探讨10kV配电线路电力电缆故障排查及防范措施

分类：电力论文发表 时间：2012-10-08 10:32 关注：(1)

　　摘要:随着我国经济发展不断加快,综合实力明显增强。近年来供电量每年都保持着10%以上的增长,这对城配网的安全可靠运行要求越来越高。对10kV配电线路故障进行分析,找出原因,并提出相应解决措施,为今后电力系统发展提供依据。

　　关健词:10KV:故障分析:防治措施

　　Abstract: along with our country economy development to speed up, comprehensive strength increase apparently. In recent years the power supply every year to keep over more than 10% of the growth, the city of distribution network, safe and reliable operation of the demand is higher and higher. On 10 kV power circuit failure analysis, find out the cause, and puts forward some corresponding measures for future development of electric power system provides the basis.

　　Key words: 10 KV: failure analysis: prevention and control measures

　　随着电缆应用成本的下降和城市电网改造工作的开展，电力电缆获得了越来越广泛的应用。当今城市l0kV配电网中，电缆以其维护工作量小、稳定性高且利于城市美化等优点，得到广泛的应用。日前许多城市电网规划首选电缆。但随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆故障越来越频繁.地下电缆一旦发生故障寻找起来十分困难，不仅需浪费大量的人力物力而且还将带来难以估量的停电损失。到现在为止如何准确迅速经济地查找出故障仍是一个难度非常大的课题，日益受到国内各供电企业和学者的关注。

　　电力电缆线路故障不仅会威胁电网的安全运行，中断局部电网的连续供电，而且故障的测寻、排除、修复等都要耗费大量的人力、物力，所以减少和避免电缆故障的发生是电缆施工、运行的目标。

　　一、电力电缆线路故障的分类

　　10kV电缆线路故障类型多样，此电压等级的电缆运行要求没有110kV的电缆高，其外护套有少许破损仍能运行，不能定为故障。一般而言，10kV电缆线路故障多见于相间短路、单相接地以及多相接地故障。

　　1.1根据故障电阻与击穿间隙情况，电缆线路故障可分为开路、低阻、高阻与闪络性故障

　　1.1.1开路故障

　　电缆的各芯绝缘良好但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。

　　1.1.2低阻故障

　　低阻故障指故障点的直流电阻为零或不为零但小于电缆特性阻抗10倍的故障，(一般认为小于200Ω);其电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻，低于正常阻值较多，一般常见的这类故障有单相接地、两相或三相短路或接地。

　　1.1.3高阻与闪络性故障

　　高阻故障为直流电阻大于电缆特性阻抗10倍以上的故障，其电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，而芯线连接良好。若故障点没有形成电阻通道只有放电间隙或闪络性表面，此时故障即为闪络性故障据。统计这两类故障约占整个电缆故障的90%。实际发生的故障绝大部分是单相对地绝缘下降故障。

　　1.2电缆线路故障从形式上可分为串联与并联故障

　　串联故障是指电缆一个或多个导体(包括铅、铝外皮)断开。通常在电缆至少一个导体断路之前，串联故障是不容易发现的.并联故障是指导体对外皮或导体之间的绝缘下降，不能承受正常运行电压.实际的故障组合形式是很多的，几种可能性较大的几种故障形式是一相对地、两相对地和一相断线并接地。

　　二、电力电缆线路故障产生的主要原因

　　引起电缆线路故障的原因是多方面的，大致有以下几种:

　　(1)绝缘老化变质.电缆绝缘长期在电作用下工作要受到伴随电作用而来的化学热和机械作用从而使介质发生物理化学变化使介质的绝缘下降。

　　(2)过热。电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热使绝缘炭化，另外电缆过负荷产生过热，安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿于千燥管中的电缆及电缆与热力管道接近的部分等，都会因本身过热而使绝缘加速损坏。

　　(3)机械损伤。如挖掘等外力造成的损伤，由于在电缆线路上进行挖掘、堆放重物，损伤电缆外皮或金属销装，使绝缘损伤导致外力破坏故障。

　　(4)护层的腐蚀。因受土壤内酸碱和杂散电流的影响，埋地电缆的铅或铝包将遭到腐蚀而损坏。

　　(5)绝缘受潮。中间接头或终端头在结构上不密封或安装质量不好而造成绝缘受潮。

　　(6)过电压。过电压主要指大气过电压和内过电压。许多户外终端接头的故障是由大气过电压引起的。电缆本身的缺陷也会导致在大气过电压的情况下发生故障。

　　(7)材料缺陷。电缆制造的问题、电缆附件制造上的缺陷和对绝缘材料的维护管理不善等都可能使电缆发生故障。

　　(8)设计和制作的工艺问题。

　　三、防止电力电缆线路故障的基本措施

　　3.1加强电缆线路巡视，防止电缆线路的外力破坏

　　(1)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。

　　(2)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上情况，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等，将可能发生的外力破坏消灭在萌芽之中。

　　(3)当电缆线路周围将有道路施工、建筑物开挖等工程时，应要求施工单位到供电部门进行管线调查，供电部门亦应向土建施工单位对已有电缆线路进行交底，如电缆的埋深、敷设方式、电缆条数等，使施工单位在制定施工方案的同时制定电缆线路的保护措施。建设单位的野蛮施工对电缆的损伤往往是严重的，这也是电缆外力破坏的主要原因.如前几年某市一处煤气管管沟开挖，因事前有关单位未向施工人员进行与电缆有关管线的交底，致使民工在开挖过程中将挖到的有混凝上包封的电缆管线当做混凝上障碍，将钢钎穿破混凝上保护层直至电缆恺装层面引起电缆单相接地故障。

　　3.2选择合适的电缆类型

　　目前，普遍应用的是交联聚乙烯(XLPE)电缆，其电缆导体运行最高额定温度为摄氏90℃，短路时(持续时间小于5s)最高温度不超过摄氏250℃。同时需要注意选择合适电压等级的电缆，一般电缆电压等级表示方法为UO/U，UO为导体对地电压，U为导体与导体之间电压，其中，UO按系统接地故障持续时间分为两类:第一类用于单相接地故障时间每一次一般不大于1min的系统，亦可用于最长不超过8h，每年累计不超过125h的系统;第二类电缆用于接地故障时间更长的系统，或对电缆绝缘性能要求较高的场所。例如10kV系统，如中性点经消弧线圈接地的应采用8.7/10kV电缆(或8.7/12)，如中性点经小电阻接地的可采用6/10kV电缆(或6/12)。

　　3.3电缆敷设方式要因地制宜

　　对不同的地区应采用不同的敷设方式。例如，在地下水位较高的地区及多雨地区，不宜采用直埋方式。电缆数量比较集中的地区应用电缆隧道或电缆井。对距变电所较远的个别用户可采用架空或防水型电缆。在南方电缆隧道内黄梅季节容易结露，应采用合适的通风措施。电缆隧道的各电缆入口处应有封堵措施，避免下雨时雨水沿电缆流入隧道内。隧道内应设有排水设施。电缆沟的电缆应有防止雨水侵入致使电缆泡在水中的措施。

　　3.4选择电缆通道应避免因腐蚀引起电缆故障

　　电缆的周围环境不良，附近土壤中含有酸、碱溶液，氯化物等化学物质，会使电缆受到腐蚀。邻近化工厂地区因地下水的污染，也会使电缆产生化学腐蚀，所以在选择电缆通道时，应详细调查或询问有关的地质污染情况，特别在化工区，电缆通道选择应慎重并采取有效的防污染措施。

　　3.5设置完善的电缆标识，减少电缆意外损伤

　　电缆工程施工结束后应在电缆通道上设置电缆标志牌或桩，使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的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。

　　电缆工程完工后，应绘制与实际情况相符的竣工图，图上应详细绘出电缆的准确走向并将电缆的标示桩、牌的实际位置准确标在竣工图上，电缆运行人员在进行电缆的日常巡视时，要巡视电缆标志桩、牌的完好齐全情况，如有缺损及时补好、补齐，使电缆的通道始终能清楚可见，以避免因电缆走道的不清而引起的意外损坏。

　　3.6监视负荷电流，预防过负荷产生绝缘击穿

　　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，由于电缆温升的增加，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。

　　3.7加强技术培训，提高电缆施工和运行质量

　　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的运行。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。

　　3.8加强电缆绝缘监督，尽早发现电缆潜在的闪络性故障

　　电缆的闪络性故障大多在进行预防性试验时发生.所以定期进行电缆的预防性试验，加强电缆绝缘监督，就能在预防性试验中发现故障，从而减少电缆在运行中发生故障。

　　四、结语

　　综上所述，电缆线路故障的预防需针对故障原因制定出一系列有效的防止对策，这是电缆施工、运行工作的一个重要内容。它需要每个从事该项工作的人员在日常工作中进行积累，要进行调查、分析和仔细观察，要不断的加以总结，对预防措施不断进行完善，最终实现电缆故障率的降低。