环网柜电缆终端烧毁原因分析

费驰

摘要：随着城市大规模建设以及道路改造，许多配网10kV线路由杆线入地，而环网柜以接线方式灵活，占地面积小，安装方便，操作简单，免维护的特点被大量采用，在运行维护中，各种问题也逐渐暴露，因此对于长期积累的故障进行统计分析，分析故障原因，提出相应的技术和管理措施增强设备的运行可靠性对于配网运行管理很有必要。该环网柜位于10kV某线11开关和13环网柜之间，由于故障段线路没有带客户，随即对其进行了分段隔离处理恢复供电。

关键词：10kV环网箱;烧毁原因;分析

1环网柜电缆运行故障分析

1.1环网柜本体分析

故障环网柜为户外型六氟化硫全封闭环网开关设备，柜体型号为SAFE型。现场检查12环网柜本体，发现第四隔离室（即12A）损伤严重，柜体气体压力指示已至红区。将柜体拆除后，进一步打开12A电缆室，观察三相电缆终端发现：A相电缆终端主体损伤最严重，应力锥与电缆半导电层搭接处电缆绝缘层烧毁，线芯裸露且部分熔断;B相电缆终端靠近A相侧烧熔，且屏蔽接地孔烧掉;C相未见异常。电缆接头所用压接端子完整无损伤，排除因压接端子连接不良出现发热而导致电缆接头烧毁。因此可以断定，故障点发生在A相应力锥与电缆半导电层搭接处。

1.2电缆运行分析

故障段电缆位于12环网柜与#1分支箱之间，电缆型号为YJLV22–1×500型单芯电缆，长度为240m。12环网柜12A电缆室和#1分支箱内电缆终端铜屏蔽层和铠装层均采取直接接地的方式。由于单芯电缆在运行过程中电缆绝缘屏蔽层、铜屏蔽层或铠装层上会产生感应电压，此感应电压和电缆的长度与通过的电流成正比，另外还跟电缆的排列方式有关，两边相大于中相。电缆越长、电流越大电缆屏蔽层感应电压越高，最终导致感应电流通过电缆屏蔽层经应力锥及T型头本体的接地线流向大地。绝缘屏蔽在感应电流的作用下发热，长期运行造成电缆绝缘及屏蔽层老化，导致绝缘降低，并引发单相接地故障，最终导致电缆终端烧毁。

1.3电缆质量分析

通過询问电缆施工人员，得知在施工放电缆时，有人发现电缆线芯存在偏芯问题。随后，通过对烧毁电缆进行解体，也证实了这一点。通过咨询本地专业生产电缆的厂家以及与专业的电力研究部门沟通，初步判断：在生产过程中，电缆主线芯静置时间不够，主线芯气体散不出来，随着温度升高，气体逐渐释放向高位聚集，产生微阻，加之其他工艺原因导致电缆偏芯。致使电缆绝缘层分布不均，形成绝缘薄弱部位，在特殊情况下，就很容易造成电缆终端部位产生放电现象，进而被击穿。

2设备运行改进措施

2.1电缆终端头及避雷器放电改进措施

三芯电缆在进入环网柜内时的固定非常重要，一定要用电缆卡箍固定在高压套管的正下方，不能使电缆套管承受任何方向的力。安装后应使得电缆终端头套管不扭曲形变，不受力，柜内电缆垂直向下不倾斜扭曲。对于三相线芯长度的测量一定要准确，因为一旦确定就不可更改，必须要保证三相线芯长度合适，边相长短尽可能一致，这样才能使电缆各相线芯垂直对称，不扭曲、同时分支手套尽量靠下安装，电缆卡箍位置也要尽量靠下。将电缆从环网柜基础下穿入柜内时，使电缆保持尽可能的垂直，使三相正对套管。大截面铜芯电缆的弯曲半径比较大，这便造成在现场实际中，经常有大截面电缆无法垂直进入柜体的情况发生，这与电缆沟深度有很大关系，当电缆弯曲半径大于电缆沟深度时，电缆是无法在工程规范范围内做到垂直进入柜体的，这时应该适当提高环网柜基础高度使其电缆沟深度与电缆弯曲半径相匹配，这样便可减少安装后电缆内部应力产生的力矩;而且在电缆终端头制作完成后，其电缆长度已经不可变，适当的抬高基础高度可以使得电缆弯曲时可调整的裕量也相对增加，可减少安装时施加的外力，特别对于截面较大电缆连接安装时也更为轻松，连接处也更为紧固。环网柜基础高出地面一般为300～500mm，基础下的电缆井深度要做到900mm以上，在现场条件许可时要达到1000mm，这样可以保证电缆从基础下进入环网柜时有足够的弯曲半径，能够垂直进入，减少应力。在现场施工条件允许时，电缆可采用双固定的方式，即在正常固定下端电缆井内加设一固定梁，增加一固定位。在安装应力锥时，首先应保持干燥，清洁。在应力锥与T型接头之间不能有任何杂质存在，杂质在潮湿空气中的电解使得锥体表面易产生爬电现象，其次要保证应力锥与电缆截面的配合，裕量合适，裕量过大或过小都会产生不良后果。过大时会造成安装困难，容易撑裂;过小时会造成密封不良，严重时会沿面放电。对电缆T型接头，其应力锥与绝缘外套以及电缆本身都有相对位置的要求，随意性小，应严格按安装要求执行以满足应力控制和绝缘密封的要求。

2.2凝露改进措施

（1）在环网柜内加装通风口，最好能加装换气扇，使内外空气有效流动，以降低空气湿度，减少柜体表面产生凝露的机率。对于柜内部加装智能加热除湿装置，每当感应到内外温差在2度到3度时启动加温除湿设备，使柜内无法产生凝露，并加快柜内已经产生的凝露挥发，装置电源对于柜内带PT的环网柜可从PT柜接去电源，对于无PT的环网柜则可从最近的公用变压器处取电。或者利用环网柜多位于户外的情况，在其上架设太阳能电池板，利用太阳能对除湿器提供能源，这也是一种利用新能源的思路。同时笔者认为对于环网柜外壳内表面应加装一层除湿材料，以吸收表面产生的凝露。

（2）加强电缆沟内排水，对所有进出电缆井的管沟进行防水封堵，在今后环网柜基建施工过程中，采取防水隔离措施，确保电缆井、沟干燥无渗漏，确保电缆沟有一定的倾斜面并建立电缆沟独立排水系统。电缆沟要高于市政排水管网以防止市政排水管网内水向电缆沟内流动。这样可降低由沟内积水挥发使沟内空气湿度增加并沿着电缆沟进入环网柜内部。

3结束语

环网柜在10kV配电网的应用，提高了配电网供电的可靠性，为构架灵活高效的配电网提供了良好的解决方案。但是配电网的多样性与复杂性也决定了环网柜所处于的运行环境的恶劣性，造成环网柜在安装和投运后都会出现以上故障，从而对电网的可靠运行带来了隐患。通过加强技术和管理措施，改善环网柜的运行环境，是可以降低环网柜的整体故障率，提高供电可靠性的。

参考文献

[1]马仪成，郭胜军，朱云霄.变电站户外产品防止凝露措施[J].河南科技，2015（2）.

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