10kV及以上电力电缆运行故障统计分析

邵雯

摘要：10kv及以上的电力电缆一般都是大型用电客户，如果出现故障将对电网的用电用户产生巨大的影响并带来巨大的经济损失。我们加强对电力电缆的日常保养与防范能保证电力系统的正常运转。通常使用10kV或更高的电缆通常是大型的供电设备。在使用电缆时如果出现故障将直接影响到电网的用电量同时也会给电网带来一定的经济损失，因此在电力电缆的使用中必须加强对电缆的维修和防止以保证电缆工作的安全和稳定。

关键词：10kV;电力电缆;故障统计

引言

大部分的电力电缆材料都是精纯的生产的尺寸也不会有很大的偏差，而且绝缘性能也很好。在通常情况下这是一种合理的共轴电容，若将其用于交流电场则可保证其内部的电场均匀分布另外电力电缆对外部环境和人工操作的影响较小。工作人员在操作时也能确保安全性，工作人员要加强对电缆日常运行中的故障进行分析对于保障社会的正常运行具有十分重要的意义。

一、电力电缆运行故障分类

通过对各大城市输电线路的故障频数的分析发现自1997年以来10～220kV线路的线路故障率逐年递减，但与国外先进水平仍有较大差距。我国对电缆行业的关注不够线路的铺设和安装质量、运营和维修技术都比较落后。近年来我国的城市输配电网络普遍使用了地下电缆，由于电缆自身的绝缘制造、电缆附件的施工和安装等原因造成了电缆的运行故障。对于10kV及以上的电缆，出现的故障种类较多与110kV以上的电缆相比，其运行要求不高即使有轻微的磨损也可以正常工作。另外根据电缆的失效特征可以将其划分为高电阻故障和低电阻故障。当直流电压出现故障时高阻值可以提高10倍，而低阻值则是当电阻低于200欧姆时线路就会发生故障。

二、10kV及以上电力电缆运行故障的原因

（一）外力的破坏

当电力电缆遭受外力破坏时可以将其划分为：直接外力和间接外力，其中直接的外力损坏就是在城市的基础设施建设中被大型机械给摧毁挖掘机、风镐、铲土机等都会对电缆产生直接的损坏，从而引起电缆的短路喝出现故障，还有可能造成电缆的绝缘损坏如果不加以有效的处理将会对电缆造成很大的损害。间接损坏是指在城市建设中从建筑工地到光缆都要有一定的距离，由于施工设备不会对电缆造成直接的伤害因此现场的工人和电缆巡查人员并不会发现。在进行工程的过程中必然会对周边的建筑物以及地面产生一些影响，如果地面坍塌就会引起电缆的运动，从而破坏电缆的金属外壳产生绝缘层的错位留下安全隐患。

（二）自然原因和人为原因

大部分的电缆都是埋在地下的，因为地下的特殊土壤的酸碱度也会有很大的差别，例如靠近厂房的电线会被腐蚀、损坏。其次有些地区的土壤比周围的温度要高，所以电缆线在这种情况下最容易产生膨胀。工作人员在铺设电缆时要注意把接头部位的安全隐患给排除掉特别是在潮湿地区电线接头很容易被水浸透，从而导致漏电给人们带来潜在的危险。电线的内部含有大量的金属这种金属在市面上的价格总是很高，所以经常会有人来偷盗。在城市的某些偏僻地区经常会有不法份子偷电線，所以在偷电线时会对相应的线路进行一定的损坏导致电缆的失效。

（三）电缆使用的附件质量不合格

普通的电缆配件是多层固体绝缘的。在生产、安装过程中存在着各种各样的问题容易造成了电缆的故障。一是在电缆中间接头处采用密封由于设计中存在着地下水湿度超标的问题，而电泳法是在电场中进行的通过方向变换它会逐步地被插入到线缆的中心节点，然后在界面上形成电水珠。由于这一现象将使电阻的功率降低，使接触表面放电并使电缆内部发生短路。二是在使用过程中由于环境、温度等原因导致电缆在使用过程中存在着热胀冷缩的问题，特别是在热收缩后由于附件不会产生弹性变形导致绝缘层和光缆附件之间产生呼吸作用，同时空气中的湿度大容易造成附件内部的短路失效。三是线缆连接的失效该失效为一种预型式的失效其端部的弹性和定伸性均不理想，从而造成了由附属复合界面所构成的夹持度达不到所要求的压力标准即使是在干燥的情况下在接触面上也会发生放电并引起安全事故。由于材质的原因电缆配件也会产生一些问题。当遇到明显的天气条件时电缆配件会提前失效，或是由于电缆末端材料的老化而产生泄漏。空气质量会对电缆的使用状况造成很大的影响让工作环境逐步恶化，从而导致电缆附件的绝缘层及端部边缘产生放电引起电缆失效。

（四）电缆施工工作质量有问题

在铺设电力电缆的过程中由于地理条件、施工人员的技术和时间等因素的影响，往往会使电缆的铺设受到很大的限制。同时也容易造成电缆进水、金属屏蔽、外壳保护膜损坏等问题，所以在铺设电缆时很容易出现受潮的情况从而导致提前出现操作失效的问题。根据以往的建筑经验这种类型的故障在全部的失效中占据了一成左右，但是这种现象可以预防施工方在工作时并未注意预防。在建造前若能对直流电压进行测试则不会有工作品质问题。电缆本身的生产质量问题首先要注意到电缆绝缘中的微孔、杂质的大小、数目、绝缘层的离心性。近年来电力电缆的生产技术也得到了快速的发展，而且电缆本身的质量也有了很大的改善。随着市场竞争的加剧一些线材生产商往往会在生产过程中尽量采用负容限来减少生产成本，从而导致线缆本身质量问题。在进行电缆敷设的过程中由于地理环境、施工人员技术、工期等因素的影响，电缆出现了金属屏蔽、外部保护套损坏、电缆进水等问题，从而造成电缆在铺设过程中出现了电缆的受潮现象，从而在使用过程中出现了提前失效的现象。从以往的工程经验来看，该问题占据了一层，实际上，这种施工意外是可以避免的只是他们没有意识到。如果在电缆安装之前进行直流电压测试，则不会出现这种故障。由于技术水平、地理位置、工期等因素的影响造成了电缆的金属屏蔽、进水以及外部保护膜的损坏，所以，在铺设电缆时极易发生受潮从而使电缆提前失效，根据以前的工程实践发现此类故障占全部失效的10%，其实这类故障是可以避免的只要工作人员在施工前对直流电压进行精确测量就可以尽量减少对工作品质的影响。

三、10kV及以上电力电缆运行的策略

（一）改善电缆的材料

电缆的使用寿命不仅决定了其材质的优劣，而且也是确保其不会受到更多的外力损害的一个重要保障。所以在进行铺设之前必须确保所用的材料符合要求。根据电气工作特性选用电缆材质时应考虑选用具有较高温度和较好的绝缘性能。在选购电线时应先确定材质厂商是否有相应的资质并达到国家的质量标准。另外在铺设完电缆后要进行定期的保养，并对其进行定期的检测和检测，避免出现故障、老化，减少检修的次数和频率为国家电网安全生产提供有力保障。

（二）强化电缆运行管理

对每一项工作来说要提高工作效率逐渐的加强管理是提高工作效率的先决条件，为了保证电缆在最大程度上保持正常、稳定的工作降低发生事故的概率必须加强对电缆的管理使发生故障的概率降到最低，通过多年的实际工作证明加强电力电缆的运营管理必须做到：一是要定期开展挖掘工作每年一次。在实际施工中应检测接头有无发热、无积水等情况并应留意有无白蚁。安全隐患一经发现必须立即进行维护。二是对电缆末端进行超声波检验以尽量避免出现电缆末端接头的情况必须进行一次以上的检测。三是对于使用了15年以上的电缆必须要进行挖掘根据现场的实际情况进行重点检查，例如安装自动馈电保護装置隔离其他故障电缆。强化的管理一直是提高工作效率的重要先决条件，同时也是对线缆的操作0为防止在使用中频繁发生故障必须加强对电缆的管理以降低事故发生率。经过多年的实际工作和研究认为要强化电缆的使用管理必须采取如下措施：①对线路进行定期的挖掘并保证一年内不少于一次。在检测时要检查接头有没有水、有发热、有无白蚁。一旦发现有安全问题必须立即进行修复。（2）对电缆末端进行超声波检测一年内至少一次以防止电缆接头发热、局放灯等安全问题。（3）对使用了15年以上的电缆要进行挖掘检查，并根据现场的线路计划进行重点检查，例如：安装馈线自动开关，隔离其他故障线缆，检查继电保护设备一旦发现故障必须立即进行处理。

（三）严格验收电缆敷设质量

在电缆的全过程中，质量验收是衡量电缆工程是否合格的重要指标，也是保证其安全运行的一个重要保证。电缆是供电设备中的关键部件如果出现故障或出现安全事故就会引起火灾，因此对电缆的质量验收主要体现在消防设备的设置上不但要检查电线表面有没有涂上阻燃剂，而且要在电线比较多的地方看看有没有安装防火板如发现不符合要求应及时通知电缆施工方并督促其及时进行返工调试，以便更好地提高电缆敷设质量。电缆质量验收是电缆安全管理工作中的一个重要环节它不仅是判定电缆施工是否符合规范要求的基础，而且是保证其安全可靠运行的关键。电缆是电力设备中的关键部件如果发生安全事故很容易引起火灾，因此在进行电缆质量验收工作时消防设备的设置就显得尤为重要，所以工作人员既要对电缆表面进行有效的检查，又要对电缆铺设密度大的地区进行检查。如果出现不符合要求的情况必须立即通知施工方要求他们尽快进行调试以保证电缆的安装质量。

（四）电力电缆线路的交接和预防性试验

目前我国内的电力电缆绝缘线路普遍推荐使用OW、VLF和20～300 Hz的交流电压测试，由于缺少测试手段和测试规范许多操作单位仍将直流电压测试作为预防性测试和竣工验收测试。如果工作人员采用直流耐压测试方法不仅无法及时发现电缆存在的安全隐患，而且可能会对电缆本身产生一定的损伤，从而让电缆在使用过程中发生早期失效，例如A、C两项的数据中，含有大量的充油电线和油纸绝缘，因此，本研究将 A项的统计数据视为一种有效测试，但这些测试规范和等效性的影响仍有待进一步研究和完善。采用绝缘电阻计准确地确定了电缆的故障部位。在测量故障点之前工作人员务必做好保护措施在距离故障发生地点lm处将发生故障的相线切断，然后用绝缘电阻仪对线路进行测量最后得到准确的故障点。

结语

总之，10kV及以上线路在使用过程中发生故障的主要原因有四个，其中包含了外部的破坏力、电缆所用的附属设备的质量、安装和系统的问题。在实际工程中若不考虑外部失效的因素在1～5a内电缆极易出现故障。由于电缆和设备的质量不合格在安装时也存在一些问题，所以，对10kV及以下线路的故障进行预防不仅要从一方面进行分析，还要从多个方面对其原因进行分析并对其进行合理的保护确保电缆的正常工作。10kV及以上电缆的运行故障其原因有外部破坏、电缆附件制造缺陷、电缆安装缺陷、电缆系统缺陷等。在不考虑外部失效的情况下电缆在1～5a的运行中容易发生故障，这是由于电缆和附件的质量和安装问题造成的。因此对于10kv及以上的电缆不能只从一个方面来考虑要对其进行全面的分析，然后采取科学的保护措施才能确保其正常工作。10kV及以上线路在使用过程中发生的故障应从多个角度考虑，工作人员要正确认识电缆在工作中的内外原因以防止其受到外界的损害，同时要避免使用不符合要求的电缆特别是在铺设中存在的管理和安装问题。10kV及以上线路在使用时要从多个角度考虑问题只有全面了解引起线路失效的内外原因才能防止线路损坏和线路受外界因素的干扰。工作人员在铺设电缆时应注意施工中常见的安装问题和质量管理方面的问题。

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