10kV电力电缆故障原因分析

10kV电力电缆故障原因分析

岑贤军

国网宜昌供电公司宜昌443002

0引言

随着社会的进步和工农业生产的快速发展，10kV及以下电压等级的电力电缆与电缆附件、电缆分支箱、环网箱配合，组结灵活、安装方便、安全可靠、维护简单，便于向用户馈送和分配电能，因此得到广泛的应用。然而，由于电缆施工技术不良，电缆接头工艺不完善等问题，影响而发生故障致使维修工作进展缓慢，对配网运行带来极大的安全隐患，甚至造成巨大的经济损失和政治影响，严重损害企业的发展与社会形象，本文就在工作中的实际经验对故障原因进行分析和归纳。

1故障分类

对电力系统10kV电力电缆在2012年至2017年期间发生的故障进行统计如图1发现：实际上，电力电缆的故障有些是某一种原因造成的，而大多数则是由几种原因共同作用的结果，因此说电力电缆的故障原因极其复杂的，正因如此，电力电缆故障形式也千差万别。但从电缆故障性质来区分，常见的电故障有短路（接地）型、断线型、闪络型、复合型几种，其中最多的是短路（接地）型，其次是复合型故障。

图12012-2017年电缆故障统计

2电力电缆故障原因分析

电力电缆的生产、敷设、三头制作工艺，附件材料运行条件等与电缆的运行情况密切相关。上述任何环节的疏漏，都将成为电缆故障的隐患。电缆故障原因和特点分析如下：

2.1机械损伤

对2012年—2017年期间的电力电缆统计结果进行分析可以发现，机械损伤故障比较常见，所占的故障率最大（约为57%）,其中外力破坏列居首位，其次为施工损伤和自然损伤，其故障形式容易识别。大多造成停电事故：例如：2016年3月，某10kV电缆支线被施工挖掘机挖断，导致开闭所开关柜动作跳闸；同年，另一条10kV主电缆被修路施工的机械钻断导致接地故障。前一起故障在电缆受伤处新增电缆对接箱对接处理，后一起在故障处割断电缆安装中间接头进行修复。

2.2绝缘受潮

绝缘受潮是电缆故障的又一主要因素，所占的故障率约为13%，其中电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效居第一位。

2.3绝缘老化

电缆绝缘长期在电和热的作用下运行，其物理性能会发生变化，从而导致其绝缘强度降低或介质损耗增大而最终引起绝缘崩溃者为绝缘老化。绝缘老化分正常老化和过早老化。绝缘老化故障约为19%，这与电缆选型和电缆运行环境密切相关。

2.4过电压

一般来讲，电力电缆不应因雷击或其它冲击过电压而损坏，因为电缆绝缘在正常运行电压下所承受的电应力约为新电缆所能承受的击穿试验时承受电应力的1/10。因此，一般情况下，3-4倍的大气过电压或操作过电压对于绝缘良好的电缆不会有太大的影响。但实际上，从现场故障实物的解剖分析可以确认有些击穿点往往早已存在较为严重的某些缺陷。过电压仅是较早的激发了该缺陷。例如：2017年元月9日某10kV电缆线路接地，30分钟后，该线路上一台电缆分支箱内电缆接头附近烧毁。解剖该电缆附件、组件，发现该组件双道母排底座与转换头导电杆的连接松动，且有发热变色迹象，说明该电缆存在接头因长期接触不良并在接地的过电压下运行导致绝缘击穿而烧毁的故障。电缆终端垂直部分的绝缘干线在雷击时也可能被击穿。

2.5过热

电缆过热有多方面因素，从近几年配网运行情况的统计分析上来看，有如下原因：

2.5.1电缆过负荷运行。

2.5.2火灾或邻近电缆故障的烧伤。

2.5.3靠近其他热源，长期接受热辐射。

其中过负荷是电缆过热的重要原因，其次电缆周围环境的热源是主要原因。

2.6产品质量缺陷

电缆及与之相配合的电缆附件、组件是电缆线路中不可缺少的两种重要材料。它们的质量优劣，直接影响电缆线路的安全运行。另外由于一些施工单位缺乏必要的专业技术培训，使电缆头的制作质量存在较大的质量问题，也是导致电缆故障多发的重要原因。

2.7设计不良

电力电缆发展到今天，其结构与形式基本稳定。但电缆中间接头和终端头的各种电缆附件和组件却一直在不断的改进和发展。这些新型电缆附件五花八门，层出不穷，这些新设备、新材料、新工艺在没有取得足够的运行经验之前，选用时应慎重，最好根据其运行经验的成熟与否，逐步推广使用，以免造成大面积质量事故。

3改进措施

3.1、加强电力电缆巡视，严防机械损伤

3.1.1由于电缆外力破坏事故对国家和人民生产生后造成很大的危害，《中华人民共和国电力法》和国务院颁发的《电力设施保护条例》对保护电力电缆线路有明确的条文规定。电缆运行部门的主管单位根据上述两个法律文件，可报请但地政府批准颁发有关保护地下电力电缆的规定，重点通知各建设施工单位和各公用事业单位遵照执行。

3.1.2电缆运行部门与这些单位应建立施工许可和地下管线交底卡制度，在电力电缆保护区施工，必须办理许可手续，由电缆运行部门进行线路交底方可施工。

3.1.3电缆运行部门应配备足够的运行人员巡查和守护电缆线路，并根据具体情况制定配备巡查周期和检查项目，较大电缆网络可划区分块负责。

3.1.4结合当地实际情况，还可通过电视台、电台、报刊等新闻媒体，进行适当的宣传，定期召开电力电缆护线会议，通报典型的电力电缆损坏事故，依法对肇事单位进行处理和教育，对有效制止电缆外损事故的成功经验予以推广。

3.2、精细电力电缆维护，确保电缆可靠运行。

3.2.1设置专门的电力电缆维护机构，加强电力电缆的巡视、检查、测量、维护、保养的精细化，形成有效的维护管理机制。

3.2.2密切注视电力电缆在运行中环境、气温、声音、温度、气味电流等方面的变化，特别是要加强红外测温、测负荷工作，掌握电缆运用的相关数据和资料。

3.2.3及时发现和处理电缆运行中的缺陷，对电缆设备定期试验，及时更换和淘汰不合适的电缆和设备。

3.3、采用新材料、新技术、新工艺、新设备，提高电力电缆供电可靠性。

大力推广成熟的运行情况，优良的电力电缆和电缆附件，进一步优化施工工艺，严把质量关，推进全天候免维护电力电缆设备在配网中的运用，全面提高设计、施工、运行、维护等相关岗位工作人员的技术和素质，强化电力电缆的管理和维护，确保电力电缆在电力配点网络中发挥安全、优质、经济、高效的运行。

参考文献

1、《电力电缆应用技术问答》于景丰编者2007年中国水利水电出版社出版

2、《电力电缆安装运行技术问答》史传印主编2002年中国电力出版社出版