10Kv施工电源常见故障分析及防范措施探讨

◎ 杨义杰 宁 芹

引 言

近年，我国电网中发生了许多起因10Kv施工电源故障致变电站全停。根据笔者在工作遇到的实际情况，重点讨论了10Kv施工电源在实际运行中存在的问题，并提出了相应的改进措施，从而有力保障设备安全和生产的正常进行。

1.10Kv施工电源常见故障

10Kv施工电源常见故障一般为：架空线及受电设备电缆头短路，架空线被雷电击毁，架空线受鸟巢侵占致短路故障，架空线绝缘子损坏故障，架空线感应电伤人事故，埋地或放在地面电缆绝缘破损故障，受电设备绝缘损坏故障，外力破坏因素等。

2.10Kv施工故障原因分析及防范措施

2.1 10Kv施工电源架空线及受电设备电缆头短路故障原因分析及防范措施

2.1.1 10Kv施工电源架空线及受电设备电缆头短路故障原因分析

此故障现象较为常见，通过对故障电缆头实物查看，故障原因多为电缆头上积灰较多，遇到天气潮湿或下雨天时，高压电通过潮湿的积灰对电缆外皮进行爬电，先从每相开始对电缆外皮放电，发展到相与相之间进行放电，日积月累，随着放电的程度加大，电缆头的绝缘破坏越来越严重，最终致两相短路甚至三相短路，爆炸威力较大，影响面也较大。另外，安装质量与电缆头制作工艺方面的问题也不能忽视。损毁的电缆头绝缘破坏程度大的，对于架空线来说几乎都是在安装的电缆头这一相偏于水平方向，防污裙根本起不了作用，又极易积灰，形成短路带，易于爬电，如图1。相反，电缆头中单独（不交叉）的相，近于垂直安装的，绝缘较少被破坏，甚至与在其他两相短路的情况下都完好无损。而电缆头制作工艺方面，由于制作人员素质高低有别，往往没有严格按照制作工艺要求去做，使得电缆头的漏电率较高。某单位发生一起新安装的电缆头有放电现象，安装单位重新制作后仍然如初，便怀疑是电缆头质量问题，随后电缆头厂家派专人现场制作，安装后，耐压试验通过，原来的放电现象没有出现。厂家指出，制作时必须严格按照厂家提供的制作工艺程序，每一步都不能出错。

图1.架空线支路电源电缆头

对于受电侧设备（主要针对电机）的电缆头故障，如图2，几乎都是由于安装方式问题和检修不当造成的。由于受电侧的安装空间较小，接线桩头离金属外壳距离较近，电工习惯性将高压电机当成低压设备来处理，没有重视绝缘。又由于电缆头线硬且粗，不便接线，施工人员将电机接线外盖扩孔，这样线是好接了，但密封性能没有了，随着粉尘和潮湿空气的侵蚀，必然导致电缆头放电。一单位发生一台高压电机接线盒被炸飞，两相短路，另一相电缆被撕断，事后查清为电机引线过长，电机引线出线口的铸铁边角较为锋利，此设备同心由于未校正好导致振动偏大，使电机引线与铸铁边角不断摩擦，最终绝缘破坏造成相间短路。该电机更换引线后，电机绝缘仅有5兆欧左右，将接线柱用刀挂去污物，并用酒精清洗，绝缘升到300兆欧以上。另一单位发生一起高压电机接线盒处电缆头间歇性对地短路，致使在健全相和故障相产生暂态过电压，健全相的最大过电压为线电压的3.5倍，故障相的最大过电压可达到2倍［1］。将变电所高压柜内用于吸收过电压的电容器击穿，剧烈爆炸致多台高压柜损坏。生产全面停车，影响极大。

图2.高压电机电缆头

2.1.2 10Kv施工电源架空线及受电设备电缆头短路故障防范措施

10Kv施工电源架空线电缆头短路故障防范。将高压电缆头采用加长规格的，一般做到1.5米即可，将三相尽可能分开，用三个防污伞裙均布垂直安装(对于重污染区域需加至六只伞裙)，支撑瓷瓶需用防污式结构。在污染较重地区，宜采取电缆埋地敷设；定期对电缆头及绝缘子用酒精进行清洗擦干净。

10Kv施工电源受电设备电缆头短路故障防范。要做好防雨水措施，若是变压器，需高压电缆埋地引入接到高压桩头，严格做好电缆头终端绝缘，如图3，将三相电缆尽可能分开，且不能让桩头受力。若是电动机，电缆头终端必须完全放置在接线盒内，电机引线出线口棱角需打磨，或用绝缘电缆皮保护隔离，保持干燥清洁状态，接线柱必须用酒精擦干净，各相之间用绝缘材料隔开，接线盒必须做好密封措施，可以用玻璃胶密封；另外必须保障受电设备绝缘达到要求。

图3.变压器高压电源电缆头

图4.架空线绝缘子污损击毁1

图5.架空线绝缘子污损击毁2

2.2 10Kv架空线被雷电击毁故障原因分析及防范措施

2.2.1 10Kv架空线被雷电击毁故障及防范措施

此类故障在空旷多雨地区发生概率较大，某单位工地在一个夏季发生至少三起架空线被雷电击毁故障，施工进度受到较大影响，故障部位基本在空旷地区，附近没有较高建筑。

2.2.2 10Kv架空线被雷电击毁故障防范措施

雷电多发地段应在架空线上方安装避雷线，每个电线杆均安装接地线，并定期检查测试接地电阻，确保在10欧姆以内。据统计资料表明，不同的接地电阻值发生的雷击闪烙次数相差很大，接地电阻大于20欧姆时发生的雷击闪烙次数，为接地电阻小于10欧姆的杆塔发生的雷击闪烙次数几十倍［2］。

在终端杆上安装避雷器，避雷器安装要求排列整齐，高低一致，并且固定牢固；在线路上安装避雷器，主要用在雷电多发地段。

2.3 架空线受鸟巢侵占致短路故障原因分析及防范措施

2.3.1 架空线受鸟巢侵占致短路故障原因分析

鸟巢一般在架空线杆横担上方搭建，体积比篮球大。天气干燥时，架空线与鸟巢一般相安无事，但在潮湿天气或雨季期间，基本会发生架空线路短路、绝缘子炸毁、架空线炸断、鸟巢炸落及鸟儿被炸死等惨剧。因为在潮湿天气或雨季期间，架空线通过潮湿的鸟巢（或鸟巢上的鸟）对金属横担放电，绝缘逐步破坏，放电闪烙逐步加强，最终造成完全对地。

2.3.2 架空线受鸟巢侵占致短路故障防范措施

不定期巡检，发现鸟巢及时用高压绝缘杆进行捣毁，注意必须在天气晴朗时处理；在经常搭建鸟巢的地方，移栽一些大树（与园林单位协商好）或定做一些假树，便于鸟类生存；在经常搭建鸟巢的电线杆处，安装驱鸟器装置。

2.4 架空线绝缘子损坏故障原因分析及防范措施

2.4.1 架空线绝缘子损坏故障原因分析

架空线绝缘子损坏现象一般发生在有鸟巢、腐蚀性及导电粉尘的地方。原因主要为鸟巢一般在架空线杆横担上靠近绝缘子的位置搭建，下雨时极易造成对地闪烙，致绝缘子损坏；腐蚀性区域（如有腐蚀性化工循环水凉水塔处）腐蚀物易对吸附在绝缘子上的灰尘产生生化反应，使其导电，降低绝缘子的绝缘性能，从而出现闪烙现象，严重的会击毁绝缘子。导电粉尘如煤场区域，发生绝缘子损毁现象较为突出，煤粉含有导电颗粒，又易于吸附在绝缘子上，在下细雨时极易发生闪烙现象，严重的会击毁绝缘子，如图4和图5。

2.4.2 架空线绝缘子损坏故障防范措施

因鸟巢原因引起的架空线绝缘子损坏现象防范措施前面已经作过介绍，而因腐蚀性及导电粉尘造成绝缘子故障的防范措施为：可以用带电水冲洗设备定期冲洗，也可以采取人工定期清洗绝缘子，还可以用耐腐蚀耐灰尘的绝缘子（有机合成绝缘子）替代原先的绝缘子。

2.5 架空线感应电伤人事故原因分析及防范措施

2.5.1 架空线感应电伤人事故原因分析

架空线感应电伤人事故一般在本架空线上方有高压（35KV及以上）架空线经过，施工人员没有采取措施而在架空线上作业极易被感应电击伤，主要为带电高压线路针对下方线路产生感应电，根据静电感应现象可知：停运导线与运行导线之间存在电容耦合效应，依靠运行导线电压产生的电场，停运导线上即可感应出一定的对地电位；又根据电磁感应现象可知：当运行导线中流过交流电流时，在其周围将产生一个交变的电磁场，停运导线与其交链，因此会在停运线路上感应出一个沿导线方向分布的纵电势［3］。施工人员误以为本次施工线路已停电没有危险了，从而酿成大错。

2.5.2 架空线感应电伤人事故防范措施

根据上述原因，采取相应措施为：首先要填写工作票，将存在的所有隐患风险一一列出，并将相应措施也列出来，其中主要工作为：打好接地桩并测试接地电阻（必须合格）、挂接地线、劳保穿戴要齐全、挂好安全带及验电工作等；其次在杆塔下方安装防坠落安全防护网，防止二次伤害；再者严格按工作票要求施工。

2.6 埋地或放在地面电缆绝缘破损故障原因分析及防范措施

2.6.1 埋地或放在地面电缆绝缘破损故障原因分析

埋地或放在地面电缆绝缘破损故障原因一般为：埋地深度较浅，保护管不合格或不规范，地面未做标识，野蛮施工及电缆不合格等。

2.6.2 埋地或放在地面电缆绝缘破损故障防范措施

防止埋地或放在地面电缆绝缘破损故障的措施为：严格按照施工规范要求，采用合格产品，做好各种标识和防范措施，监理工作做到全程摄像留底待查和违规处罚等。

2.7 受电设备绝缘损坏故障原因分析与防范措施

2.7.1 受电设备绝缘损坏故障原因分析

受电设备（变压器和电动机）绝缘损坏故障原因一般为：没有防雨设施，没有定期维护保养及施工不规范等。往往造成受电设备损毁和人员伤害。

2.7.2 受电设备绝缘损坏故障防范措施

受电设备绝缘损坏故障防范措施为：受电设备必须采取防雨防潮措施，设备必须定期维保以及送电前必须测试设备绝缘（要求有数值记录），且需合格才能送电等。

2.8 外力破坏因素原因分析与防范措施

2.7.1 外力破坏因素原因分析

外力破坏因素原因一般为：野蛮施工，车辆载物超高，架设线路高度低于要求高度和施工安全措施不到位等。由此一般会出现的事故为：公路吊装货物或绿化植物挂断架空线时有发生，车辆载物超高挂断架空线路致高压电对地甚至发生伤人事故，架设线路高度低于4.5米时常被挂断，移动脚手架碰或搬运金属管线碰到高压线致命现象以及野蛮挖掘地面致埋地电缆被挖断等。

2.7.2 外力破坏因素防范措施

外力破坏因素防范措施为：公路上吊装施工尤其要注意高压架空线，务必采取多重措施防范吊车臂碰到架空线，载物车辆严禁超高，架空线路必须符合国家行业规范要求，在有高压线路附近区域施工（事故多发）必须做到：拉安全警戒绳，挂警告标示牌，做好足够的安全距离（包括横向和纵向），必须有专业监护人员在场监督，尤其注意空间纵向安全间隔等。

结 论

本文是根据作者多年实践经验的总结，对10Kv施工电源常见故障原因进行详细说明，并针对问题提出了相应的防范措施。此文有利于施工单位和个人参阅，以便减少事故的发生。

参考文献：

［1］.DL/T620-1997．交流电气装置的过电压保护和绝缘配合［S］.

［2］.宋玉才，冯智慧.山区35kV架空电力线路防雷措施探讨.电源技术应用,2014.07．

［3］.何亚森.220KV同杆塔双回路输电线路感应电压、电流的研究.山东工业技术,2014，03.