110kV电力电缆故障查找方法及问题

朱彦宇

摘要：随着电力电缆在电网输电系统的普遍应用，电缆的故障也随之增多。电力电缆故障如何探测，怎样能快速准确地查找到故障点的精确位置，缩短故障的修复时间，成为各供电企业越来越关心的问题。本文巷于从事一线电缆故障检修工作的角度，分析110kV电力电缆故障的测试方法和对常见问题进行探讨。

关键词：电力电缆;故障;查找方法;问题探讨

前言：随着我国城镇化进程的加快，城市建设力度逐渐加大，电力电缆在工业和生产生活中都得到了广泛的应用，但是其故障率在逐渐增加。由于110kV及以上电缆是主要的电力传输用网络，因此其发生故障的概率也相对较高，因此分析110kV高压电缆故障原因，并提出对应的维护措施，对提高供电网络可靠性具有十分重要的现实意义。由于110kV电缆主要使用了交联聚乙烯电缆进行敷设，而且多采用直埋电缆沟、电缆隧道的敷设方式，导致110kV高压电缆具有投资规模大、故障难检测、电缆容易遭盗窃等问题，这给110kV高压电缆的运行与维护提出了较高的要求。

一、110kV电缆故障形成机理

随着电力系统更新及技术发展，传统的架空输电线路在建设过程中逐步被电力电缆所取代。但是在实际的应用过程中开始出现电缆事故增加，输电线路可靠性受到威胁等问题。从实际的电力电缆运行及维护经验来看，在所有电缆故障成因中，电缆头故障是造成电缆事故的主要因素;其次，电缆本体以及接地线在使用过程中因为城市建设开挖等外力破坏是另外一个因素。其中，电缆接头故障通常发生在电缆的绝缘屏蔽断口位置，这是由于该位置为电应力集中的部位。在施工处理过程中若安装工艺、质量不能达到要求，例如绝缘填充剂处理不当、电缆内部结构存在杂质、气隙等问题时，会造成电场的分布极为不均，为电缆故障留下隐患。而在实际的运行过程中，这些部位一旦反复承受电压的冲击，达到对应水平之后，将会使得绝缘体形成“树枝化放电”问题，对电缆的绝缘性能产生破坏，从而产生局部放电现象，并逐步扩大，从而造成电缆安全事故。

二、110kV电缆运行过程中常见的故障成因

导致110kV高压电缆运行过程中发生故障的原因较多，包括制造、施工、运行以及维护等各个方面。下面将结合电缆维护过程中发现的主要故障现象，探讨常见故障的主要原因。

2.1电缆接头处理工艺较差

当前，110kV高压电缆所使用的电缆头主要是预制型头，该中接头采用了由硅橡胶或者三元乙丙橡胶等弹性材料制成，具有较高的绝缘性能。但是，在接头安装和处理过程中，因为处理工艺差，或者没有安装对应的处理程序进行安装，导致在运行过程中出现了该位置处绝缘层破坏的问题。从故障处理过程中的解剖结果来看，主要是因为接头的热缩套管中有水分，而且电缆的铝护套搪铅部分发生了明显的电腐蚀情况，其中发现大量的腐蚀性白色粉末。同时，两侧的铜编织带缠绕方式不合理，且在电缆的铝屏蔽罩表层发现有明显的打磨痕迹。上述现象表明该故障主要是因为电缆接头安装过程中因为处理工艺差，导致接头的密封不严，在电位差以及环境中水份的长期作用下，导致电缆的铝护套受侵蚀，使得预制体、铝护套以及铜编织带直接的电气状况日益恶化，最终造成了电缆接头内部的主绝缘被击穿而发生故障。

2.2电缆敷设方式不合理，绝缘层被破坏

在电缆敷设过程中因为对高等级电缆敷设技术没有充分掌握，部分施工人员根据10kV电缆敷设的相关技术和经验进行施工，导致高压电缆本体的绝缘层在施工的过程中被划伤，而环境中的半导电颗粒物质等在长期的使用过程中嵌入到绝缘层中，给后续电缆的正常使用造成影响。这种问题最为隐蔽，因为在施工后的实验过程中，由于划伤的深度不足以直接破坏绝缘层（没有暴露铝护套），交接试验时并不会被发现（电缆外护层厚度为3-5mm，划伤深度小于2mm即能通过试验）。但是在长期的使用过程中却会给高压电缆的使用留下隐患。

2.3外力破坏原因

外力破坏包括开挖破坏、被盗等现象，本文主要是指运行过程中电缆的回流线、中间接头接地线被盗的问题。这主要是因为在电缆运行過程中相关部门的巡视工作不足，或者对应的偷盗方式使得巡视人员不能及时发现没有及时发现回流线、中间接头接地线被盗。一旦出现外力破坏问题，会导致电缆的接地方式改变，使得110kV电缆外护层产生的感应电压不能得到释放，而施工过程中产生的绝缘层划伤位置会导致电缆的铝护套发热，从而使得外护套PVC绝缘层、半导电层等被高温破坏，最终造成电缆本体被击穿的故障。

三、110kV电缆运行过程中故障隐患的处理

3.1完善电缆线路的防火工作

电缆运行过程中出现的火灾、爆炸事故大多是由于电缆头故障导致的，在日常的运行维护过程中要做好如下几个方面的工作：

（l）要及时的对电缆进入电缆沟/隧道、电缆槽盒、电缆夹层的管口进行防火封堵处理，避免由于其中单股电缆着火而将其他电缆引燃;

（2）应该按照标准在电缆沟/隧道中每相隔60-100m的位置设置专门的防火墙，并在竖井中设置防火隔板，尤其要注意在电力电缆与控制电缆之间设置专用防火隔板;

（3）要在的中间接头设置专用的防爆防火槽盒，且在其两端涂刷防火涂料，长度大于3m，厚度超过2mm。

3.2做好电缆线路预防性试验

预防性试验是110kV及以上高压电缆日常运行维护过程中及时发现电缆损伤以及故障的主要手段，从而为电缆运行过程中的及时修复和更换提供依据，有效的减少大面积停电故障，确保供电网络的安全可靠性。在实际的试验过程中，主要包括这样两个方面：

3.2.1电缆主绝缘线路的绝缘电阻试验

基于《电力电缆运行规程》的相关规定，110kV及以上高压电缆运行过程中的绝缘电阻试验周期最长为一年。在试验过程中，使用5000V兆欧表进行测量，当发现电缆的主绝缘层绝缘电阻较低时，则应该结合之前的试验记录数据进行判断，当期的数据不能作为电缆更换的单一依据。

3.2.2电缆主绝缘直流耐压与泄漏电流试验

基于《电力电缆运行规程》规定，110kV及以上高压电缆运行过程中的直流耐压与泄漏电流试验周期最长为一年，而且每次进行接头、终端更换之后，要重新进行直流耐压与泄露试验。试验时，110kV电缆线路的试验电压应设置为192kV，在加压5min后不得击穿。在5min的加压过程中，电流的泄露值不得超过耐压1min时产生的电流泄漏值。没有通过直流耐压试验的电缆不得投入到实际的应用中，并及时的找寻故障点进行更换。

四、结束语

随着我国现代化进程的不断深入，市场对于电能资源提出了更高层面的需求，电力资源已经成为我国经济发展的制约性资源之一。但是在我国的电力供应过程中，经常会出现电力电缆故障等问题，对居民的生产和生活造成了巨大的威胁。我国电缆大多采取110kV等级，因此必须从多种途径出发探析故障原因，为我国经济发展提供稳定的电力保障。

参考文献

[1] 胡泊. 110kV电力电缆故障查找方法及问题[J]. 通信电源技术， 2019， 036（012）：268-269.