖1所示。

圖1 10 kV電纜截面交聯聚乙烯絕緣材料示意圖

如圖1所示，10 kV電纜的材料主要是以三芯交聯聚乙烯材料構成，10 kV電纜結構中主要以導體、絕緣和屏蔽保護組成。交聯聚乙烯電纜（XLPE）以交聯聚乙烯作為絕緣。國產的 XLPE 絕緣電纜用YJLV 和 YJV 表示，YJ 表示交聯聚乙烯，L 表示鋁芯 ，V 表示熱收縮套管 PVC 護套，可確保電流運輸的穩定與安全，降低電力企業運營成本。

2 10 kV電纜故障具體分析

2.1 機械損傷

一般情況下，電力企業10 kV電纜線路電流流通效果達到穩定與安全，對于10 kV電纜設計標準要求相對較高，但由于10 kV電纜在實際使用中經常受到機械損傷影響，導致10 kV電纜發生故障問題。①在10 kV電纜運輸與安裝的過程中，由于工作人員操作不規范，導致10 kV電纜出現拉上與扭曲等情況，但依舊對該材料進行使用，導致后期在使用的過程中出現故障問題。②10 kV電纜布設中，受到外力沖擊的影響，導致電纜出現變形與裂損。③受到外界自然環境因素影響，導致部分10 kV電纜線路在受到輕微損壞的情況下，雖然可持續使用一段時間，但10 kV電纜在長期運行的情況下則會發生安全事故。

2.2 線路運行溫度過高

為了確保城區建設質量以及規劃效果得到提升，目前電力企業所安裝的電纜主要埋設在地下，并不會占用地面空間。但10 kV電纜在長期使用過程中出現故障的情況下，會增加后期維護工作開展難度，而且維護成本也會相對較多。10 kV電纜在長期使用的過程中，由于運行負荷逐漸增加，很容易出現線路快速升溫，從而導致線路斷開等問題。通過檢測發現10 kV電纜線路在運行中溫度可達到1 500 ℃左右。一旦超出該溫度10 kV電纜端頭會出現燒黑等特征。而造成該問題的主要原因是由于10 kV電纜運行達到了超負荷狀態，在長期使用下溫度超出標準，從而導致出現發熱問題。此外，10 kV電纜質量存在問題的情況下，也會造成該故障，10 kV電纜線路的中間部位與終端部位質量未達到標準的情況下，線路接觸不完全，導致在10 kV電纜輸送電流的過程中從而出現升溫現象，最終引發10 kV電纜出現斷開問題。為此，要想有效解決該故障，則需要定期做好10 kV電纜運行監測工作，同時加強做好10 kV電纜質量管控工作，確保10 kV電纜運行性能達到標準化要求。

2.3 10 kV電纜保護層穿孔

為了確保10 kV電纜線路運行質量達到標準要求，一般會采取保護套降低外界因素對10 kV電纜所造成的影響率，降低外界壓力所造成的沖擊。但10 kV電纜在長期使用的過程中，保護層在出現損壞的情況下則難以起到保護作用，加上保護層在出現穿孔問題時，則會導致10 kV電纜運行發生故障。主要是由于10 kV電纜保護層在長期使用的過程中，經常受到自然環境因素影響，加上一部分外力沖擊，導致10 kV電纜保護層出現腐蝕損壞。此外，10 kV電纜在安裝時埋設在電力磁場周圍，長期使用的過程中10 kV電纜保護層則會受到電化學侵蝕，最終造成保護層出現穿孔故障，對10 kV電纜運行的穩定性造成嚴重影響。

2.4 絕緣損傷

電力企業為了保障居民以及商家的用電穩定與用電安全，一般會將10 kV電纜埋設在城市地下，但由于10 kV電纜絕緣出現受潮，導致線路發生老化變質，造成后期使用時發生故障。電力電纜生產過程中，由于制作工藝存在問題，導致10 kV電纜絕緣部位出現破裂，電纜終端密封不嚴，所使用的絕緣保護層材料容易被異物刺穿或者腐蝕，造成電纜絕緣部位出現質量問題，10 kV電纜電阻值降低，運行時電流增大，從而出現故障。

2.5 短路故障

短路作為10 kV電纜運行常見故障之一，主要是由于線路弧度拆線較大，加上受到自然環境因素影響以及外力沖擊影響，導致相鄰的10 kV電纜線路發生纏繞，從而出現短路問題。除此之外，工作人員在實際工作中由于操作出現問題的情況下，10 kV電纜線路與導體之間發生連接，導致10 kV電纜線路出現短路問題。10 kV電纜線路在長期運行的情況下，由于長期處于符合狀態，線路溫度超出預期目標值，則會導致10 kV電纜表面結構出現物理性能變化，如絕緣層老化、絕緣層出現脫落等，電纜內部結構暴露在空氣中，10 kV電纜線路之間發生搭接，則會導致10 kV電纜運行出現短路問題。

2.6 斷路與接地故障

10 kV電纜線路在實際運行中經常會發生斷路故障。而造成斷路故障的主要原因包含了以下幾方面。①由于10 kV電纜線路某個部位出現損壞，導致電流運行發生阻礙，從而產生斷路問題。②10 kV電纜在布置工作中，由于線路搭接存在不良，從而引發接觸斷開問題，從而產生斷路故障。此外，10 kV電纜線路經常會發生接地故障，主要是由于線路與地質結構出現連接，而造成該問題主要是由于受到自然環境因素影響以及人為因素影響，一旦10 kV電纜線路與地質結構出現連接的情況，會對周圍物體產生放電，很容易引發安全事故。要想解決該問題則需要及時做好10 kV電纜維修監管工作，加強日常監督管控，降低10 kV電纜斷路故障與接地故障的發生概率。

3 10 kV電纜運行維護技術相關運用措施

3.1 提高施工安裝質量

10 kV電纜故障發生主要原因是由于在施工中出現操作問題，導致10 kV電纜在實際運用的過程中出現故障，為此，需要在施工中做好以下幾方面工作內容。①確保10 kV電纜施工工藝達到規范標準。結合電力施工實際要求以及實際情況，做好10 kV電纜保護處理工作，針對電纜渠道做好雜物以及積水清理工作，降低人為因素的影響。②嚴格做好10 kV電纜布設施工環境管理工作，在電纜接頭處理的過程中，避免在降雨環境或者風沙環境中進行施工，提高電纜接頭施工質量。③在施工前，合理選擇施工機械設備，確保10 kV電纜布設施工達到連續性，降低電纜結構受潮影響。④提高10 kV電纜接頭的密封性。在10 kV電纜布設施工中，對于電纜的冷縮頭部位，及時使用密封膠做好密封處理工作，確保電纜冷縮頭部位的密封質量。在電纜熱縮頭施工中，則需要對加熱施工環節做好監督管理，控制好加熱問題，保障10 kV電纜布設施工質量達到標準要求，降低10 kV電纜后期使用故障發生概率。

3.2 做好10 kV電纜用電負荷與溫度監測

針對10 kV電纜線路長期運行負荷以及高溫問題，則需要在施工的過程中及時安裝溫度檢測儀表儀器，或者在后期維護工作中采取人工方式做好現場監督管控作業，一旦發生10 kV電纜運行負荷超出標準，或者溫度過高情況下，及時采取相應的維護措施，確保10 kV電纜運行安全。

3.3 加強10 kV電纜絕緣與腐蝕監測工作

在10 kV電纜線路布設施工作業開展過程中，應當加強做好電路線路絕緣監測與腐蝕監測工作。由于10 kV電纜一般布設在地下結構中，長期使用時會受到自然環境因素影響，導致10 kV電纜表面絕緣保護層受到腐蝕，影響10 kV電纜的運行性能。為此，在10 kV電纜絕緣與腐蝕監測工作開展中，需要在施工前，對10 kV電纜布設區域安裝相應的檢測儀表儀器，如果10 kV電纜布設在電磁場較強的區域環境下，則要求相關工作人員定期做好現場監測工作，避免對10 kV電纜運行效果造成影響。

3.4 落實10 kV電纜布設質量驗收

在10 kV電纜布設施工完成后，相關監理工作人員應當做好施工作業驗收工作。①積極做好10 kV電纜材料質量檢測工作。10 kV電纜質量決定了電纜的使用壽命以及使用年限，而且也決定了10 kV電纜使用故障發生概率。在材料檢測中，需要對10 kV電纜絕緣性能以及耐高溫性能做好驗收處理。②做好10 kV電纜布設工藝驗收工作。在工程驗收中要確保10 kV電纜布設達到科學性與合理性，避免10 kV電纜線路布設出現問題，影響10 kV電纜后期運行使用效果。③加強做好10 kV電纜施工環節驗收。監理人員需要及時做好防火板安裝驗收以及防火裝置驗收作業，一旦發現施工環節出現問題，要求施工單位進行返工處理，保障10 kV電纜布設施工質量達到標準要求。

3.5 實施動態維護管理模式

由于10 kV電纜在實際運用時，經常受到外界因素影響產生故障問題，影響社會經濟發展以及居民用電安全。為此，需要采取動態維護管理模式，加強做好10 kV電纜運行動態管控工作，降低10 kV電纜運行故障發生概率。①在維護工作開展中，每年檢測一次電纜井蓋，避免存在安全隱患。②及時做好10 kV電纜終端頭檢測工作，每個季度檢測1～3次，避免10 kV電纜運行溫度過高，導致部分出現損壞。③10 kV電纜使用年限較長的情況下，需要每月完成1～2次維護檢測作業，并做好10 kV電纜受潮檢測評估以及老化檢測評估，如果10 kV電纜運行存在安全隱患，則需要及時做好10 kV電纜更換工作，降低10 kV電纜故障發生概率。

3.6 引進智能電力診斷技術

隨著科學技術水平的不斷提升，我國電力領域在發展中逐漸引進了現代化智能技術，以此加強做好10 kV電纜監督管控工作。但由于10 kV電纜運行故障頻頻發生，影響用戶的用電安全以及用電效果。電力企業需要積極引進現代化智能電力診斷技術。例如：專家系統。專家系統作為人工智能技術之一，在10 kV電纜線路故障診斷工作開展的過程中，能夠及時將10 kV電纜常見的故障問題做好記錄與分析工作，并對故障設置相應的數據信息，以此對10 kV電纜進行檢測后，所產生的數值超出標準的情況下，在系統中會自動發出診斷結果，有效提高了10 kV電纜檢測效率以及檢測效果。除此之外，模糊診斷技術以及神經網絡診斷技術在10 kV電纜故障維護工作中也得到了有效運用，促使10 kV電纜故障運行維護邁向智能化方向發展。

4 結束語

綜上所述，10 kV電纜在運行中經常會受到自然環境因素、人為因素以及溫度等因素影響，導致10 kV電纜發生故障，影響人民的用電質量以及用電安全。為了能夠有效解決10 kV電纜故障問題，應提高施工安裝質量、做好10 kV電纜用電負荷與溫度監測、加強10 kV電纜絕緣與腐蝕監測工作、落實10 kV電纜布設質量驗收、實施動態維護管理模式以及引進智能電力診斷技術等措施，確保10 kV電纜運行維護效果得到有效提高，保障10 kV電纜運行質量達到標準，促進電力企業進一步發展。