10kV电缆故障原因和防范措施

10kV电缆故障原因和防范措施

刘浩权

广东电网有限责任公司东莞供电局  广东东莞    523710

摘要：随着经济不断发展城镇规划建设、美化的不断完善和人民对供电可靠性水平的提高，10kV线路电缆化是大势所趋，为此突显出10kV电缆线路在城镇中心区供电的重要性。10kV电缆因为具有较高的运行稳定性，在传输分配电能方面性能比较优越，而且不影响城市美化、埋地占用空间少等优点，特别是从根本上解决了城市绿化与10kV供电线路的树障问题，所以在城镇中心区都趋向于架空线改电缆的改造。但在10kV电缆运行中，也会出现各种各样故障，现对电力电缆故障发生的原因、性质和防范措施，展开讨论。

关键词：10kV电缆  故障分析  防范措施

前言

由于电网结构的调整和城市规划的要求，10kV电力电缆的使用越来越多，10kV电力电缆安全运行，对10kV电力系统的供电可靠性尤为重要。基于这一点，电力运行部门也越来越重视了。了解电力电缆发生故障的主要原因，并掌握电力电缆故障的防范措施，有助于及时发现和排除电力电缆隐患，预防发生意外停电事故或电力电缆损坏事故。从而大大降低电力线路故障，对降低电网中事故的发生频率，保证配电网安全稳定、提高供电可靠率起到至关重要的作用。

一、分析10kV电缆故障主要原因

电力电缆的生产、敷设、终端头和中间头的制作工艺、产品质量、运行维护、标识走向等与电缆投运后能否正常运行密切相关，上述任何环节出现问题，都将给电缆投运埋下故障隐患。根据西北区辖区近年来对有关电力电缆发生故障的原因进行统计分析， 电力电缆故障多为绝缘损伤造成的闪络性故障和泄漏性故障引起的电缆故障。

（一）客观存在的原因导致电缆故障

材料及产品质量缺陷主要有以下几点：电缆制造过程中护层上留下缺陷，在包缠绝缘层过程中纸绝缘层上出现褶皱、裂痕、破口和重叠间隙等缺陷，电缆附件在制造过程中出现缺陷，在工艺流程中对施工环境未有满足要求、绝缘材料的维护管理不善，造成电缆绝缘层受潮、脏污、受损；终端头和中间头在制作过程中工艺不良造成的施工质量缺陷等。另外，电力电缆在制造过程中也存在利用旧电缆及附件的情况，这种以旧充新或以旧补旧的做法虽然在利用材料、节约资金方面有好处，但也对电缆在将来的运行中造成一定的影响。

机械损伤导致电缆故障是比较常见的一种原因。由于机械外伤引起的电力电缆运行故障，在电缆发生的故障中占主要地位。有些机械损伤是很轻的，可能在当时并没有出现损害，但在长时间的使用和消耗过后，就会形成故障。造成机械损伤的原因有几种：（1）电缆直接受外力破坏，如一些建设项目野蛮开挖施工、电缆敷设不规范、直埋电缆时未有做好保护措施、标识走向、历史施工技术与管理不完善所遗留问题等。

电缆在安装时受到损伤，如机械牵引力过大而损坏电缆，电缆弯曲半径超过允许弯曲半径而损伤绝缘层、电缆剥切尺寸过深引起电缆损伤，或其他不规范作业方法均可导致的绝缘层和保护层损伤；

一些自然现象也可造成电缆的损伤，如由于热胀冷缩现象造成中间头或终端头的绝缘胶膨胀而胀裂外壳或附近电缆护套，因自由行程而使电缆管口、支架处的电缆外皮擦破， 因地表塌陷沉降、山体滑坡等引起的过大拉力而拉断中间接头或电缆本体，由于大型设备或车辆的频繁振动而造成电缆损坏等。

（二）实际运行中存在因素导致电缆故障

电缆绝缘老化也是引起电缆故障重要因素，老化变质的原因主要有以下几点： (l）电缆隧、电缆沟道通风不良、潮湿、泡水；(2）电缆与热源、燃气管道安装距离不足，特别是管道交叉点的位置难以控制安装距离；(3）电缆在沟内布置密集、支撑架质量不良导致电缆跌落堆集一起，引起散热不良等等；(4）电缆长期过载或跳闸引起过流冲击工作；(5）年代久远电缆超年限服役等。

绝缘受潮后，电缆本身的耐压力下降，电缆会因此出现故障。电缆受潮的主要原因有：(l）电缆制造不良，护套有裂缝或小孔。(2）接头盒不密封或施工安装不合格导致进水。(3）金属护套受外力压迫损伤或腐蚀损坏。

过电压会使有缺陷的电缆绝缘层发生电击穿引起电缆故障。有些爆炸的不是很严重的电缆，剖开时可以清楚地看见沿面放电的痕迹。其主要原因有：大气过电压（雷击）；内部过电压。

二、电力电缆故障防范措施

（一）加强电缆巡视，防止电缆线路的外力破坏

电缆线路本身的事故很大一部分是由于外力机械损伤而造成的。为了防止电缆线路的外力破坏， 必须重视电缆线路的巡视工作。制定相应的巡视制度，确定巡视周期。巡视人员在巡视中应认真填写巡视记录，应了解各地区挖掘情况，应特别注意电缆线路周围有无建筑及挖土情况， 电缆线路上有无重物堆放。巡视中如发现有对电缆线路有损害的行为，应及时进行劝阻、制止，必要时应向有关部门汇报，依据《电力设施保护条例》的有关条文采取必要的强制措施。对于已经因挖掘而暴露的电缆应采取防护措施， 如安全悬吊于基坑边上，加上防护罩，增加巡视次数，与施工单位签订电缆保护协议，写施工单位做好施工地点的电缆走向，做好密探，施工地点与电缆的交叉点要做好标记，开挖时要通知我单位派人现场监督开挖过程，将可能发生的外力破坏消灭在萌芽之中。

（二）严管施工质量，后续安全运行有保障

电缆工程施工质量的好坏、运行方式的妥当与否，直接关系到电缆线路能否长期安全地运行。因此应加强对电缆施工、运行人员技术培训，提高他们的技术水平，以提高电缆的施工、运行质量。同时在制定电缆现场运规中作一些规定， 如严禁在雨天、湿度比较大、尘土飞扬、气候条件恶劣的时候进行电缆终端、接头的施工，以避免电缆施工不良引发的电缆故障。

电力电缆运行前应对整个电缆线路工程进行检查，并审查试验记录，确认工程全部竣工、符合设计要求、施工质量达到有关规定后，电缆线路才可以投入运行。

对已运行的电缆线路要严格按照《电力设备预防性试验规程》有关要求、试验项目、标准要求、试验周期对电缆进行预防性试验，发现隐患及时处理，防止计划外停电或故障停电事故的发生。

（三）完善运维管理制度，落实管理责任

施工前进行积极的图纸会审，与设计和其他技术人员进行沟通，在适当地点增加避雷器，能有效地避免一定程度的大气过电压和内部过电压。

施工竣工图要与现场实际情况相符，且绘制规范并做到及时存档，中间接头要标明坐标、接头方式，图上应详细绘出电缆的准确走向并将电缆的标示桩、牌的实际位置准确。

在电缆通道上设置电缆标志牌、标志桩。特别对一些临时施工减少外力破坏，起到很好的防范效果。临时施工，常常未有通知供电部门进行施工前的勘察交底，而运维人员也不可能随时都掌握哪里有开挖施工。标志牌、标志桩的作用在于，提醒他们及时联系供电部门进行勘察交底，然后再施工。同时也让进行电缆巡视的运行人员能方便地识别电缆通道，容易发现电缆通道及周围地形的变化、开挖情况，也便于其他单位在通道周围进行开挖施工时能清楚地看清电缆的大致位置，以避免挖到电缆引起意外损坏，引发电缆故障。

（四）提升运维技术力量，严格执行运行技术规范

电力电缆运行规程规定，电缆线路原则上不允许过负荷运行。超负荷运行，使电缆温升增加，加快了电缆绝缘的老化，使电缆的寿命大大降低，运行中使电缆绝缘薄弱处（如接头）发生击穿事故。所以根据电缆敷设方式、运行条件、环境温度、并列条数对电缆的长期允许载流量进行校核并作出规定，运行中依据所定的规定值对电缆载流量进行测量监视，在负荷高峰期应用红外线测温仪对电缆的节点测温，防止电缆温度过高、过热， 及时掌握电缆的运行情况，以避免发生电缆长期过负荷运行造成的电缆故障。

结束语

综上所述，10kV电缆故障的预防需针对故障原因制定出一系列有效地防止对策，对电缆施工、电力运行、对使用单位的设备维护都有积极的作用，同时对电力电缆进行故障诊断也具有很好的参考价值。通过制定防止电力电缆故障的有效防范措施后，在2021年1月至2022年1月份开始对西北区供电局辖区使用时间较长、能够转电的10kV电缆进行预防性试验，共计进行了32条10kV电缆的预防性试验，其中有6条10kV电缆检验出不合格，及时安排消缺处理。就相当于减少了6次10kV电缆潜在的故障跳闸抢修事件发生，通过本班组在对防止电缆线路的外力破坏和10kV电缆进行预防性试验等电缆故障的预防制定出一系列有效地防止对策后，到2022年3月止西北区供电局辖区仅发生10kV电缆故障3次，比2020年同期的12次10kV电缆故障，减少了9次10kV电缆故障，有效地减少10kV线路故障的发生和提高了供电可靠性，保证了人民群众用上放心电。

参考文献

[1]雍静：供配电系统，北京，机械工业出版社，2016.8.

[2]中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程

[3]广东电网公司《广东电网公司设备状态评价与风险评估技术导则》

[4]广东电网公司《广东电网公司设备缺陷管理规定》

[5]电力建设安全工作规程： 电力线路

[6]史传卿.电力电缆安装运行技术问答[M]北京：中国电力出版社出版，2017.08