10kV配网电缆安全运行分析

杨宗远

摘要：为保证配网电缆的安全可靠运行，使配网电缆的运行管理达到安全与规范的目的，本文结合个人工作实际，分析目前10kV电力电缆在配网运行中存在的问题.阐述了电缆的敷设规定、巡视检查等，对提高电缆运行管理水平提出改进意见，并展望10kV配网电缆运行管理中新技术的应用。

关键词：配网电缆；电缆敷设；巡视检查；技术

前言

随着经济的高速发展及城市规模不断扩大，lOkV电缆在配网建设改造中得到越来越广泛的应用。当配网电缆线路投入电力系统运行过程后，其运行工作的水平将直接关系到电缆线路设备的供电可靠性、线路的可用率和电缆线路的事故率。为了保证电力电缆的安全可靠运行，全面掌握电力电缆的运行状况，必须加强对电力电缆线路的运行管理，以实现电网的安全、经济、可靠运行的目的。

1目前10kV配网电缆在运行中存在的问题

电缆线路是指采用电缆输送电能的线路，主要由电缆本体、电缆中间头、电缆终端头等组成，一般敷设在地下。与架空线路相比，电缆线路具有以下优点：（1）不受自然气象条件的干扰；（2）不受沿线树木生长的影响；（3）有利于城市环境美化；（4）不占地面走廊，同一地下通道可容纳多回线路；（5）有利于防止触电和安全用电；（6）维护费用小。但同时也存在投资建设成本大；运行维护难度大；故障修复时间长等缺点。

配电线路的绝缘化是城市建设发展与配网安全运行的必然要求，也是配网发展的必然趋势。由于电缆运行相对稳定，且受外界影响小，有利于环境美化等诸多优点，所以在配网建设改造中得到广泛应用。从运行情况看，中间接头是电缆运行中最薄弱的环节，这受设计、施工、设备质量、运行环境等多方面的影响。近几年配网改造中大量采用了冷缩型电缆附件，技术比热缩附件有了改进，安装也比以前方便发很多，但从运行来看，冷缩型中间接头的故障率较高。主要原因有如下几点：

（1）外部运行环境恶劣。部分电缆中间接头长期运行在潮湿的环境中或直接浸泡在水中，加上缺乏有效的防范手段，因此故障时有发生。

（2）电缆中间接头制作工艺问题。从近期配网电缆故障分析中得知，很多故障是由电缆中间接头制作工艺达不到技术要求而引起的。总结起来主要有以下几点：

a在潮湿的气候条件下作接头，使接头封装物内混入水蒸气，形成闪络性故障；

b剥电缆半导体层时用力过大，造成主绝缘破坏，留下较深的刀痕，且又没有进行很好地处理；

c在主绝缘的刀痕中留有半导体颗粒，没有处理干净；

d中间头半导体层没有和电缆半导体层完全連接；

e.绝缘套管的位置不正确，导致其中一边的绝缘距离偏小。在运行中部分电缆导体内部进水，而又不容易被发现，这对电缆的安全运行造成极大危害，因为电缆导体内部进水后，电缆绝缘体会受到不同程度地水树劣化，加速绝缘体的老化，大大缩短电缆使用寿命。

10kV电缆的周期预试难以开展。一是配网规模大，电缆化率高，预试工作量相当大，按正常周期开展要消耗大量的人力、物力，并影响到其它日常工作；二是预试停电时间长，不能满足供电可靠性的要求；三是耐压试验本身是破坏性试验，对电缆会有一定的损伤，缩短使用寿命。

另外，配电设备正朝着小型化的方向发展，新的开关柜越来越紧凑，电缆终端头安装室越来越小，而为了提高线路的载流量，电缆截面却越来越大，这也给电缆的安装施工带来很大的不便。

2电缆敷设的规定

2.1对直埋式电缆的规定

（1）直接埋在地下的电缆适用于铠装和交联电缆。在选择直埋电缆线路时，应注意直埋电缆周围的土壤，对有可能出现的电解腐蚀、化学腐蚀、热影响及小动物活动的地点敷设电缆应采取防止损伤的措施。

（2）电缆埋置深度（由地面至电缆外皮）0.7m，如电缆穿越农田时，为防止被农业机械挖掘，可适当考虑加深。

（3）敷设在郊区及空旷地带的电缆线路，应竖立电缆位置标志。

（4）电缆与树木主干的距离一般不宜少于0.7m。若城市绿化个别地区达不到上述距离时，可采取措施，协调解决。

（5）电缆与城市管道、公路或铁路交叉时，应敷设于管中或隧道内，管的内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不得小于100mm；管顶距铁路路轨底或公路路面深度不应小于1m，管长除跨越公路或轨道宽度外一般应在两端各伸长2m，在城市街道，管长应伸出车道路面。

（6）电缆直接敷设时，应在电缆沟底铺上一层砖，两边应放砖，电缆敷设以后，上面应铺100mm的砂层，然后盖上一层砖。

（7）直埋电缆自沟引至隧道、人井及建筑物时，应穿在管中，并在管口加以堵塞，以防漏水。

（8）电缆从地下或电缆沟引出地面时，地面上2m的一段应用金属管或罩加以保护，其根部应伸入地面以下0.1m。

（9）地下并列敷设的电缆，其中间接头盒位置须相互错开，其净距不应小于0.5m。

2.2对安装在沟内和隧道内电缆的规定

（1）敷设在沟内和不填砂土的电缆沟内的电缆，应采用裸铠装或非易燃性外护套电缆。

（2）电缆在隧道内和电缆沟内宜保持有关规定所列的敷设的其他电缆同一长度范围内，应采用防火涂料，包带作防火延燃处理。

（3）电缆固定于建筑物上，水平装置时，电力电缆外径大于50mm时每隔100mm宜加支撑，电力电缆外径小于50mm时每隔600mm宜加支撑，排成正角形的单芯电缆每隔1000mm应用绑带扎牢，垂直安装时电力电缆每隔1000～1500mm应进行固定。

（4）电缆隧道和沟的全长应装设有连续的接地线，接地线的两头和接地极连通，接地线的规格应符合《电力设备接地设计技术规程》的要求，电缆铅包和铠装除了有绝缘要求以外，应全部互相连接并和接地线连接起来。

（5）装在户外以及安装在水井、隧道和电缆沟内的金属结构物，应全部镀锌或涂以防锈漆。

（6）电缆隧道和沟应具有良好的排水设施，电缆隧道应具有良好的照明设施和良好的通风设施。

2.3安装电缆的其他要求

（1）电缆中间接头和两端终头应有可靠的防水密封，以防水浸入；对电缆中间接头和终端头，应通过试验鉴定。

（2）电缆沟、隧道及水井内电缆的中间接头，以及电缆两端的终端头应安装铭牌和相应标志牌，其相序色和系统相序色相同。

（3）安装电缆接头或终端头应在气候良好的条件下进行，尽量避免在雨天、风雪天或温度较高的环境下安装；安装户外接头和终端头时，应有防止灰尘和污物的措施。

（4）敷设电缆时，如电缆存放在敷设前24h内的平均温度以及施工现场的温度低于一定数值时，应将电缆预先加热。

3电缆的巡视检查

（1）运行人员是管辖电缆线路直接设备的主人，运行水平的高低直接关系到设备的状况和安全运行，责任重大，因此要求每个运行人员必须树立高度的责任感，认真负责，扎扎实实地做好运行工作。

（2）运行人员应做到“三熟三能”。“三熟”是指：熟悉所管所辖线路的设备情况，对基本参数、型号等应了如指掌；熟悉缺陷情况及事故规律；熟悉本规程及有关规程和制度。“三能”是指：能正确判断缺陷和事故隐患；能掌握一般的测试技能；能积累和建立运行技术资料。

（3）必须按规定的周期、项目、标准对电缆线路定期或不定期地巡视、检查和测试，并认真做好记录。

（4）定期巡视。对所管辖的电缆线路、设备要认真检查，要特别注意周围环境的变化，不得在线路远处一望而过。

（5）不断积累和整理运行技术资料。要求设备台账及缺陷记录等各种资料正确无误，缺陷上报及时，台账与实际情况相符。

（6）新建和大修改进的工程，要做好质量监督以及工程竣工后的验收工作。

（7）运行人员负责电缆线路的故障巡查，并参加事故处理和调查分析。

4关于提高配网电缆运行管理水平的建议

（1）建立并完善配网GIS系统。随着配电网的不断壮大，配电设备快速增加，网络结构也日益复杂，城市电缆化率已经达到80%以上，巡视起来比较困难，运行维护工作量增大。所以在GIS图中要准确标注电缆的路径、电缆中间接头的确切位置及其型号等。

（2）不断更新、完善电缆台帐，特别是建立、健全电缆中间接头台帐，注明电缆路径、型号、电缆中间接头规格、制作人员、制作时间、制作地点（GPS定位）、温度、天气情况等。

（3）加强施工人员的技術培训，实行持证上岗，并制定严厉的考核制度。

（4）直埋电缆应加装标志桩，标志桩应与实际路径相符，间距符合要求，标志清晰、牢固、耐用。

（5）电缆挂牌要准确，GIS资料、挂牌与现场实际一致。在同一通道中，往往有很多条电缆集中在一起，路径交错复杂，难以辨别，所以在配网改造施工时一定要及时、正确地给每条电缆挂牌。

（6）简化电缆预试工作，逐步向状态检修的方向过渡。据了解，大多电力企业10kV电缆的预试工作均不能按周期要求进行，而是采用故障抢修的方式。所以，抓好电缆施工的管理、保证施工质量，从源头杜绝隐患。

（7）预留的电缆尽量不要放在中间接头井中。习惯上为了方便，预留电缆往往放在中间接头井中，万一发生故障后，重新制作比较方便。但从电缆本身的结构及运行安全性的角度来看，这种做法欠妥。因为电缆长期受到弯曲放置后，其导体、绝缘层、屏蔽层等都已经定型，而故障后重新将它拉伸，破坏了其已形成的固有结构，在这部分重新制作中间接头将使得缺陷更容易暴露出来，更容易导致故障发生。

5新技术应用及展望

（1）采用模塑电缆中间接头。它是通过在现场将两根电缆浇铸而成，相当于使两根电缆成为一个整体，使用这种电缆中间接头故障率大大降低，安全可靠性得到提高。但制作时间远远长于目前常用的热缩和冷缩型中间接头。

（2）开展电缆在线局放监测。电缆在线局放监测系统可快速的对中高压电网中电缆及附件的局部状况进行快速检测，获取有关电缆局放的重要数据，并且基于当前状态可制定出电缆等高压设备的维护计划，如进行离线局放测试等，安装和使用方便，不需要停电。因此，这种技术在很多国家已得到广泛应用。

（3）利用红外热像仪对电缆中间接头进行监测。电缆中间接头故障一般有一个发展阶段，如内部产生电弧、温度升高等，经过长期运行逐步暴露出来。理论上红外热像仪具备测试物体内部温度的功能，可以通过测试电缆中间接头处和电缆其它部分的环境温度，来判断其内部是否存在发热等情况。

（4）应用电缆修复液注入技术。电缆导体中的水分将大大缩短电缆的使用寿命。电缆修复液注入技术是通过向电缆中注入一种特制修复液，修复液遇水后生成一种胶状物附着在受损电缆绝缘内表层，阻止水分对绝缘体的进一步破坏，在一定程度上修复了水树侵蚀所造成的缺陷，可延长电缆的使用寿命。

（5）采用单相接地故障指示仪。目前大量使用的线路短路故障指示仪，对于快速判断短路故障区域有很大的帮助，尤其是对电缆线路，该技术比较成熟，正确率也相当高。但它对于单相接地故障的判断较困难，虽然现在有些厂家推出了单相接地故障指示仪，但实际运行的效果如何还有待时间的检验。

（6）研究应用智能配电技术，加快配网自动化建设。研究配电电网通信、装备和馈线等方面的智能技术，开展配网设备状态检测、状态评价及风险评估技术研究，逐步开展配网自动化建设。

6结语

当配网电缆线路投入电力系统运行过程后，其运行工作的水平将直接关系到电缆线路设备的供电可靠性、线路的可用率和电缆线路的事故率。不断提高电缆运行管理水平是配网安全运行的必然要求，所以我们要在工作中不断总结经验教训，积极主动了解电缆运行方面的新技术、新设备，并投入到实践中，不断提高配网的安全运行水平，保证配网安全、可靠、稳定运行。