110kV电缆线路运行维护与管理探究

马凌波 吴 茜 袁 博

（国网西安供电公司高压电缆运检中心）

0 引言

输电线路是电力系统中一个必不可少的部分，输电线路的稳定性以及安全性对电力系统整体的运行都会产生非常重大的影响。其中，输电电缆线路在城市中广泛应用，逐渐取代架空线路成为了城市输电线路的重要部分［1］。为了确保110kV电缆线路的长期稳定运行，需要及时采取维护管理措施。此外，随着城市电缆使用数量的增加，电力隧道的电缆安全也变得更为重要。因此，对电力隧道进行有效的维护和管理对于电力电缆的运行和维护至关重要。以往的巡视方法通常是通过频繁巡视来保障电力设备的正常运转，然而在某些特殊情况下，巡视人员可能无法及时发现电缆存在的潜在问题。为建立一个全面的电力电缆运行维护管理体系，不能仅依靠巡视，还需采用各种先进设备进行管理，以确保电力电缆的正常运行。采用先进的技术手段和方法，如红外成像、超声波检测等，也能提高电缆运行维护的准确性和效率。通过建立健全的维护管理体系，我们可以及时发现并解决电力电缆中的问题，以保障其安全有效运行。

1 110kV电缆线路概述

110kV电缆线路在我国城市输电线路中占据了重要地位。根据运行数据分析，该类型电缆的使用寿命较长，平均达到30年以上，相较其他输电线路结构，其稳定运行时间更长，减少了线缆更换频次，进而有效降低了输电成本。此外，110kV电缆线路具有较强的适应能力，能够适应各种电环境条件，避免了因环境差异导致的大型线损［2］。在电缆线路护层接地过程中，必须控制护层的接地电阻，避免接地电阻过低导致感应电压过大，从而损坏线缆护层。

2 110k V电缆线路护层常见的接地方式

2.1 单侧接地

当电缆线路的长度超过500m时，通常会采用接地方式，即将电缆线路护层的一端直接接地，另一端通过电阻保护器间接接地。这种接地方式的优点是避免了电缆线路护层其他位置与地面形成回路，确保了110kV电缆线路的绝缘性能。采用单侧接地方式进行护层接地时，线缆的其他位置不会形成回路，从而减少了护层环流的产生，并降低了接地故障的发生几率。换言之，这种接地方式有效地保证了电缆线路的安全性和稳定性。

2.2 交叉互联接地方式

交叉互联的接地方式将电缆线路分割成多个部分，并通过绝缘接头和接地箱连接起来。具体操作是在每个电缆段上安装绝缘接头，然后将这些接头与接地箱连接起来，实现各个部分之间的交叉互联和接地。此外，为了保护电缆护层不受损，接地箱通常还会安装护层保护器。通过交叉互联的接地方式，可以有效降低接地电阻，提高系统的电气安全性［3］。

2.3 两端接地

对于短距离的110kV电缆线路，可以选择将护层的两端直接接地的方式进行接地。这种方式适用于功率较低的电力传输，因为在这种情况下，电缆护层上的感应电压较小，不会对电缆线路造成损坏或较大的人员触电风险。这种接地方式对电缆线路的承载能力影响较小。

2.4 中间接地

中间接地是指将110kV电缆线路的中间部位与地面连接，并在接地位置的护套上安装护层保护器，以确保电缆线路能够安全地输送电能。在进行中间接地时，需要确保电缆线路护套上的感应电压不超过50V，避免在接地过程中出现绝缘薄弱的现象。如果感应电压超过了50V，可能会导致电缆线路寿命的缩短，增加更换和维修线缆的工作量。

2.5 电缆换位、护层交叉互联

电缆线路的交叉换位互联是指通过对电缆中的三相电缆进行换位处理，降低了电缆护层中的电压量，从而减少环流的发生。这种方式适用于线缆护层空间较大的区域。通过交叉换位互联，可以控制电缆线路护层上的感应电压在50V以下，减少金属线缆护层中的环流现象，保障电缆线路的安全运行。这种方式有助于降低过电压的风险，并提高电缆线路的可靠性。

3 110kV电缆线路运行过程中常见的问题

110kV电缆线路在使用中会存在大量的问题，造成这种问题的原因主要分为自然环境因素、技术问题和运行故障三类［4］。由于在不同地区的纬度、气候条件、地形条件和线路管理水平的差异，都会对110kV电缆线路的跳闸率产生影响。

3.1 自然灾害造成的问题

电力电缆线路电缆故障的原因如下： （1）风灾影响：强风、台风、龙卷风等极端天气条件下，电缆线路可能遭受断裂、倒塌、杆塔倾斜等问题，例如，当强风袭击时，可能会导致导线间距变窄，导线碰撞或被树枝、树叶绊住而造成短路；（2）冰灾破坏：严寒的天气条件下，110kV电缆线路可能遭受冰雪覆盖、积冰，导致断线或导线弯曲的问题，例如，当架设在高山区域的电缆线路遭遇暴雪时，积雪可能堆积在杆塔和导线上，增加线路的重量，导致导线断裂；（3）洪水影响：洪水可能导致电缆线路所在地区被淹水，进而导致设备腐蚀、电气设备损坏，甚至导致电缆绝缘性能下降，引发线路短路故障，例如，当电缆埋设在低洼地区时，洪水可能进入电缆套管，影响电缆线路的正常运行； （4）地震破坏：地震可能导致110kV电缆线路所在地区的地基沉降、地面移动或开裂，进而影响电缆线路的稳定性，例如，当地震发生时，杆塔可能被震倒，导致电缆线路中断。

3.2 人为原因造成的问题

在110kV的电缆线路中，经常出现人为因素导致的故障发生，主要包括以下几点： （1）建设单位在施工过程中没有有效保护110kV电缆线路，导致线路遭到破坏或损坏； （2）矿业单位爆破作业：矿业单位在采石过程中进行的爆破作业，可能会无意中对110kV电缆线路造成损坏；（3）不法分子偷盗电缆：为了偷盗电缆，不法分子可能对110kV电缆线路进行破坏，这将严重影响线路的正常运行。以上这些人为原因都可能对110kV电缆线路的运行产生巨大的负面影响。

3.3 设计和技术类原因

在110kV电缆线路的运行过程中，常见的设计和技术类原因造成的问题包括：

（1）设计方案不完善。例如，某城市的110kV电缆线路设计方案在选定电缆容量时没有充分考虑到未来城市负荷的增长。随着城市的发展，负荷不断增加，线路容量逐渐接近或超过额定值。在高负荷运行下，电缆的温升会大幅增加，可能导致绝缘材料老化、绝缘强度下降，增加线路发生短路的风险。

（2）设备制造问题。例如，在110kV电缆线路的设备制造过程中，可能存在电缆接头的瑕疵。电缆接头是连接电缆的重要组成部分，其质量直接影响线路的安全性和可靠性。然而，由于工艺问题，电缆接头的制造过程中可能存在接头内部有气泡、接触不良等问题，这会导致接头的绝缘能力下降，容易引发局部放电，进而导致线路故障。当恶劣天气条件出现时，这些设备的电气性能可能受到影响，从而对110kV电缆线路的安全运行造成影响。

4 110k V电缆线路的维护措施

4.1 完善检查方式

中国地貌多样，人口分布不均匀，这也使得很多地方对110kV电缆线路敷设方式以及对其进行检查的办法存在着差异性。在平原地区，一般采用直埋方式敷设电缆。在定期的检查中，需要使用专业的检测设备和工具，对电缆的绝缘层进行细致检查，确保其完好无损，没有老化或损坏现象。同时，还需要检查电缆周围是否有挖掘施工等活动，以及是否存在易燃易爆品，以保证电缆的安全性。在土地平整的地方，除了定期巡视和检查，还需要进行地面巡查，观察地面是否有沉陷或移动迹象，以及是否有地表水或泥浆等，防止电缆被损坏或移位。此外，还应加强电缆的防水设施，采用防水套管、防水涂料等方式，确保电缆处于干燥环境中，防止水分渗入导致线路故障［5］。

4.2 负荷监视

为确保110kV电缆线路安全运行，根据电缆导体截面积和绝缘材料的不同，制定了最大电流值的规定。为此，通常使用不同的仪器对电缆外皮温度或线路负荷电流进行精确测量，这是最重要的负荷监测措施。通过这一措施，可以避免电缆绝缘温度超过允许的最高值而导致电缆损坏的情况发生。

4.3 腐蚀监视

随着地下敷设电缆的普及，电缆腐蚀问题也越来越受到重视。为此，需要采用专门的仪器对110kV电缆线路附近的土壤进行测量。如果测量结果显示土壤处于阳极区，就需要采取相应措施来防止电缆金属套的电解腐蚀。若电缆附近土壤的水流酸碱性不一，会导致化学反应引起电缆腐蚀。另外，地底微生物也会加速电缆腐蚀，如果不及时进行防护，会对电缆造成长期腐蚀。测量到的阳极区电压值可以采取相应的阴极保护措施，以避免腐蚀问题的发生。常见的防护措施包括：（1）在电缆金属护套上涂覆一层防腐涂层，阻隔土壤和水流对金属的腐蚀作用； （2）通过在电缆附近埋设阴极材料（如铝、锌等），使其成为电缆的阴极，从而降低电缆金属护套的电位，减少电解腐蚀的发生；（3）对阳极区土壤进行改良，调节其酸碱度，减少对电缆的腐蚀作用； （4）定期对电缆及周围土壤进行检测，及时发现腐蚀问题，并采取相应的维护措施。

4.4 绝缘监督

为了及时发现110kV电缆线路中的问题，并减少电缆事故的发生概率，应当根据电缆线路的重要性编制有针对性的预防性试验计划。在进行预防性试验时，对于需要对地绝缘的110kV电缆线路，务必进行直流电压试验，从而找出外护层问题所在。直流电压试验是通过施加一定电压，检测电缆外护层与地之间的绝缘性能。在测试过程中，需要使用专门的电源和测试设备，施加一定的直流电压于电缆外护层，然后观察电流和电压的变化情况来评估绝缘的状态。

4.5 建立完善的检查制度

为了确保电缆线路的安全性，必须定期检查线路潜在的问题，从而降低故障的发生率。相关部门需要制定检查方案，并及时执行检查工作。按照我国规定，垂直敷设的电缆应至少每年检查一次，户外电缆则应每三个月进行一次检查，并至少进行一次夜间检查。对于特殊敷设的电缆，检查计划应根据实际情况制定。尤其在极端天气条件下，应加强对受影响地区电缆的检查，以防止意外情况的发生。

4.6 坚持对电缆进行日常维护

在日常建设、运行和检修工作中，必须安排专业运维人员现场指导，以确保电缆线路不会受到损害或出现漏电等安全问题。在定期检查时，务必正确使用检查工具，若发现接线头存在接触不良的情况，应借助绝缘电阻测试仪对电缆的绝缘电阻进行测量。在清洁电缆时，如果终端盒中有积水，应使用绝缘剂进行清理，以防发生安全问题。对于已经腐蚀的电缆，首先需要找出腐蚀的原因，若是自然原因导致的腐蚀，应使用具有抗腐蚀性能的电缆进行更换，并将新电缆放置于保护管中，以隔绝外界的伤害；若是人为破坏造成，则需要加强该地区的管理和防范措施，进行标识，并增强群众对电缆保护的意识，必要时可以设置电网防护设施。

5 结束语

综上所述，电力电缆的建设和维护工作是提供高质量电能的关键。通过建设科学合理的规定和制定严格的管理措施，我们可以确保电缆的正常运行和输电效率的提高。同时，利用计算机系统进行数据管理和分析，可以提供准确的信息和便利的维修工作，从而能够保障电力供应的稳定性，为国防和人们的日常生活提供可靠的支持。