浅谈10KV电缆故障原因、故障处理及主要预防措施

杨福添

摘 要：地区经济的不断发展，配电网采用10 kV电缆供电的比例越来越高，文章针对10 kV电缆及其附件在施工及生产运行中的故障种类及常见的故障处理手段、步骤做相关介绍，并结合实践经验中的10 kV配电网故障原因分析，提出预防10 kV电缆故障的主要措施。

关键词：10 kV电缆；故障原因；处理步骤；措施

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）26-0068-02

随着地区经济不断发展，供电量逐年创出新高，政府对城市、城镇的规划建设要求越来越高，由于架空线受到城镇地面、空间、安全及环境美观的限制，要求采用10 kV电缆供电的情况越来越多，以中山为例，10 kV配电网供电线路约9 400 km，其中10 kV电缆线路约5 700 km，全网电缆化率达到60%，城市电缆化率达到92%，10 kV电缆线路的不断增加，公用电缆本体及其附件故障次数以及所占比例都有所上升，2012年约1.2次/百公里，增大了运行维护的压力，所以对于10 kV电缆的运行故障分析、故障快速查找处理以及预防措施的落实，都需要我们进一步的加强。

1 10 kV配电网故障中的电缆因素

1.1 电缆机械性破坏

在10 kV电缆线路故障中由于机械性物理损伤造成的损坏情况时常出现，一些相对轻微的机械性损伤在日常维护检修过程中较难被及时发展、处理。这些表面故障不明显的电缆机械损坏对整个配电网的正常运行而言存在较大的安全隐患，主要原因有：

①施工安装时碰挤，过渡弯曲。安装时没有按照要求做好防护措施导致电缆受到物理桩基、碰撞而出现损伤，或者由于机械牵引力超过电缆的承受力范围，进而造成电缆弯曲至损伤。

②电缆受到外力直接作用而破坏。在电缆铺设路径之上或路径周围会出现由于道路施工、房屋建设，开挖的机械、设备直接破坏电缆的情况。

③自然力破坏。因水土流失土地沉降、路面下沉等，对挤压电缆管道，拉断中间接头或导体。

1.2 绝缘受潮

水分或潮气从终端或电缆护层侵入引起故障。

①电缆接头结构密封不足或电缆端头结构部安装不当，导致电缆内部进水。

②电缆材料本身制作工艺差，比如在电缆的金属护套处存在裂缝或空隙等瑕疵。

③电缆的金属护套部位受到外力作用或化学作用出现刺伤、腐蚀或穿孔。

1.3 电缆绝缘护体由于老化而产生变质情况

电缆的绝缘护体是保障电缆工作正常的重要部分，而在使用过程中会由于受到外界影响，导致电缆的绝缘护体介质中的气体受到电气作用而发生游离，造成电缆绝缘介质的绝缘性能降低。特别是在接触化学元素后出现的绝缘介质腐蚀损伤情况，十分不利于电缆质量的保障。

此外，环境温度过高会加快电缆的老化及变质，随着使用周期的加长，电缆过热是经常出现的情况，加之通风不良以及热力管道距离较近等影响，都会加快电缆绝缘介质的损坏。

1.4 电缆保护层受到化学作用而出现腐蚀

电力作用以及化学作用均会对电缆的外皮产生腐蚀影响，令电缆的绝缘介质在受到长期腐蚀作用的环境中出现损坏。

1.5 施工工艺不满足要求

电缆本体敷设、附件的安装制作工作要求不严，不按工艺规程的要求进行，如：电缆导线连接强度不足、电缆中间头处密封性不够、电缆芯线过度弯曲、电缆线路的绝缘介质材料有潮气出现。

1.6 电缆本身的质量水平不高

由于电缆线路的制作材料的市场价格越来越高，一些缺乏社会责任感的厂家在生产过程中通过降低电缆安全系数的方式节约企业成本，造成带有缺陷的电缆制品出现在市场上。

1.7 雷电及用电线路故障

雷电击打以及用电线路出现故障导致电缆线路被电压击穿。

2 电缆故障属性分析

所谓电缆故障的属性指的是电缆故障的性质，比如高阻、低阻、闪烁、封闭、接地、短路、断线、组合、单相、两相、三相类故障的辨析。

为确定电缆故障的属性指标，需要对电缆绝缘介质进行电阻测量以及导通试验。将出现故障问题的电缆两端三相开口，用2 500 V兆欧表测量绝缘电阻值。一般测得电缆的直流电阻阻值小于100 Ω的故障电缆一般称为低值故障，100 Ω以上视为高阻故障。在对电缆绝缘介质进行导通试验时，需要将问题电缆的末端三相短路、接地，利用万用表进行电阻值测量，从而判断电缆通断情况。依据电缆绝缘介质电阻测量以及导通试验的测试结果，判断故障的性质。

3 10 kV电缆故障的一般处理步骤

3.1 故障发现隔离

跟据10 kV电缆故障信息，利用巡视手段、配网自动化系统或故障指示装置迅速判断故障类别及对故障点位置进行初步判断，确定故障段后，无法确定故障点位置时，需要进行故障点的寻测定位。

3.2 故障点定位

①准备电缆的基础资料，包括10 kV电缆线路图、电缆长度值、电缆铺设的路径走向图、电缆中间接头位置、电缆井的位置、电缆制品出厂相关资料。

②电缆故障属性的判定结果是测试方法选择的标准参考，以此为判断电缆是否存在接地、断线、短路等故障的依据，此外，电缆故障属性的判定结果也可以用来判断电缆是否存在单相、两相、三相故障，是否出现低阻、高阻、泄露性、闪烁性故障灯。需要注意的是，缺乏目的的盲目测量不仅不能有效测出电缆线路的故障位置，反而会增加不必要的工作量，延长故障问题定位时间，对相关测试仪器也会造成损坏。

③电缆线路故障位置粗测。据统计，现阶段电缆故障种类中，7成左右为电缆高阻故障。为判断此类故障位置，需要利用低压脉冲测定待检电缆的全场以及短路、断路故障的距离。需要注意的是，对于故障位置的粗测所给出的数值并不精确，原因在于被测电缆地下长度以及预留长度无法作精确估计，因此，测出的结果仅可作为电缆故障点的大致范围。

④故障点精测。对电缆施加冲击高压，利用故障点的放电声波，在电缆故障点粗测结果范围内进行精准故障点判定。进而作为电缆故障点范围内挖掘工作的数据支撑，最终在粗测问题范围内确定电缆准确故障点。

4 应对电缆故障的常见预防措施

4.1 采用质量水平优良的电缆制品

10 kV配电网体系的电缆的主要结构为导体、屏蔽层、绝缘层、护套四大部分。电缆的性能取决于导体的质量、绝缘层的强度、同心度以及其他组成部分的材料等，结合市场观察结果看，一般质量水平较低的电缆制品的铜芯纯度普遍较低，截面面积不足，绝缘层及保护套层的厚度不均匀，通过加强材料的准入管理，落实入库检测工作可以有效发现问题电缆。

4.2 加强电缆敷设过程控制

敷设前检查电缆表面有无损伤，并测量电缆绝缘电阻，检查是否受潮；敷设过程中要采取措施保护电缆外皮不受损伤，避开支架棱角或尖刺，防止扭伤和过分弯曲（弯曲半径超过允许值），在电缆线路转弯处需要有滑车部件进行弯曲过渡，保障电缆转弯处不被损伤。另外，在电缆进出保护管处需要有光滑的喇叭口，在拖动操作中要尽可能缓慢且平稳。

4.3 对电缆线路附件的施工质量进行有效管控

电缆线路的附件主要是指电缆线路中间接头盒终端的接头两处，其中电缆中间接头用于电缆线路的连接，是电缆线路的重要附件设施，也是最薄弱的节点，是故障多发点。

电缆线路附件需要具备较好的电气性能以及机械性能，对电缆材质以及内部结构的要求较高，任何形式的偏差或疏漏俊辉造成电缆性能的下降甚至损伤。采用热缩或冷缩技术后，电缆终端头运行情况非常稳定，而电缆中间接头对工艺质量的要求很严格，控制和管理不当致使故障率较高。电缆中间接头制作这一关键工艺，安装人员需推行持证上岗（具备国家认可的电力电缆安装资格），严格遵守制作程序和工艺，施工过程进行全程拍摄，加强制作工艺的监督和签证记录，新制作的电缆头要绑扎标有施工单位、具备资格的制作者姓名以及制作时间等信息不锈钢标示牌，便于日后跟踪维护，也能保障电缆附件的施工质量。

4.4 电缆外力破坏的预防

电缆线路安全运行的一项重要工作是防外力破坏，公用线路、设备的保护，需要供电企业发动群众同参。作为运行管理部门，要做到以下几点：

①在电缆敷设时，结合电缆路径周边情况，采取措施提高电缆线路的机械强度，在堆电缆进行直埋施工时需要在电缆之上加盖防护板，采用敷设埋管的操作方式，便于电缆在日常维护中的及时维修。

②需要做好电缆线路的防护准备，发现故障问题及时处理。由于电缆线路一般被铺设在地下，因此，需要在地面设立健全的路径走向的相关标注，如路径标志、警示标志、保护宣传标语。

③联合当地有关部门，及时了解电缆路径周边的道路施工作业，对施工企业进行电缆路径以及保护管线措施的交底，并有针对性的加强施工作业的巡视，另外，加大电力线路保护的宣传，利用法律来惩罚乱开挖的人员、企业。

5 结 语

10 kV电缆线路逐年增多，运行维护压力不断增大，供电企业要提高供电服务的水平，及时处理、修复故障，恢复居民的正常用电。同时也要分析、总结电缆线路故障原因，加强日常运行维护管理，采取主动的预防措施，降低电缆线路的故障次数，提高10 kV配网线路的供电可靠性。

参考文献：

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