10kV及以上電力電纜運行故障統計分析

邵雯

摘要：10kv及以上的電力電纜一般都是大型用電客戶，如果出現故障將對電網的用電用戶產生巨大的影響并帶來巨大的經濟損失。我們加強對電力電纜的日常保養(yǎng)與防范能保證電力系統的正常運轉。通常使用10kV或更高的電纜通常是大型的供電設備。在使用電纜時如果出現故障將直接影響到電網的用電量同時也會給電網帶來一定的經濟損失，因此在電力電纜的使用中必須加強對電纜的維修和防止以保證電纜工作的安全和穩(wěn)定。

關鍵詞：10kV;電力電纜;故障統計

引言

大部分的電力電纜材料都是精純的生產的尺寸也不會有很大的偏差，而且絕緣性能也很好。在通常情況下這是一種合理的共軸電容，若將其用于交流電場則可保證其內部的電場均勻分布另外電力電纜對外部環(huán)境和人工操作的影響較小。工作人員在操作時也能確保安全性，工作人員要加強對電纜日常運行中的故障進行分析對于保障社會的正常運行具有十分重要的意義。

一、電力電纜運行故障分類

通過對各大城市輸電線路的故障頻數的分析發(fā)現自1997年以來10～220kV線路的線路故障率逐年遞減，但與國外先進水平仍有較大差距。我國對電纜行業(yè)的關注不夠線路的鋪設和安裝質量、運營和維修技術都比較落后。近年來我國的城市輸配電網絡普遍使用了地下電纜，由于電纜自身的絕緣制造、電纜附件的施工和安裝等原因造成了電纜的運行故障。對于10kV及以上的電纜，出現的故障種類較多與110kV以上的電纜相比，其運行要求不高即使有輕微的磨損也可以正常工作。另外根據電纜的失效特征可以將其劃分為高電阻故障和低電阻故障。當直流電壓出現故障時高阻值可以提高10倍，而低阻值則是當電阻低于200歐姆時線路就會發(fā)生故障。

二、10kV及以上電力電纜運行故障的原因

（一）外力的破壞

當電力電纜遭受外力破壞時可以將其劃分為：直接外力和間接外力，其中直接的外力損壞就是在城市的基礎設施建設中被大型機械給摧毀挖掘機、風鎬、鏟土機等都會對電纜產生直接的損壞，從而引起電纜的短路喝出現故障，還有可能造成電纜的絕緣損壞如果不加以有效的處理將會對電纜造成很大的損害。間接損壞是指在城市建設中從建筑工地到光纜都要有一定的距離，由于施工設備不會對電纜造成直接的傷害因此現場的工人和電纜巡查人員并不會發(fā)現。在進行工程的過程中必然會對周邊的建筑物以及地面產生一些影響，如果地面坍塌就會引起電纜的運動，從而破壞電纜的金屬外殼產生絕緣層的錯位留下安全隱患。

（二）自然原因和人為原因

大部分的電纜都是埋在地下的，因為地下的特殊土壤的酸堿度也會有很大的差別，例如靠近廠房的電線會被腐蝕、損壞。其次有些地區(qū)的土壤比周圍的溫度要高，所以電纜線在這種情況下最容易產生膨脹。工作人員在鋪設電纜時要注意把接頭部位的安全隱患給排除掉特別是在潮濕地區(qū)電線接頭很容易被水浸透，從而導致漏電給人們帶來潛在的危險。電線的內部含有大量的金屬這種金屬在市面上的價格總是很高，所以經常會有人來偷盜。在城市的某些偏僻地區(qū)經常會有不法份子偷電線，所以在偷電線時會對相應的線路進行一定的損壞導致電纜的失效。

（三）電纜使用的附件質量不合格

普通的電纜配件是多層固體絕緣的。在生產、安裝過程中存在著各種各樣的問題容易造成了電纜的故障。一是在電纜中間接頭處采用密封由于設計中存在著地下水濕度超標的問題，而電泳法是在電場中進行的通過方向變換它會逐步地被插入到線纜的中心節(jié)點，然后在界面上形成電水珠。由于這一現象將使電阻的功率降低，使接觸表面放電并使電纜內部發(fā)生短路。二是在使用過程中由于環(huán)境、溫度等原因導致電纜在使用過程中存在著熱脹冷縮的問題，特別是在熱收縮后由于附件不會產生彈性變形導致絕緣層和光纜附件之間產生呼吸作用，同時空氣中的濕度大容易造成附件內部的短路失效。三是線纜連接的失效該失效為一種預型式的失效其端部的彈性和定伸性均不理想，從而造成了由附屬復合界面所構成的夾持度達不到所要求的壓力標準即使是在干燥的情況下在接觸面上也會發(fā)生放電并引起安全事故。由于材質的原因電纜配件也會產生一些問題。當遇到明顯的天氣條件時電纜配件會提前失效，或是由于電纜末端材料的老化而產生泄漏。空氣質量會對電纜的使用狀況造成很大的影響讓工作環(huán)境逐步惡化，從而導致電纜附件的絕緣層及端部邊緣產生放電引起電纜失效。

（四）電纜施工工作質量有問題

在鋪設電力電纜的過程中由于地理條件、施工人員的技術和時間等因素的影響，往往會使電纜的鋪設受到很大的限制。同時也容易造成電纜進水、金屬屏蔽、外殼保護膜損壞等問題，所以在鋪設電纜時很容易出現受潮的情況從而導致提前出現操作失效的問題。根據以往的建筑經驗這種類型的故障在全部的失效中占據了一成左右，但是這種現象可以預防施工方在工作時并未注意預防。在建造前若能對直流電壓進行測試則不會有工作品質問題。電纜本身的生產質量問題首先要注意到電纜絕緣中的微孔、雜質的大小、數目、絕緣層的離心性。近年來電力電纜的生產技術也得到了快速的發(fā)展，而且電纜本身的質量也有了很大的改善。隨著市場競爭的加劇一些線材生產商往往會在生產過程中盡量采用負容限來減少生產成本，從而導致線纜本身質量問題。在進行電纜敷設的過程中由于地理環(huán)境、施工人員技術、工期等因素的影響，電纜出現了金屬屏蔽、外部保護套損壞、電纜進水等問題，從而造成電纜在鋪設過程中出現了電纜的受潮現象，從而在使用過程中出現了提前失效的現象。從以往的工程經驗來看，該問題占據了一層，實際上，這種施工意外是可以避免的只是他們沒有意識到。如果在電纜安裝之前進行直流電壓測試，則不會出現這種故障。由于技術水平、地理位置、工期等因素的影響造成了電纜的金屬屏蔽、進水以及外部保護膜的損壞，所以，在鋪設電纜時極易發(fā)生受潮從而使電纜提前失效，根據以前的工程實踐發(fā)現此類故障占全部失效的10%，其實這類故障是可以避免的只要工作人員在施工前對直流電壓進行精確測量就可以盡量減少對工作品質的影響。

三、10kV及以上電力電纜運行的策略

（一）改善電纜的材料

電纜的使用壽命不僅決定了其材質的優(yōu)劣，而且也是確保其不會受到更多的外力損害的一個重要保障。所以在進行鋪設之前必須確保所用的材料符合要求。根據電氣工作特性選用電纜材質時應考慮選用具有較高溫度和較好的絕緣性能。在選購電線時應先確定材質廠商是否有相應的資質并達到國家的質量標準。另外在鋪設完電纜后要進行定期的保養(yǎng)，并對其進行定期的檢測和檢測，避免出現故障、老化，減少檢修的次數和頻率為國家電網安全生產提供有力保障。

（二）強化電纜運行管理

對每一項工作來說要提高工作效率逐漸的加強管理是提高工作效率的先決條件，為了保證電纜在最大程度上保持正常、穩(wěn)定的工作降低發(fā)生事故的概率必須加強對電纜的管理使發(fā)生故障的概率降到最低，通過多年的實際工作證明加強電力電纜的運營管理必須做到：一是要定期開展挖掘工作每年一次。在實際施工中應檢測接頭有無發(fā)熱、無積水等情況并應留意有無白蟻。安全隱患一經發(fā)現必須立即進行維護。二是對電纜末端進行超聲波檢驗以盡量避免出現電纜末端接頭的情況必須進行一次以上的檢測。三是對于使用了15年以上的電纜必須要進行挖掘根據現場的實際情況進行重點檢查，例如安裝自動饋電保護裝置隔離其他故障電纜。強化的管理一直是提高工作效率的重要先決條件，同時也是對線纜的操作0為防止在使用中頻繁發(fā)生故障必須加強對電纜的管理以降低事故發(fā)生率。經過多年的實際工作和研究認為要強化電纜的使用管理必須采取如下措施：①對線路進行定期的挖掘并保證一年內不少于一次。在檢測時要檢查接頭有沒有水、有發(fā)熱、有無白蟻。一旦發(fā)現有安全問題必須立即進行修復。（2）對電纜末端進行超聲波檢測一年內至少一次以防止電纜接頭發(fā)熱、局放燈等安全問題。（3）對使用了15年以上的電纜要進行挖掘檢查，并根據現場的線路計劃進行重點檢查，例如：安裝饋線自動開關，隔離其他故障線纜，檢查繼電保護設備一旦發(fā)現故障必須立即進行處理。

（三）嚴格驗收電纜敷設質量

在電纜的全過程中，質量驗收是衡量電纜工程是否合格的重要指標，也是保證其安全運行的一個重要保證。電纜是供電設備中的關鍵部件如果出現故障或出現安全事故就會引起火災，因此對電纜的質量驗收主要體現在消防設備的設置上不但要檢查電線表面有沒有涂上阻燃劑，而且要在電線比較多的地方看看有沒有安裝防火板如發(fā)現不符合要求應及時通知電纜施工方并督促其及時進行返工調試，以便更好地提高電纜敷設質量。電纜質量驗收是電纜安全管理工作中的一個重要環(huán)節(jié)它不僅是判定電纜施工是否符合規(guī)范要求的基礎，而且是保證其安全可靠運行的關鍵。電纜是電力設備中的關鍵部件如果發(fā)生安全事故很容易引起火災，因此在進行電纜質量驗收工作時消防設備的設置就顯得尤為重要，所以工作人員既要對電纜表面進行有效的檢查，又要對電纜鋪設密度大的地區(qū)進行檢查。如果出現不符合要求的情況必須立即通知施工方要求他們盡快進行調試以保證電纜的安裝質量。

（四）電力電纜線路的交接和預防性試驗

目前我國內的電力電纜絕緣線路普遍推薦使用OW、VLF和20～300 Hz的交流電壓測試，由于缺少測試手段和測試規(guī)范許多操作單位仍將直流電壓測試作為預防性測試和竣工驗收測試。如果工作人員采用直流耐壓測試方法不僅無法及時發(fā)現電纜存在的安全隱患，而且可能會對電纜本身產生一定的損傷，從而讓電纜在使用過程中發(fā)生早期失效，例如A、C兩項的數據中，含有大量的充油電線和油紙絕緣，因此，本研究將 A項的統計數據視為一種有效測試，但這些測試規(guī)范和等效性的影響仍有待進一步研究和完善。采用絕緣電阻計準確地確定了電纜的故障部位。在測量故障點之前工作人員務必做好保護措施在距離故障發(fā)生地點lm處將發(fā)生故障的相線切斷，然后用絕緣電阻儀對線路進行測量最后得到準確的故障點。

結語

總之，10kV及以上線路在使用過程中發(fā)生故障的主要原因有四個，其中包含了外部的破壞力、電纜所用的附屬設備的質量、安裝和系統的問題。在實際工程中若不考慮外部失效的因素在1～5a內電纜極易出現故障。由于電纜和設備的質量不合格在安裝時也存在一些問題，所以，對10kV及以下線路的故障進行預防不僅要從一方面進行分析，還要從多個方面對其原因進行分析并對其進行合理的保護確保電纜的正常工作。10kV及以上電纜的運行故障其原因有外部破壞、電纜附件制造缺陷、電纜安裝缺陷、電纜系統缺陷等。在不考慮外部失效的情況下電纜在1～5a的運行中容易發(fā)生故障，這是由于電纜和附件的質量和安裝問題造成的。因此對于10kv及以上的電纜不能只從一個方面來考慮要對其進行全面的分析，然后采取科學的保護措施才能確保其正常工作。10kV及以上線路在使用過程中發(fā)生的故障應從多個角度考慮，工作人員要正確認識電纜在工作中的內外原因以防止其受到外界的損害，同時要避免使用不符合要求的電纜特別是在鋪設中存在的管理和安裝問題。10kV及以上線路在使用時要從多個角度考慮問題只有全面了解引起線路失效的內外原因才能防止線路損壞和線路受外界因素的干擾。工作人員在鋪設電纜時應注意施工中常見的安裝問題和質量管理方面的問題。

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