电缆风险点逼近控制法在配网可靠性中的应用

白晶晶 白庆永 单春文

1.国网冀北固安供电有限公司 河北 廊坊 065000

2.国网冀北廊坊供电公司 河北 廊坊 065000

3.国网冀北电力有限公司检修分公司 北京 100055

0 引言

电缆事故是配网线路中较为棘手的事故之一，它的特点是：维修过程复杂，修复时间长，费用也高，对配网可靠性影响很大。

根据电缆受外力破坏的经验，我们认为原有的理论是指导性的约束标尺，是强制性的法律和法规，是保护电缆安全的有效方法。探讨完善的防范电缆外力破坏的新理论和新方法，最终逐步实现电缆零事故的目标。

防范电缆外力破坏的新方法，简称“电缆风险点逼近控制法”。它以国家规定和规程、函数逼近论的Lagrange插值公式和Newton插值公式为基础，细化了现代风险管理理论和方法。

新方法的理论基础主线是：当y表示电缆埋设深度，x表示电缆正截面圆心点距离某端点的数值，每条电缆中心可表示为曲线y=f（x），且y是实变量x的单值函数；设yi=f（xi），（i=0，1，…，n ）；设有唯一的n次多项式Pn（x）满足条件：Pn（xi）=yi（ i=0，1，…，n）；则有且仅有一个n 次多项式Pn（x）与函数f（x）在n+1个不同点上取相同的数值。当通过有限n+1个点得到电缆中心信息曲线Pn（x）时，Pn（x）可看成f（x）的近似值。

据此，我们便可以具体地找出每条运行电缆的风险部位，以文字和图形方式标注在图纸上，绘制电缆风险部位空间（或平面）位置图，也称电缆风险点控制图。由线路专责人通过照相或绘图，在不断落实查找、完善、监督、增减电缆风险点过程中，实现电缆可靠供电。

电缆风险点逼近控制法，针对防止配网电缆遭受外力破坏的情况产生。该理论要解决的关键问题是，如何实现降低电缆遭受外力破坏事故率，提高配网供电可靠性。

1 电缆风险点简介

1.1 电缆风险点概念

电缆风险点就是电缆在运行过程中可能发生事故的地点、部位、场所，以及导致事故的行为和不可抗力。

1.2 电缆风险点控制

电缆风险点是诱发事故的因素，对运行电缆可能存在的风险点进行分析评估，制定并落实可靠的安全措施，变被动防范为主动预防、超前控制，确保电缆安全。

1.3 19种电缆风险点

电缆安全问题可以分为两类。即道路周围的电缆安全、工地的电缆安全。道路周围的电缆安全包括：道路景观升级改造、使用道路、修理道路、拓宽道路、各种管道穿越道路过程中的电缆安全问题。工地周围的电缆安全包括：新建工地、工地旧址的电缆安全。新建工地指的是：在建的高楼大厦、办公楼、住宅区、商业区、公园、路标（基础）、绿化带和其它公共设施。工地旧址指的是：已完工的高楼大厦、办公楼、住宅区、商业区、公园和其它公共设施。

在理论上电缆风险点种类一般分为19种。

1.4 电缆风险点时间观念

电缆风险点按照管理控制时间可划分为两类，即短期控制和长期控制。

对新建工地、新道路（含高速公路、高速铁路等）而言，电缆维护是短期的；对工地旧址而言，电缆维护是长期的。对道路拓宽中的电缆维护是比较长期的。以下是电缆常见风险点汇总表（表1）。

由表1得到风险点基础数据总量求和式：

表1 电缆常见风险点汇总表

1.5 建立并应用电缆风险控制系统

1）建立电缆风险点控制图

根据实际情况，以上述风险点基础数据总量为依据，建立完善的电缆系统图。通过照相或AutoCAD绘图，把信息随时整理存档，建立三维立体位置图。也可以对每一条（或共用通道）电缆建立电缆风险点的相对周围环境的三维立体位置图，标注有风险点的位置图就是电缆风险点控制图。

2）建立电缆风险点控制系统

建立电缆风险点控制系统，对于新增风险点应及时添加在系统中，对退出运行的电缆要及时从系统中删除，始终保证电缆风险点控制系统能反映实际情况。对市区的各施工单位都要建立联络，各施工单位在相关地段施工动土前，都要纳入电缆风险点控制系统。联络单位包括市政建设部门、小区物业、各机关单位等，进行电缆风险点控制。

3）运行使用电缆风险点控制系统

利用电缆风险点控制图，加强电缆线路巡视。如果做到每天对每处电缆风险点都能巡视一次，电缆风险点引发的故障就可能会避免，提高运行可靠性。

通过计算机对线路电缆风险点控制图抽样检查，督促线路维护人员不断增减电缆风险点，预测电缆事故，发现薄弱环节，实现防止电缆事故发生，提高配网可靠性。

2 控制电缆风险点的常用方法及应用

1）时间逼近控制法

线路专责人在得知电缆风险点周围有即将动工的工程时，主动地提前到达风险点，对风险点加以科学控制，即时间逼近控制电缆风险点法，简称“时间逼近控制法”。

2）距离逼近控制法

在专业人员指导下，在电缆附近取土施工的方法，即距离逼近控制电缆风险法，简称“距离逼近控制法”。

［例1］在道修路中，笔者利用挖出的电缆上方的保护盖砖，现场指导挖掘机在多条同路径电缆上方挖掘取土，圆满完成了28条10kV电缆的安全控制任务。

3）电话逼近控制法

记录顶管施工单位的电话，采用不定期或定期询问该单位的施工地点，电话指导或到现场指导，控制电缆风险点的方法，简称“电话逼近控制法”。

4）用电缆路径深度探测仪和电力电子标识系统控制风险点方法

使用先进的地下管线探测仪，能及时获取地下电缆精确路由及部分风险点深度，快速掌握地下管线转弯或复杂情况，在一定程度上有效避免误开挖，实现地下电缆信息动态管理；可视为函数逼近论逐步线性插值法的应用。

5）探坑逼近控制法

在地埋电缆可能敷设的位置开挖一定形状和深度的探坑，寻找电缆位置以求达到控制电缆风险点的方法，简称“探坑逼近控制法”。

【例2】开挖探坑,施工人员往往将探坑挖成近似“酒瓶”或“葫芦”的形状。某公司开挖探坑寻找电力电缆，探坑的形状近似“扁酒瓶”，没有找到电缆（图1）。在我们现场指导下，在“酒瓶”颈部东侧的距离地表0.8米的位置被找到了铺设的电缆。

图1 某公司电缆风险点控制示意图

6）理论逼近控制法

将电缆资料送到常年与修路有关的管道线缆敷设维护单位和在建工地，当面传授电缆风险控制理论，得到他们发自内心的认同和支持，这种通过理论传授并使施工单位人员参与其中的控制电缆风险的方法，称为“理论逼近控制法”。

7）最新资料逼近控制法

由于道路景观升级改造，许多的地下设施重新布置，大量控制井迁移。利用这一机会，记录暴露的电力电缆空间三维敷设轨迹，确定电缆风险点的三个数值（相对位置、相对深度、弯曲特征）。当其它单位（如：热力、自来水、天然气、网通等公司）再次在相关的电缆附近动土时，可以立即提供最新最准确的电缆风险点。这种利用巡线人整理的最新资料控制电缆风险点的方法，称为“最新资料逼近控制法”。

8）联合护线信息逼近控制法

由于道路景观升级改造，很多的地下设施控制管理者认为，联合维护地下管线方法值得探讨。在我公司倡议和市政府有关单位制定了市区道路景观升级改造联合护线协议，一旦各单位现场护线人员发现可疑管线，可与我公司确认核实。这种利用联合护线协议互通信息控制电缆风险点的方法，称为“联合护线信息逼近控制法”。

9）电缆风险点预测逼近控制法

对于新开发的住宅小区、市政工程和用户电力增容，在动工前，我们要把地下和附近的电缆及电缆中间接头列为风险点，做好电缆风险点预测工作。

10）盯紧看守逼近控制法

针对涉及的重要电缆风险地点和电缆风险点密集地段（城区景观升级改造或基建工地），采取“死盯死守”手段，控制电缆风险点的方法，称为“盯紧看守逼近控制法”。

对反复翻土地段的电缆，应增派专人盯紧看守，利用长旗杆的小旗或白灰线或判别标识，对电缆位置随时进行标识。在电缆风险点附近，禁止盲目使用机械及利刃（钢镐、钢钎等）进行挖掘工作。

［例3］某公司在距离高压电缆北0.2至0.5米处进行打眼，护线员每天巡视4次，对施工现场盯紧看守，顺利完成打眼57个的任务，避免了外力对电缆造成的破坏。

由以上分析，电缆事故可以预防，实现不发生电缆被外力破坏事故是完全可能的。

3 实施效果

电缆风险点逼近控制法与原有方法应用效果比较，见表2。

表2 效果比较表

电缆未被破坏时的工作 随时准备抢修①电缆风险点的预测；②对风险点采取控制措施；③认真实施控制措施；④保证了电缆安全运行。后者降低了事故发生率，明显节约了抢修费用电缆可靠性 后者提高了可靠性

电缆风险点逼近控制方法的实施效果实例如下。

［例4］某市城区2009年1～4月份，电缆运行状况及管理维护情况，见表3、图2。

表3 电缆风险点逼近控制法情况对比表

图2 应用电缆风险点逼近控制方法情况对比图

从以上表图可见，市区一班月电缆考核0次故障。

实践证明，有了电缆风险点逼近控制法，电缆维护管理就有了方向和对策，对预防电缆事故起到了决定性的作用。

4 社会效益

1）理论价值

电缆风险点逼近控制法与以往电缆理论的不同点表现在：一是它应用函数逼近理论作为电缆风险点控制的理论基础，使电缆实现零事故成为可能；二是它对电缆风险点的控制研究奠定了基础。三是总结电缆维护经验，为制定防范电缆外力破坏的提供了借鉴。

2）使用价值

电缆风险点逼近控制法的应用，提高了巡视效率，降低了维护成本，延长了使用寿命，对提高配网运行可靠性具有重要意义，具有广泛的推广前景。

［1］徐利治，王仁宏，周蕴时.函数逼近的理论与方法［M］.上海：上海科学技术出版社，1983.

［2］李建辉.电力电缆故障检测方法与应用［J］.河北电力技术，2009，（3）.

［3］徐丙银，李胜祥，陈宗军.电力电缆故障探测技术［M］.北京：机械工业出版社，1999.

［4］陈家宾，怎样查找电气设备故障［M］.北京：中国电力出版社，2006.