10 kV電力電纜施工故障類型及防范對策分析

摘""要：10"kV電力電纜作為城市及農村配電網絡中的關鍵組成部分。然而，電纜在施工和運行過程中常常面臨諸多故障隱患，諸如機械損傷、絕緣破壞、過載引發(fā)的溫升等問題，不僅影響電力的穩(wěn)定供應，還可能導致設備損壞、停電事故及安全隱患，給電力系統(tǒng)的正常運作帶來巨大風險。因此，對10"kV電力電纜施工過程中可能出現的故障進行深入分析至關重要。重點分析10"kV電力電纜施工中常見的故障類型及其相應的防范措施，以期提高10"kV電力電纜的施工質量和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關鍵詞：10"kV電力電纜""施工故障""防范對策""電纜損傷

中圖分類號："TM752

Analysis"of"Types"and"Preventive"Measures"in"10kV"Power"Cable"Construction

CAI"Jun

Yida"（Fujian）"Electric"Power"Engineering"Co.，"Ltd.，"Putian，"Fujian"Province，"351100"China

Abstract："10"kV"power"cables"are"a"key"component"of"urban"and"rural"distribution"networks."However，"cables"often"face"many"potential"faults"and"hazards"during"construction"and"operation，"such"as"mechanical"damage，"insulation"failure，"and"temperature"rise"caused"by"overload."These"problems"not"only"affect"the"stable"supply"of"electricity，"but"may"also"lead"to"equipment"damage，"power"outages，"and"safety"hazards，"posing"huge"risks"to"the"normal"operation"of"the"power"system."Therefore，"it"is"crucial"to"conduct"a"thorough"analysis"of"potential"faults"that"may"occur"during"the"construction"of"10"kV"power"cables."It"focuses"on"analyzing"the"common"types"of"faults"and"corresponding"preventive"measures"in"the"construction"of"10"kV"power"cables，"in"order"to"improve"the"construction"quality"of"10"kV"power"cables"and"the"stability"of"the"power"system.

Key"Words："10"kV"power"cable;"Construction"faults;"Preventive"measures;"Cable"damage

在當今社會，工業(yè)化和城市化進程不斷加速，各領域對電力的依賴程度愈發(fā)加深。10"kV"電力電纜作為中低壓配電網的核心組成部分，廣泛應用于城市供電、工業(yè)廠區(qū)等場景，其施工質量的優(yōu)劣對電力供應起著舉足輕重的作用。過往學者和行業(yè)專家在電力電纜施工方面進行了大量研究，從電纜材料的研發(fā)改進，到施工流程的規(guī)范制定，都取得了顯著成果。但不可忽視的是，10"kV"電力電纜施工故障依舊頻發(fā)，如外力破壞導致電纜本體破損，或因施工工藝不達標造成的電纜終端頭和中間接頭故障等。這些故障不僅造成電力供應中斷，帶來經濟損失，還可能危及人員安全。基于此，本文將系統(tǒng)剖析"10"kV"電力電纜施工故障產生的原因，探尋切實可行的防范策略，力求為提升電力施工水平，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行貢獻力量。

1""10"kV電力電纜施工中常見的故障類型

• ""電纜損傷

電纜損傷的類型通常可以分為機械損傷、化學損傷、熱損傷、電氣損傷等幾種。其中，機械損傷是最為常見的一類，主要源于施工過程中不當操作、外力作用或電纜自身的缺陷。機械損傷具體表現為電纜外護層被切割、撕裂、壓扁或其他外力破壞，往往發(fā)生在電纜敷設、接頭安裝或埋設過程中。當施工人員在進行電纜鋪設或接頭處理時，由于操作不當，可能會使用不合適的工具或施加過大的外力，使電纜受到損傷。此類損傷往往表現為外護層的破損、內導體的斷裂或絕緣層的破壞，嚴重時可能導致電纜短路或電力系統(tǒng)故障。另一個常見問題是電纜在布線時可能因受力不均導致損傷，影響電氣性能。化學損傷主要由電纜材料與化學物質反應引起，如外護層受腐蝕性化學品侵蝕，導致絕緣層老化或損壞。熱損傷常見于電纜過熱，可能引起絕緣層軟化或電纜燃燒。電氣損傷則由電流沖擊、過電壓或接地不當等因素造成，可能導致電纜短路或跳閘[1]。

• ""電纜接頭故障

電纜接頭故障類型包括電氣故障、機械損傷、絕緣老化和接觸不良，通常由施工不當、材料問題或環(huán)境因素引起。電氣故障表現為短路或開路，可能因焊接工藝不當、連接不牢固或材料質量問題導致。高溫或低溫環(huán)境下，接頭金屬部分可能變形或腐蝕，降低電氣性能[2]。施工不當可能導致機械損傷，影響電纜電氣性能，甚至引發(fā)火災。絕緣層老化、裂紋或脫落會降低絕緣強度，增加故障風險。接觸不良由焊接工藝不當、表面污染或外部應力引起，可能導致局部過熱或電氣擊穿。

• ""電纜短路與接地故障

電纜短路是指電纜的導體之間、導體與接地部分之間發(fā)生低阻抗的連接，導致電流通過異常路徑流動，通常表現為電流迅速增大，造成電纜局部過熱、損壞，甚至引發(fā)火災。接地故障則是電纜的導體與接地體之間發(fā)生電氣連接，產生接地電流，可能導致設備損壞、漏電或電氣安全隱患。

短路與接地故障的發(fā)生往往源自多方面的因素，包括施工質量不合格、材料老化、外部環(huán)境變化以及操作不當等。電纜短路故障在施工過程中，常見的原因包括電纜導體之間的絕緣破損或接頭處的焊接不良。當電纜絕緣層受到外力損傷或由于施工時不當操作導致其破損，導體之間可能會發(fā)生直接接觸，造成短路現象。同時，電纜接頭處的焊接不良、連接松動、接觸不良等也是導致短路故障的重要原因。如果焊接工藝不符合規(guī)范，接頭處的電氣連接可能無法穩(wěn)定承載電流，局部電阻增大，進而引發(fā)過熱和短路。對于電纜接頭而言，焊接質量和絕緣性能直接決定著電纜的可靠性，尤其在高溫、潮濕等復雜環(huán)境下，短路故障的發(fā)生概率更高。

接地故障的發(fā)生通常源于電纜的絕緣損壞或外部環(huán)境的變化。電纜絕緣層的老化是接地故障發(fā)生的一個主要原因，長期運行過程中，電纜的絕緣層會受到溫度變化、紫外線輻射、機械沖擊、化學腐蝕等因素的影響，導致絕緣性能下降。尤其在潮濕、惡劣的環(huán)境下，電纜的絕緣材料可能因吸濕、老化等原因失去原有的隔離作用，從而使電纜導體與地面或接地系統(tǒng)發(fā)生電氣連接，形成接地故障。此外，在施工過程中，由于操作不當、電纜未按要求敷設或未進行適當的保護，也容易導致電纜與地面接觸，進而產生接地故障[3]。

• "設備故障與施工工具問題

設備故障通常表現為電力電纜的接頭焊接設備、電纜繞線設備、絕緣測試設備等出現故障，導致施工質量無法保證，進而影響電力系統(tǒng)的安全性。焊接設備的故障可能導致電纜接頭焊接不牢，電氣接觸不良，造成局部電阻增大，形成過熱現象，嚴重時會導致電纜短路或斷路，從而影響電力系統(tǒng)的可靠性。同時，電纜繞線設備的故障可能導致電纜的纏繞不均勻、局部應力集中，進而影響電纜的物理性能，甚至導致電纜絕緣層的破損。此外，絕緣測試設備的故障會導致電纜絕緣性能未能得到有效檢測，潛在的絕緣缺陷未能在施工階段得到發(fā)現，增加了后期運行中的電氣安全隱患。設備故障往往源于設備本身的老化、操作不當或維護不足，施工人員的技術水平和對設備的熟悉程度也是影響設備故障發(fā)生的關鍵因素。

施工工具問題則包括電纜剝皮工具、接頭連接工具、緊固工具等出現的故障或不適用問題。電纜剝皮工具的質量和適配性直接影響到電纜絕緣層的剝離效果，若工具磨損嚴重或不符合規(guī)范，可能造成電纜絕緣層剝離不均，導致電纜內部結構受損，進而影響電纜的整體絕緣性能。接頭連接工具的故障則可能導致接頭部分未能緊密連接，形成接觸電阻增大的隱患，嚴重時可能引發(fā)接頭局部過熱或斷開。

• 10"kV電力電纜施工故障的防范措施

2.1""合理選擇電纜類型

在選擇電纜類型時，應充分考慮電力系統(tǒng)的運行環(huán)境和具體工況條件。不同的電纜材料和結構形式具有不同的適用范圍。10"kV電力電纜常見的材料有銅芯和鋁芯，銅芯電纜具有較好的導電性能，適合用于高電流負荷的電力系統(tǒng)，而鋁芯電纜則具有較輕的重量和較低的成本，適用于負荷較小的電力輸送線路[4]。選擇時，應根據具體的電力負荷、線路長度以及預算成本來綜合評估。此外，電纜的絕緣材料也需要根據工作環(huán)境來選定。對于高濕度、酸堿性較強或腐蝕性較高的環(huán)境，建議選擇具有較強抗腐蝕性的交聯聚乙烯（Crosslinked"polyethylene，"XLPE）或聚氯乙烯（Polyvinyl"chloride，PVC）絕緣電纜，這些電纜材料能夠有效提高電纜的耐用性和抗老化能力，從而延長電纜的使用壽命。

電纜的機械強度和抗外力性能也是選擇時必須重點考慮的因素。在電纜施工中，由于開挖過程可能會造成土壤變動、重物壓迫等外力作用，電纜的抗壓、抗拉強度至關重要。為了避免施工期間電纜受損，尤其是在電纜溝開挖和回填過程中，應選擇具有較強抗壓性和抗拉性的電纜產品。對于需要穿越人行道或道路的電力電纜，應選擇有金屬護套的電纜，以增強其抗外力沖擊的能力，防止外部壓力對電纜造成破壞。

2.2""調整線路鋪設方法及優(yōu)化電纜設計

在電力電纜的鋪設過程中，施工人員需要考慮線路走向、地形地貌、土壤濕度、溫度變化以及可能的外部干擾等多重因素。特別是在復雜地形和城市密集區(qū)域，電纜的敷設不僅要考慮線路的技術要求，還要充分考慮環(huán)境因素。為了避免電纜受力不均或受外力干擾，線路鋪設應盡量避免穿越高壓區(qū)域、易發(fā)生地質變動的地方以及可能受到機械損害的區(qū)域。

電纜設計的優(yōu)化需要從電纜材料、結構、絕緣方式等方面進行綜合考慮。在電纜選型時，應根據負荷特性、環(huán)境條件和安全要求選擇合適的電纜材料。例如：銅芯電纜適用于高負荷線路，但成本較高；而鋁芯電纜則適用于負荷較低的場合，具有較好的性價比。在設計電纜絕緣層時，應選擇適應環(huán)境要求的絕緣材料，如聚乙烯（Polyethylene，PE）和交聯聚乙烯（XLPE）具有較好的抗潮濕性和抗腐蝕性，適合在高濕度或腐蝕性較強的地區(qū)使用。

2.3""加強電力電纜的日常維護

日常維護應從電纜的外觀檢查入手，定期對電纜敷設區(qū)域進行巡查，尤其是在容易受到外力損傷的地段，如交叉道路、機械作業(yè)區(qū)等。通過外觀檢查，可以發(fā)現電纜表面是否有破損、裂痕或磨損等問題，及時采取相應的修復措施。此外，檢查電纜的接頭部位也是日常維護中的重要任務。接頭部位是電力電纜最容易發(fā)生故障的地方之一，長期運行后，接頭可能會因絕緣老化、潮濕或污染而導致漏電、短路等問題。

電力電纜在長期運行過程中，其導體、絕緣層的電氣性能會逐漸發(fā)生變化，這可能導致電纜在高負荷運行時出現過熱、漏電等現象。因此，維護人員應定期對電纜進行電氣性能測試，包括絕緣電阻測試、介質損耗因子測量和直流電壓測試等，以確保電纜的絕緣性能和導電性能仍符合設計要求。一旦發(fā)現電氣性能出現異常，應及時進行處理，避免因設備故障而造成較大的電力事故[5]。

電力電纜的維護還應包括對周圍環(huán)境的監(jiān)控。在復雜的地理環(huán)境中，土壤濕度、溫度波動等因素可能對電纜的絕緣層產生不利影響，因此，在這些區(qū)域，必須加強對環(huán)境的監(jiān)控，采取相應的防潮、防腐措施。通過定期檢測和及時維護，可以避免環(huán)境因素對電纜造成的影響，延長電纜的使用壽命。過載運行是導致電力電纜故障的主要原因之一，維護人員應定期檢查電力電纜的負荷情況，確保其運行在額定負荷范圍內。如果發(fā)現負荷異常，應立即采取措施進行調整或更換電纜，以防止電纜過熱或損壞。

2.4""使用智能巡檢技術

智能巡檢技術通過傳感器、無人機、紅外熱成像、聲學檢測等多種手段，對電力電纜的溫度、濕度、壓力、振動、外部損傷等進行實時監(jiān)測。傳感器能夠在電纜運行過程中持續(xù)監(jiān)測其狀態(tài)，一旦出現溫度異常、過載、泄漏電流等不正常現象，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，并通過數據傳輸將信息實時反饋給運維人員。與傳統(tǒng)巡檢方式相比，智能巡檢技術能夠大幅度提高監(jiān)測的覆蓋范圍和檢測的實時性，減少了人為因素對故障判斷的影響，從而提升了故障識別的精準度。

智能巡檢技術的應用能夠通過數據分析和預測模型，進行故障的早期診斷和趨勢預測。系統(tǒng)可以對歷史數據進行分析，識別出電力電纜在不同工況下的運行模式，并利用機器學習算法進行故障模式識別。當電纜發(fā)生潛在故障時，智能巡檢系統(tǒng)能夠提前識別并通過數據挖掘技術，預測故障可能的發(fā)展趨勢。基于此，運維人員可以提前采取預防性維護措施，避免了傳統(tǒng)維修方式依賴事后修復的被動局面。

3""結語

在電力電纜施工過程中，施工單位應加強對施工人員的技術培訓，提高其操作水平，確保施工過程嚴格按照技術規(guī)范進行。選用優(yōu)質的電纜材料，并對施工工具和設備進行定期檢查，確保其符合標準要求。此外，施工環(huán)境也需要得到充分重視，避免外界因素對施工質量的影響。在接頭、接地等關鍵環(huán)節(jié)上，應特別注重施工工藝，防止因細節(jié)疏漏導致的故障。施工完成后，必須進行全面的驗收與測試，及時發(fā)現潛在問題，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

參考文獻

[1]郭通.10kV電力電纜施工中的故障與防范措施分析[J].電子技術，2023，52（4）：296-297.

[2]王海.10kV電力電纜施工故障及防范措施分析[J].科技與創(chuàng)新，2023（5）：89-91.

[3]吳金.10kV電力電纜故障分析與對策[J].上海電氣技術，2023，16（3）：14-16，31.

[4]吳俊雄.10kV電力電纜線路絕緣缺陷放電行波傳播特性與定位方法工程應用[D].廣州：華南理工大學，2022.

[5]馮永康.66kV交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷的仿真與實驗研究[D].沈陽：沈陽工業(yè)大學，2022.