淺析10 kV電纜故障及運(yùn)行維護(hù)措施

李楊

（北京市京電博源供用電工程安裝有限公司，北京 昌平 102200）

1 10 kV電纜故障分析

1.1 線路升溫造成故障

電纜一般都是管井、隧道或直埋敷設(shè)，一旦發(fā)生故障，查找比較困難，須用專門的設(shè)備進(jìn)行檢查。最常見的故障是線路發(fā)熱引起的斷線故障，斷線部位的溫度可達(dá)80～150℃，接頭部位會(huì)有明顯的燒焦現(xiàn)象，這些故障與線路接頭連接工藝、線路負(fù)荷有一定關(guān)系。若10 kV電纜的中端頭和終端頭的制作工藝不達(dá)標(biāo)，會(huì)引起導(dǎo)線發(fā)熱。如果10 kV電纜超出了額定電壓，溫度會(huì)升高，連接處的電阻會(huì)增大。

1.2 過流保護(hù)不夠靈敏

通常情況下，10 kV電纜的設(shè)計(jì)要求都比較高，但由于線路負(fù)載較大，供電距離較遠(yuǎn)，會(huì)造成線路兩端的最小兩相短路，并且數(shù)值會(huì)比相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)低，這是一種常見故障，主要原因是線路過流保護(hù)的敏感性不夠。要解決這個(gè)問題，首先要從電纜線路過流開始，通過測(cè)試設(shè)定有效的過電流保護(hù)，使其靈敏度符合實(shí)際操作要求，從而有效地減少事故的發(fā)生。此外，還可以在10 kV電纜線路上加裝保護(hù)措施，提高電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。

1.3 電纜外護(hù)套穿孔

10 kV電纜是用外部保護(hù)套防止受到外力的撞擊，但也可能受到外界的影響。10 kV電纜的穿孔問題時(shí)有發(fā)生，造成嚴(yán)重的故障。這也是因?yàn)榄h(huán)境的原因，比如會(huì)被強(qiáng)大的磁場所破壞，破壞電纜外殼，對(duì)電網(wǎng)造成巨大的破壞[1]。

1.4 電纜受到外力破壞

10 kV電纜在運(yùn)行過程中，外部環(huán)境的改變和損壞也是造成10 kV電纜故障的主要因素，例如埋設(shè)10 kV電纜的地面在車輛碾壓下出現(xiàn)沉降，造成線路破損，使線路故障；建筑的翻新、改造頻繁，10 kV電纜故障問題也屢見不鮮。另外，近年來電纜失竊現(xiàn)象頻發(fā)，不法人員為謀取私利而盜竊電纜。陰雨、雷擊、霜凍等也可引起10 kV電纜線路的故障。因此，加強(qiáng)10 kV電纜線路的日常運(yùn)行和維修工作，防止外部因素的干擾是非常有必要的。

1.5 斷路與接地故障

斷路是指在電纜上的某一部位發(fā)生斷路，造成電流無法通過，從而造成故障，這可能是由于電纜連接不當(dāng)，也可能是由于電纜的連接處斷裂而造成的，如果不及時(shí)維修，很可能會(huì)造成更大的停電事故。如果是接地故障，則會(huì)引起附近物體放電，從而引起嚴(yán)重的安全事故。

1.6 外力破壞

外力破壞大部分是因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)的許多項(xiàng)目是在地下挖掘，在施工的時(shí)候很難掌握，造成10 kV電纜損壞，所以要加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)備的防護(hù)意識(shí)?，F(xiàn)在的工程大多都是使用機(jī)械，而且還得挖土，比如道路、綠化、管線等，這些都會(huì)對(duì)電纜產(chǎn)生一定的影響。在施工之前，須詳細(xì)了解線路的布置，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的施工監(jiān)控，防止因外部因素引起的故障，確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

1.7 基礎(chǔ)故障

很多基礎(chǔ)故障是因?yàn)樵O(shè)計(jì)、材料、工藝等原因?qū)е碌模员仨殢亩鄠€(gè)角度來分析，比如若10 kV電纜材質(zhì)不合格，使用一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)問題，特別是10 kV電纜外殼、絕緣層等，如果有質(zhì)量問題，則會(huì)導(dǎo)致故障。10 kV電纜長期運(yùn)行后，會(huì)出現(xiàn)老化、臟污等，加上環(huán)境的原因，則會(huì)造成故障。

2 10 kV電纜線路的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

2.1 加強(qiáng)10 kV電纜用電負(fù)荷與溫度監(jiān)測(cè)

對(duì)于10 kV電纜線路因高溫而產(chǎn)生的故障，可以采用儀器設(shè)備或采用人工方法進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。一般情況下，10 kV電纜的最大截面電流就是最大承載能力，但在實(shí)際應(yīng)用中最大截面電流會(huì)對(duì)電纜造成很大的損害。所以在10 kV電纜的日常維護(hù)中，應(yīng)對(duì)電纜的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證所有數(shù)據(jù)在安全范圍之內(nèi)，如果超出規(guī)定，須立即查找原因，并采取相應(yīng)的維修措施，防止電纜損傷。

2.2 加強(qiáng)10 kV電纜絕緣檢測(cè)與腐蝕監(jiān)測(cè)

在敷設(shè)時(shí)，要注意對(duì)電纜進(jìn)行基本功能的檢查，比如10 kV電纜的絕緣性能，它將直接影響電纜的使用壽命。10 kV地下電纜由于長期處于地下，會(huì)遇到腐蝕問題，受到各種元素、物質(zhì)的影響，電纜的性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷下降。特別是強(qiáng)電磁場會(huì)對(duì)電纜產(chǎn)生干擾，應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)和處理[2]。

2.3 加強(qiáng)10 kV電纜敷設(shè)質(zhì)量驗(yàn)收

電纜的材質(zhì)會(huì)影響電纜的使用壽命，甚至有可能發(fā)生故障，因此須對(duì)電纜的絕緣性能、耐高溫性能進(jìn)行檢測(cè)。電纜敷設(shè)過程的驗(yàn)收，也就是整個(gè)電纜的敷設(shè)是否正確，這直接影響到以后的使用，也是衡量電纜工程質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，所以要嚴(yán)格檢查，確保10 kV電纜的使用安全。比如須在電纜密集的地方安裝防火板或其他防火設(shè)備，如果不達(dá)標(biāo)，則須返修。

2.4 實(shí)時(shí)狀態(tài)維修管理模式

由于10 kV電纜線路發(fā)生故障，對(duì)電網(wǎng)的影響很大，必須采用實(shí)時(shí)狀態(tài)檢修管理，以保證電網(wǎng)安全，降低電網(wǎng)運(yùn)行故障。比如，電纜井蓋要每年檢測(cè)一次，以確定其是否有安全隱患，防止因積水等原因引起電纜的腐蝕。每隔一段時(shí)間須檢查一次電纜端子，以免出現(xiàn)溫度過高、局部破損等問題。對(duì)于使用時(shí)間較長的線路，特別是在荷載最大的情況下，要定期檢修和檢查，并根據(jù)受潮、老化、腐蝕等情況進(jìn)行檢修或更換，減少電纜故障的概率。

2.5 發(fā)展智能診斷技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力工業(yè)得到迅猛發(fā)展，當(dāng)前，應(yīng)針對(duì)10 kV電纜易發(fā)生故障，研制新型的智能電力故障診斷技術(shù)，以便更好地識(shí)別故障。專家系統(tǒng)是當(dāng)前最常用的一種人工智能技術(shù)，它的作用是將故障的發(fā)生和存在的安全隱患記錄到系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷。此方法極大地改善了10 kV電纜的故障診斷時(shí)效性，并及時(shí)故障排除。另外，在電力系統(tǒng)中有許多其他的技術(shù)，比如模糊診斷和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷，這些都是比較有效的診斷技術(shù)。