10kV配电网电缆常见故障分析与处理探究

10kV配电网电缆常见故障分析与处理探究

贾壮志

国网山西省电力公司清徐县供电公司 山西省清徐县    030400

摘要：电力电缆在铺设时多埋入地下， 或经过电缆沟统一铺设。10kV配电网是直接接入用户端的网络， 承担着向用户直接供电的任务。具有接入点多、电力线路长、接线方式复杂等特点， 电力电缆敷设的环境也较为复杂， 受干扰因素较多， 这也使得电力电缆故障类型不典型， 一旦发生故障很难排除， 给电网的安全可靠运行带来影响。

关键词：10kv；配电网；常见故障

1 10kV配电网电缆常见故障及成因分析

自身质量缺陷。主要包括电缆自体及其附件质量缺陷两种类型，前种故障成因主要有:电缆绝缘内存留气泡或气隙，进而造成电缆绝缘在运转过程局部形成放电现象，最后击穿损伤绝缘结构;加工制造阶段电缆绝缘层受潮，诱导绝缘结构老化及被击穿过程。后种故障成因有:有杂物滞留于热、冷缩头电缆绝缘层中;绝缘层各部位厚度欠缺均匀性;涂胶位置封实不紧凑等。

机械损伤。若10kV配电网电缆存在机械损伤类故障，在检修实践中通常较易被辨识，停电事故是该类故障引起的常见后果。成因主要有]市政项目施工阶段误伤、盗窃行为、小动物咬伤、雷击等自然灾害、配电网工程施工阶段因行为不规范而损伤电缆等;绝缘腐蚀老化。主要因素有电缆线路周遭临近热源、电缆绝缘层耐腐蚀性偏差等;恶劣天气。通常是指由雷击过电压、大雾污闪等诱发电缆运转阶段出现故障，故障位点通常集中在电缆终端头以及套管表层;过负荷故障。电缆若长时间处于过负荷运转状态中将会诱导导体温度上升、绝缘层老化加速、金属护套形体膨胀与变形等诸多现象。其会减缩电缆设施的使用年限，诱导短路、断路等多种电网故障问题。

外力破环。电缆线路为输送电能传输的重要载体，电缆运行阶段出现故障将直接降低整个供电系统运行过程的安稳性，对配电网功能形成不同程度损伤。在现代化城市建设发展阶段，诸多基础设施陆续被改建、完善，但对配电网电缆管理力度却不足，部分市政工程建设阶段可能折损电缆连接。在城乡区域架空线大体上会被设置在河道两端，在修建水利工程阶段可能会因工程现场施工情况监管不严而出现电缆线被折断现象，难以确保10kV配电网正常、安稳运行过程。另外，基建、市政项目建设阶段很可能因物料超高、超长触碰电缆局部或损伤杆塔。

2 10kV电缆常见故障的处理及运维管理

2.1 监测电缆用电负荷与温度

10kV电缆运作阶段严格依照相关规范要求监测电缆用电负荷与温度指标能早期发现异常状况，及时排查处理，进而从根本上维护配电网电缆线路能正常运作。理论上电缆横截面最大电流即为电缆自体所能承载的负荷峰值。但10kV电缆现实运转阶段一旦形成了最大电流将会对线路结构完整性形成严重损伤，尤其是针对处于长久运转状态下的线路最大电流形成的危害更大，诱导了电缆故障形成过程。为应对以上情况，力争在配电网日常运维管理阶段合理应用性能高端的仪表，推行周密化的人工检修计划，密切监测电缆现实运行负荷量，测量电缆线路温度，若发现电缆温度或负荷超出限定范围则一定要及时组织人力予以勘察、检测，针对性实施相关维护措施，将对线路完整性造成的损伤降至最低水平。

2.2 落实日常维护工作

为将故障发生率降至最低，一定要结合配电网运转实况拟定相匹配的日常维护制度并严格落实。在具体维护实践中，要指派专人定期检测电缆输电状况及外部结构状态，探查电缆设施潜在问题，落实各项指标的检测，比如当10kV架空电缆逾越建筑体时，要求垂直距离≥2.5m、与永久性建筑物的水平间距≥0.75m。巡检处于运转状态下的电缆线路相关接地装置的完好度、检测接地电阻值并判断其是否符合相关设计要求等，保证相关问题发现及处理时效性。做好电缆密封处理工作，尽量与大气隔绝，减少或规避电缆受潮的问题。建议在每年冬天针对线路两端及线路下方的树木予以修整处理，保证线路宽度的适宜性。定期清除绝缘子表层即裙边中的杂物，及时调换质量不达标的绝缘子，清理杆塔附有的鸟巢、杂物等。

2.3 科学选用电力电缆附件

聚乙烯、EVA等混合物是热收缩附件常见制造原材料，该产品使用阶段一般会用应力管应对电应力聚集问题，部分工况下参数控制法也起到一定作用。在具体实践中，关键点是保证应力管电性参数符合相关规范标准。要重视电缆绝缘半导电层断口位置气隙的处理，一般推荐选用硅脂填充以促进气体排出过程，以此减少或规避局部放电问题。对于交联电缆，若其内应力处理效果欠佳，很可能造成运转阶段出现较明显收缩现象。故而在安设电缆附件阶段，通常规定应力管、绝缘屏蔽搭盖≥20mm，规避电缆收缩阶段应力管与绝缘屏蔽两者分离的问题。硅橡胶、乙丙橡胶等是预制式附件常用制作原料，其借助几何结构法并联合使用应力锥处置应力过度聚集的问题。以上方法用于10kV配电网建设领域中，优势主要表现在原材料性能优良、安装过程简洁、省略了加热处理工序及较明显优化了界面性能。

和预制式附件相比，安装过程较为简易是冷缩式附件应用阶段的主要优势，只需将内衬芯管抽出后基本就完工。冷缩式附件加工制造阶段对原材料机械强度提出较严格要求，附件内径不超出电缆绝缘层外周径2mm即可。当下工厂扩张式冷缩式附件在10kV电缆建设领域中有较广泛应用，有效安装期能达半年，要求最长施工安装期≤2年，否则将会将会减缩电缆附件的使用年限。

2.4 监测电缆绝缘性和腐蚀状况

具体建设阶段通常会结合电缆现实使用功能及类型设定最适宜的敷设方式，拟定日常检修计划，予以电缆线路薄弱点一定重视，将电力系统运行阶段危险事故发生率降至最低水平。针对敷设在地下的电缆设备而言，土质内的微量元素、雨水渗透等均会增加其腐蚀过程，明显削弱其使用性能。这就提示应做好电缆敷设区的电性监测工作，早期发现阳极电性情况并予以有效处置，规避电缆金属表面出现电解腐蚀的情况。

2.5 加大高新技术设备的应用力度

GPS系统:隐蔽性是各类电缆故障的共性特征，按时开展日常巡检工作是发现、排除电缆故障的重要基础。现今配电网建设规模逐渐扩增，线路分支繁多，日常巡检工作难度相应增加。GPS卫星定位系统用于配电网日常巡视、检修领域中，能协助相关人员快捷而精准的对线路杆塔、变压器、线路等做出定位，为线路检修工作高效率开展创造便利条件。

配网自动化:整改配电网及提升自动化水平是智能电网建成的重要基础。但因技术、资金等因素既往国内配电网智能发展脚步迟于主网，其多种电力设备老化现象并没有完全解除，电网运转阶段电缆线路故障频繁。若能提升配电网自动化水平，则能协助相关人员动态化监测及全面掌握电网系统运转状况及潮流分布特征，及时察觉到电缆故障，推行最适手段予以解除。

应用新技术与新产品:将小电流接地自动选线设施安装在电缆线路上可智能化选出发生接地故障的电缆线路，而后予以切除。和人工选线相比该类选线设施表现诸多优势，如能明显减缩故障排查时间长度且精确度处于较高水平，规避因人工排查故障而造成长时间停电，有益于提升电网供电安稳性;在配电线路T接点支路上方安设接地故障指示器，其功能是辅助判断故障波及范畴并对故障位点加以提示。

参考文献

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