10kV架空配电线路常见故障分析及防范措施

陈强

摘要：由于电缆线路具有运行维护简单，不受外界影响、占用空间及面积小、安全可靠，相比较架空线路有着极大的优越性。因此，10kV交联聚乙烯电力电缆线路在城市配电网建设中得到了广泛应用。但是，随着电缆线路的增加，电缆故障也逐年递增。因此，为了提高电力电缆的供电可靠性和安全性，有必要进行电缆故障原因分析，并提出相应的预防措施。

关键词：10kV交联聚乙烯电力电缆;原因分析;防范措施

1.10kV交联聚乙烯电缆故障原因分析

由于受施工工艺、施工环境、运行环境、产品质量等因素的影响，10kV交联聚乙烯电缆头的故障原因也不同。电缆头的连接管压接量不足或线耳安装紧固不到位，金属连接部位的接触电阻过大，温升较大。随着电缆头运行年限的增长，金属连接部位的接触面氧化加剧，氧化膜变厚导致接触电阻增大，或运行电流越来越大时，电缆头通流能力不足，均使金属连接部位的温度升高更快，最终导致金属连接部位过热熔化，电缆头绝缘损坏。此外，施工环境未能满足要求，粉尘较多，湿度较大，绝缘层表面洁净度降低，又或者是电缆头运行过程中水浸受潮，均导致绝缘强度减弱，绝缘层表面形成电树枝，逐渐加速老化，直到放电击穿等。现将造成接头处故障的主要原因归纳如下：

1.1尺寸错误：施工人员未按图施工，易出现电缆头开剥尺寸错误，导致已开剥电缆头与电缆附件不匹配，常见的情况有主绝缘层、外半导电层开剥尺寸错误，应力管与半导电搭接不到位，电场得不到有效控制。

1.2开剥损伤：电缆头制作过程中，由于施工人员技能水平不足，开剥外半导电层过程中误伤及主绝缘，主绝缘表面出现纵向刀痕或外半导电层断口处的横向刀痕，导致电缆运行过程中主绝缘出现沿面爬电或外半导电层断口处的电场集中放电击穿。

1.3安装错误：应力管收缩后与两端外半导电层搭接不到位，外半导电层断口处的电场未能得到控制，形成电场集中现象。其次，包绕防水胶带过程中，防水胶带之间搭接不到位产生缝隙，导致水分渗入电缆内部。

1.4接触不良：连接管压接不足，线耳螺丝紧固不到位，导致金属连接部位接触不良，电缆通流能力受到损害，运行过程中金属连接部位发热甚至熔断。

1.5杂质污染：施工人员重复利用酒精纸，主绝缘清洁不干净，涂抹硅脂膏过程中未穿戴一次性手套，手上残留的杂质污染主绝缘，导致主绝缘表面脏污，电缆绝缘强度受到影响。

1.6环境影响：在多尘、雨雾天气下制作电缆头，电缆接头中含有尘埃和水分，电缆绝缘性能下降。其次，户内电缆终端头运行环境潮湿，电缆中间头被水浸泡，运行时间长了水分渗入电缆内部。

1.7产品质量：使用非标电缆附件，过期电缆附件，电缆附件配件不齐全等情况，导致电缆中间头制作安装不合格，给电缆运行留下安全隐患。

2.10kV交联聚乙烯电力电缆故障的防范措施

根据以上电缆故障的主要原因，同时结合现场实际工作情况，为减少电缆故障的发生，应采取一下预防措施：

（1）作业开始前，施工人员应查看电缆附件安装说明书，提前了解电缆头开剥尺寸要求，附件安装要求，确保制作完成后的电缆头开剥尺寸正确，附件安装正确;

（2）作业过程中，如施工人员开剥外半导电层过程中误伤及主绝缘，应重新开剥电缆头，避免制作完成后的电缆头存在安全隐患;

（3）为避免应力管安装错误，导致与外半导电层搭接不到位，应力管在收缩前，应采用中心定位法和参照法，确定两端主绝缘断口中间的定位点，再从定位点向电缆短端方向量取30CM作为参考点，当应力管收缩到一半时，从参考点向应力管方向量取30CM，检查定位点与应力管中心点是否对应，再收缩完其余部分应力管，确保应力管与外半导电层搭接到位且对称。其次，防水胶带应以二分之一的搭接量进行包绕，不得留有缝隙，防止防水失效;

（4）施工人员在压接完连接管前后，应测量连接管压接前后的连接管外径，连接管压接前后的外径比应满足国标要求的0.866d。另外，终端头的线耳螺丝安装应拧紧，且线芯不得扭转，确保金属部件连接点接触良好，通流正常;

（5）施工人员不得重复利用使用过的酒精纸清洁主绝缘，每相线芯主绝缘的清洁应采用新的酒精纸，酒精纸清洁方向应从主绝缘断口向外半导电层单向清洁，不得左右来回清洁，而硅脂膏的涂抹应穿戴洁净的一次性手套，硅脂膏涂抹方向也是从主绝缘断口向外半导电层单向清洁，单向清洁方法可将残留在主绝缘上的导电颗粒推离主绝缘，同时也避免了因清洁、涂抹方法的错误将导电颗粒带到主绝缘上;

（6）电缆敷设至电缆沟后，应采用防水措施将电缆两断口密封好，防止电缆在制作前就已经受潮或入水。其次，电缆头的制作应在无尘、湿度小于75%的环境下进行，如条件不满足可通过搭建帐篷，采取空气净化措施改善作业环境，保证电缆头在制作过程中不受环境的影响。在电缆头运行过程中，電缆中间头应放置在电缆沟的支架上，不可直接放置在沟底，避免受沟内积水浸泡，而对于户内终端头，应采取防潮封堵措施，防止水汽侵入柜内。

（7）作为业主方，应安排技术人员对电缆头的制作过程进行旁站监督，及时发现纠正问题，或者是在施工人员作业之前，要求施工人员将电缆头开剥情况和安装情况进行拍照或录像，作业完成后将照片或录像提交给验收人员审查，确保电缆头制作合格;

（8）对于制作完成后的电缆头，应对电缆进行串联谐振耐压试验或电缆震荡波局放试验，监测其耐压是否合格，是否存在局部放电情况;

3.结论

提高电缆运行质量，降低故障率是一个综合而复杂的课题。随着各地区城市化建设步伐的加快，城市电缆建设将成为电网建设中的重要组成部分。要进一步提高施工质量，需提高施工人员的技能水平，提升技术人员的技术水平，使他们能够及时掌握电缆设备的新技术、新知识和施工要求，减少因施工工艺问题引起的电缆事故。同时，组建一支高素质的配网试验队伍，提前预防、发现电缆存在的缺陷，减少电缆故障的发生。

参考文献

[1]周凤争，朱晓辉，沈毅，等.XLPE电力电缆局部放电定位技术研究[J].天津电力技术，2011（4）.

[2]胡汉阳.浅谈10kV交联电缆接头故障分析及防范措施[J].黑龙江科技信息，2012（11）.