10kV電纜故障分析及運(yùn)行維護(hù)措施

秦廣川

摘 要 電力能源作為我國能源體系的重要組成部分，備受社會各界的廣泛關(guān)注，這也推動著我國輸電系統(tǒng)的飛速發(fā)展，而10kV配電網(wǎng)是輸電線路工程的重中之重，是保證全國配電穩(wěn)定與安全的基礎(chǔ)，10kV電纜故障很容易使整個輸電線路的供電質(zhì)量受到影響。因此本文針對10kV電纜容易發(fā)生的故障展開分析，并且結(jié)合日常運(yùn)行過程中相應(yīng)的維護(hù)措施，提出具體的優(yōu)化改革方案，希望能夠?yàn)橥晟乒收戏治鲶w系和運(yùn)行維護(hù)體系提供參考，從而為保障配電網(wǎng)和輸電線路工程的穩(wěn)定打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 10kV 電纜故障分析 運(yùn)行維護(hù)體系

中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）04-0016-03

1 10kV電纜故障的影響

雖然近些年來社會飛速發(fā)展，推動著電力行業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步，各種新型的配電輸電技術(shù)也在不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新。但是就我國目前的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來看，10kV配電網(wǎng)仍然是輸電線路工程的重要組成部，它的工作質(zhì)量直接影響著整個配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，所以從根本上來說，若是想保證全國電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，就必須高度重視10kV電纜的日常運(yùn)行狀態(tài)。本文通過深入地剖析10kV電纜故障存在的問題以及日常工作對其工作狀態(tài)的影響，分析必要的日常維護(hù)措施，希望能夠保障10kV電纜的穩(wěn)定工作。就目前來看，10kV電纜極容易出現(xiàn)的故障為斷線故障，或者是過流保護(hù)不靈敏而造成短路斷路問題，同時(shí)還具有著電纜外部防護(hù)措施穿孔或者是接地故障等，與日常的工作壓力有著直接的關(guān)系，同時(shí)也與自然環(huán)境有著密不可分的聯(lián)系。這些因素都是嚴(yán)重影響10kV配電網(wǎng)可靠運(yùn)行的因素，所以為了減少10kV電纜故障對整個輸電線路工程的干擾，加強(qiáng)電路電纜的控制和監(jiān)測，并且進(jìn)行日常的維護(hù)保養(yǎng)工作勢在必行。

2 10kV電纜故障分析

造成10kV電纜故障的因素是多種多樣的，包括外界因素的干擾以及電纜自身存在的問題，同時(shí)也可能是因?yàn)樽陨韷毫^大，所承受的荷載較大，從而使得電路出現(xiàn)斷路短路問題等，這些因素都具有突發(fā)性和不可避免性，導(dǎo)致整個10kV電纜出現(xiàn)故障，下文將根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析。

2.1 線路升溫造成斷路故障

10kV電纜在日常工作的過程中，如果因?yàn)椴僮魅藛T自身工作不當(dāng)而導(dǎo)致線路的承受荷載較大，必然會造成線路升溫現(xiàn)象，而線路相關(guān)所導(dǎo)致的最直觀的后果就是整個配電網(wǎng)出現(xiàn)斷線故障。一般來說，荷載較大的位置溫度不斷攀升，攀升至80～150℃的時(shí)候，整個電線就會出現(xiàn)熔斷問題，接頭會因荷載較高燒紅熔斷。如果排除工作人員操作失誤的問題，還有可能是由于在進(jìn)行線路加工施工的時(shí)候，導(dǎo)線接頭的位置所選擇的連接工藝并不是十分適宜。當(dāng)然也有可能是由于工作人員自身操作水平不足，導(dǎo)致接頭連接施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在承受線路荷載的時(shí)候整體不相適宜，從而出現(xiàn)斷線問題。線路內(nèi)部接觸不完全，從而引發(fā)發(fā)熱現(xiàn)象，接頭處的電阻值急劇攀升，這就形成了一個惡性循環(huán)，溫度越高電阻值越大，進(jìn)而產(chǎn)生更多的熱量，這種情況出現(xiàn)故障是不可避免的，同時(shí)線路荷載相對較大的時(shí)候，電流超過設(shè)計(jì)值使電阻值上升也會引發(fā)該類問題，整體性能必定受到破壞，工作狀態(tài)極不穩(wěn)定（見圖1）[1]。

2.2 過流保護(hù)不靈敏

就我國目前的實(shí)際發(fā)展情況來看，一般來說10kV電纜線路的供電線路往往較長，覆蓋范圍較為廣泛，這種長距離的供電對于線路的整體負(fù)荷來說是一份不小的壓力。線路的末端存在著少量的短路電流，如果在日常工作中這些短路電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電路的負(fù)荷電流最大值，并不會造成較大的問題。但是一旦線路工作狀態(tài)不穩(wěn)定，那么這些短路電流會第一時(shí)間進(jìn)行線路沖擊，從而出現(xiàn)過流現(xiàn)象。如果說線路沒有設(shè)置完善的過流保護(hù)機(jī)制，或者說保護(hù)機(jī)制的靈敏度不高，無法第一時(shí)間對這些電流進(jìn)行制止和處理，無法解決過流問題，那么整個配電網(wǎng)的工作必然停止。為了解決此問題，相關(guān)的施工單位會在整個線路上施加10kV的跌落式熔斷器或者是線路保護(hù)裝置，例如斷路器開關(guān)等等，保證線路的穩(wěn)定，同時(shí)還會將最大荷載電流值作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以此來判斷相應(yīng)的斷路器額定電流（見圖2）。

2.3 電纜外護(hù)套發(fā)生穿孔現(xiàn)象

10kV電纜需要完善的外部保護(hù)裝置來保證自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受外界因素的干擾。而電纜外護(hù)套就是最為主要的保護(hù)裝置，它能夠保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)的運(yùn)行，但是在10kV電纜線路實(shí)際工作的過程中，外護(hù)套發(fā)生穿孔的現(xiàn)象屢見不鮮，根本無法有效地保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性。出現(xiàn)這一問題的主要原因是由于在施工的過程中，工作人員為了追求較高的工作效率，沒有完全按照施工步驟進(jìn)行施工，從而使得施工過程較為粗糙，這樣外護(hù)套就會被外界因素破壞出現(xiàn)機(jī)械損傷。另外，在運(yùn)行過程中由于地殼變化、外力破壞使外護(hù)套出現(xiàn)裂痕或者是地下復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，使電纜的外護(hù)套出現(xiàn)化學(xué)腐蝕等等。這些問題都是誘發(fā)外護(hù)套穿孔的主要因素，最常見的就是化學(xué)侵蝕或者是機(jī)械破壞。

3 10kV電纜運(yùn)行維護(hù)措施

3.1 加強(qiáng)電纜用電負(fù)荷和溫度的檢測

首先在進(jìn)行10kV電纜運(yùn)行的過程中，必須要構(gòu)建完善的維護(hù)體系，加強(qiáng)電纜用電負(fù)荷和溫度的檢測。維護(hù)體系可以應(yīng)用問題故障排除法，一旦發(fā)現(xiàn)故障，第一時(shí)間上報(bào)，采取最優(yōu)化的處理方法進(jìn)行故障排除，保障電纜運(yùn)行的穩(wěn)定?？傮w來說，出現(xiàn)負(fù)荷較大或者是溫度過高的現(xiàn)象，主要是由于電纜內(nèi)部的電流較大直接造成影響，從而損傷整個電纜的線路，尤其是長時(shí)間處于超負(fù)荷狀態(tài)下工作的電纜線路，更容易受到最大電流的影響引發(fā)故障。所以在進(jìn)行日常維護(hù)工作的時(shí)候，工作人員首先要采用先進(jìn)的電子儀器對整個線路的負(fù)荷進(jìn)行檢測，確定其負(fù)荷沒有超過標(biāo)準(zhǔn)值，然后再對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，可以采用動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)傳感系統(tǒng)或者是數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等電子科學(xué)技術(shù)，保證整個電纜的運(yùn)行過程處于動態(tài)監(jiān)測范圍之內(nèi)，一旦監(jiān)測到溫度超出安全范圍，就第一時(shí)間派遣專業(yè)人員對電路線纜進(jìn)行檢查，避免整個配電網(wǎng)線受到影響[2]。

3.2 日常維護(hù)工作

日常維護(hù)工作對于整個配電網(wǎng)的工作狀態(tài)來說至關(guān)重要，可以建立隨機(jī)檢測機(jī)制以及定期巡查機(jī)制。由專業(yè)水平過關(guān)的負(fù)責(zé)人員帶領(lǐng)工作小組，對整個10kV電纜進(jìn)行日常的維護(hù)以及保修工作，工作人員除了要檢測電纜的工作狀態(tài)和外部狀態(tài)之外，還需要對整個線路進(jìn)行安全排查，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的隱藏問題，否則這些問題必然會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。工作人員可以在熱度和負(fù)荷監(jiān)測的基礎(chǔ)之上記錄數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)分析中心，由大數(shù)據(jù)平臺對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，判斷其是否存在異常數(shù)據(jù)，為整個日常維護(hù)工作提供信息支持。最后，還要做好線路巡邏工作，尤其是在雨季風(fēng)季等自然災(zāi)害頻發(fā)的季節(jié)，要加強(qiáng)巡邏的次數(shù)和工作態(tài)度，避免外部自然環(huán)境因素對電路電纜造成的破壞。

3.3 保證電纜制品的品質(zhì)

對于10kV電纜日常工作來說，電纜制品的工作質(zhì)量對于日常工作的穩(wěn)定性也有著至關(guān)重要的影響。雖然近些年來，國家相關(guān)部門加大了對市場的監(jiān)管力度，規(guī)范市場發(fā)展，基本上來說，市場上并不存在以次充好的產(chǎn)品，但是難免會有不法分子為了追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，選擇劣質(zhì)材料制成相應(yīng)的電纜產(chǎn)品。

3.4 加強(qiáng)電纜絕緣性檢測和腐蝕檢測

一般來說，在進(jìn)行10kV電纜鋪設(shè)的過程中，必須要按照電纜的實(shí)際使用需求和實(shí)際使用功能選擇最恰當(dāng)?shù)匿佋O(shè)方法。一旦所要選擇的鋪設(shè)方法與實(shí)際使用不符，那么很有可能出現(xiàn)電纜損壞的現(xiàn)象。除此以外，還需要建立完善的日常檢修方案，制定科學(xué)的巡檢計(jì)劃，著重對電纜線路施工的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，避免出現(xiàn)電纜安全事故。而且電纜深埋于地下，很容易受地質(zhì)層里水分子或者是其他化學(xué)物質(zhì)的影響出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)腐蝕，必定嚴(yán)重地影響電纜的實(shí)際使用功能。相關(guān)部門和企業(yè)可以依托于現(xiàn)階段飛速發(fā)展的信息化技術(shù)，采用科學(xué)的設(shè)備儀器進(jìn)行電纜的檢修工作能夠節(jié)省大量的人力資源，還能夠提高檢修的效率，例如電纜絕緣性檢測和腐蝕檢測，應(yīng)用電性監(jiān)測儀器就可以直接確定其有沒有出現(xiàn)穿孔或者是腐蝕。一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要立刻組織會議進(jìn)行商討，確定最佳的修復(fù)方案。

4 結(jié)語

綜上所述，10kV電纜線路對于我國電力行業(yè)的發(fā)展來說至關(guān)重要，它是配電線路的重要組成部分，能夠保證整個電纜線路的穩(wěn)定與安全，所以在日常的工作過程中必須高度重視10kV電纜的運(yùn)營狀況，加強(qiáng)故障分析，結(jié)合實(shí)際故障誘發(fā)因素確定相應(yīng)的檢查與維修機(jī)制，做好日常的維護(hù)工作，只有這樣才能夠保障10kV電纜線路日常工作的穩(wěn)定性，為我國電力行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉素蓉，胡鈺驍，鄭建康，等.10kV電纜單相電弧接地故障引燃隧道的火災(zāi)動態(tài)仿真[J/OL].高電壓技術(shù)， 2021，47（12）：4341-4348.

[2] 楊涌新.分析分布智能型饋線自動化實(shí)現(xiàn)10kV電纜故障快速復(fù)電技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2020（13）： 70-72.