10kV电力电缆运行故障统计分析

 10kV电力电缆运行故障统计分析

刘兴奎

国网四川省电力公司成都市双流供电分公司 四川 成都 610000

摘要:城市化建设的大力推进，架空线入地工程的不断开展，城市电网中电力电缆的应用日益增多。电缆的运行状况直接影响电网的安全稳定运行。以上海部分城区2014年至2019年的10kV电力电缆故障统计资料为依据，分析故障位置及故障原因的变化情况。结果表明:中间接头故障占比大幅降低，而电缆本体故障占比呈上升趋势，于2019年达76.4%;外力破坏故障呈逐年增多的趋势，2019年达55次，占比44.7%;制造质量引发的故障呈逐年减少的趋势;不计外力破坏因素，运行时间5年内的电缆故障主要由于施工质量，而超过20年的主要由于绝缘老化。针对故障原因提出相应合理的预防措施以减少电缆故障发生。

关键词:电力电缆;故障;统计;故障原因;预防措施
引言

电缆线路基本都敷设在地下，虽然相比架空线路稳定性和可靠性更高，但却具有更大的检查和维修难度。因此，加强电力电缆的运行故障研究分析，对维护电力系统稳定运行具有重要意义。研究分析故障原因及不同因素与运行时间的关系，提出相应合理的解决方案，以期对城市配网中电力电缆的运行维护提供参考，从而进一步提高系统供电可靠性。

1. 故障原因

1.人为因素是导致电力电缆出现损坏的常见现象。

（1）过失行为

很多时候，人们的一些过失行为会导致电力电缆的损坏。这是由于电缆在布置的过程中，有的工作人员由于粗心或者操作方法不当，导致其发生扭曲或者被折，造成了电缆线的损坏，随着使用时间的增长，将会影响电网的正常运行。

（2）故意损坏

电缆线的内部有大量金属，这些金属的市场价格一直很高，这就导致一些不法分子对电缆进行窃取。在城市一些偏远的地方，经常出现有不法分子盗窃电缆的现象，在偷盗的过程中还会对相应的布置造成一定程度的破坏，这也从一定程度上成为电力电缆发生故障的重要原因。

（3）电缆质量不合格

造成电缆损坏的原因是多方面的，其中也来自于电缆线自身。比如，有的电缆线质量不够好，一些电缆的制造商在制作电缆的过程中没有严格按照工艺与流程，这样就会直接导致电缆的生产质量不达标，在使用的过程更容易发生损坏，不仅影响了电网的运行，还极大地浪费了能源。另外，电缆线是有使用年限的，随着使用时间的不断增长，电缆线本身也会逐渐老化，如果不能及时检查或者更换，就会很容易发生安全故障。其次，很多电缆损坏与其材料有关，在一些气候变化明显的地区，电缆的老化程度会加剧，很容易出现安全故障，也导致电缆运行出现很多问题，甚至一些电缆的绝缘层和沿面也会放电，这就直接导致了电缆故障的发生。

2. 制造质量

一般指电缆附件及本体的制造质量，电缆附件指中间接头和终端接头，为多层固体复合介质绝缘结构，其制造过程需要较高的环境条件，一旦密封性有缺陷，附件有细微受潮或开裂松脱等，界面表明电阻将急剧下降，从而激发沿面放电，导致附件内部相间短路或接地短路。本体的制造质量若不合格，其中的微孔和杂质在运行过程中易发生局部放电，随着运行电压升高，电场增强，局部放电将引发主绝缘树枝状放电，最终在短时间内造成接地短路或相间短路引发故障。

2. 施工质量

一般指电缆敷设安装时不规范，质量不符合要求，主要体现在野蛮施工损伤电缆，牵引力过大磨损电缆外绝缘，电缆弯曲半径过小留下隐患等。
4.绝缘老化
由于电缆长期工作，饱受电力和热效应的双重影响，达到使用寿命而未及时更换，发生树枝状老化击穿或呼吸效应受潮放电引发电缆故障，多发生在运行时间20年以上的电缆。
5.其他原因主要包括过电压、偷盗、异物、自然灾害等。
二、保障10kV电缆正常运行的维护策略
1.改善电缆的材料

电缆的寿命长短，取决于电缆材料质量的优劣，更是保证电缆免受更多外力损伤的重要保障条件。因此，在开始敷设电缆的准备工作前，要保证电缆的材料合格。从电力工作的性质来看，在选择电缆材料时，要注意选择耐高温且绝缘性强的电缆材料。选购人员在选择电缆的过程中，首先要明确材料厂家是否具备质量相关资质，是否符合国家质量标准。此外，在敷设电缆后，还要定期做好维护工作，加强对电缆的定期检查与测试，防止损坏与老化的现象发生，降低维修的次数和频率，以更好地保证我国电力工作的顺利开展。
2.防止外力破坏

（1）要建立准确无误的电缆资料和图纸，及时更新完善地理信息系统，为配网运行人员日常巡视及建设施工人员提供可靠参考。针对图纸与实际电缆走廊不符的情况，要及时更新整改，做到每根电缆“有图可依”，每条线路“路图统一”。

（2）加强与市政、规划、城建、交通和园林等部门的配合，与各管线部门保持紧密联系，准确及时掌握城市施工的规划和进度，提前做好防护准备工作，与施工单位进行交底，提供地下管线信息并增设明显警示标志，在施工过程中增派相应负责人驻点监督。

（3）实施危险点控制方案。加强危险点巡视工作，密切关注电缆线路上是否有挖掘施工，一旦发现违章施工危及电缆安全，及时与施工单位负责人进行交涉，如有不听劝阻或发现损坏，应及时向上级部门汇报。

（4）加强电缆保护和规划，提高自身防外破能力。一方面针对敷设过浅且无法搬迁深埋的电缆加设保护管或盖板，增设地下电缆标识，另一方面在制定地下管线密集区域的电缆路径走向时，应收集管线信息，综合考虑合理布置，防止出现敷设安装过程中难以实施而致使电缆过浅或路径不一致的情况。

（5）积极推进“大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能”等“大云物移智”新技术深度融入电缆运行维护管理中，如:施工现场智能监控系统，将电缆线路的一举一动经互联网实时传到运行维护人员手中，经大数据与计算机人工智能，分析得出故障发生可能性，从而及时做出应对措施。
3.严格验收电缆敷设质量

在整个电缆的运行管理过程中，电缆的质量验收工作是重中之重，其是一个电缆施工达标与否的重要判断标准，更是电缆在投入使用后能够顺利运行的一个重要保证。电缆作为电力设施的一个重要组成部分，一旦发生问题或者安全故障，都会引发火灾。所以对于电缆的质量验收重点体现在防火的装置安排上。不仅要检查电缆是否在表面涂抹了防火材料，还要在电缆敷设较为密集的地方检查是否安置了防火板。一旦出现不合格的情况，立即通知电缆施工单位，责令其尽快返工与调整，以更好地加强电缆的敷设质量。定期进行开挖检查，每年至少检查 1 次。在检查的过程中，要检验接头是否有积水或者发热的现象，还应注意是否有白蚁。一旦发现安全隐患，一定要及时进行维修。对于电缆的端头需要进行超声波测试，每年至少 1 次，避免电缆终端接头发生发热、局放灯安全故障。

4.对故障点实现精准定位

可以利用绝缘的电阻表对电缆的故障点进行精准定位。但是需要注意的是，在进行测量故障点之前，一定要做好防护安全，在故障点发生地1m远的地方切断发生故障的相电缆，通过绝缘电阻表来对电缆进行电阻测量和终端检测，最终得出精确的测量故障点。
结束语
综上所述，10kV电力电缆在运行中出现故障需要从多个方面进行思考。只有充分认识到电缆运行故障的内因和外因，才能最大化地预防电缆的损坏，才能避免外部的破坏与影响。
参考文献
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[2]李春婷.电力电缆的敷设设计探讨[J].科技与企业.2017(17)

[3]张文韬.输电电路电力电缆常见故障分析[J].现代商贸工业.2016(03)