淺析10kV電力電纜故障的起因

摘 要：10kV電力電纜常見的故障大致可分為短路、斷路以及接地三種類型，造成電纜故障的原因是多方面的，本文對此進行了詳細的分析。一般來說，電纜故障中比較關鍵的環節是對故障點的判別和尋找，本文著重對故障點查找方式進行了敘述，并對處理故障的步驟進行了相應說明。

關鍵詞：10kV電力電纜；故障類型；故障原因；處理步驟

中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01

電纜是指由導線絞合而成的繩索狀物體，不同組別導線間彼此絕緣，并圍繞中心部位扭成，外面覆蓋有一層絕緣層。電纜可以分為電力電纜、信號電纜、船用電纜、計算機電纜等多種類型，10kV輸電線路中的電纜屬于電力電纜范疇。電力電纜的主要作用是電能和傳輸與分配，也是電力系統主干線中所必不可少重要部件。10kV輸電線路是電力系統運行中一個十分常見的線路類型，也常面臨電纜故障等問題，對10kV電力電纜的故障原因進行分析，并有針對性地制定應對故障的行事步驟是十分重要的。

一、電力電纜的基本情況

10kV電纜是電力電纜中的一員，它也具有電力電纜的一些通性，我們有必要對電力電纜的基礎屬性進行簡單的介紹。電力電纜起源于1879年愛迪生的發明實驗，他采用銅棒做導體，黃麻做絕緣層，加之鐵管和瀝青混合物，并將其敷設在紐約，開啟了地下輸電的紀元。在此之后，還有英國人卡倫德和費蘭梯等的后續嘗試和努力，最終在上世紀初，電力電纜開始得到了廣泛的普及與應用，并逐漸向著超高壓的方向發展。

目前，電力電纜的基本結構大致是相同的。從外到內依次為保護層、屏蔽層、絕緣層和線芯四部分[1]。線芯是電力電纜中的導體部分，主要用于電力的傳導，也是電力電纜中的主體部分；線芯之后是絕緣層，絕緣層的主要作用就是隔離電氣，因為絕緣層的材質不具有導電性，故而它能夠最大程度地保障電能不干擾、不散佚，較為安全地在人們設置好的地點間輸送和傳遞，它同樣是電力電纜中不可或缺的重要組成部分；接下來是屏蔽層，一般來說，超過十五千伏的電力電纜都會設置導體屏蔽層與絕緣屏蔽層，這是為了進一步的電能屏蔽；最后是保護層，保護層是為了保障電纜不受外界水分及其他雜質侵擾，免得外力對電力電纜造成損壞。按照電壓等級，電力電纜可以分為低壓、中低壓、高壓、超高壓和特高壓五種類型，10kV電力電纜屬于中低壓型，即是指可承受電壓值在三千伏至三十五千伏之間的電力電纜。

二、10kV電力電纜故障的常見類型及原因

10kV電力電纜比較常見的故障包括如下類型：低電阻接地故障、高電阻接地故障、短路故障、斷路故障、閃絡故障以及復合型故障等。導致故障的原因可能包括如下類型：

（一）外護套穿孔導致故障

外護套穿孔指的是保護電纜不受自然水分及雜質等侵蝕的保護層在某一點失去防護作用，出現孔洞式損傷的情況。這種情況的主要原因應該包括機械外力造成的損傷以及電腐蝕和化學腐蝕等。比如機械損傷，主要是指電纜安裝時造成的損害，可能是電纜安裝人員不小心造成，也可能是沒有按照技術要求進行安裝。可能經過長期進一步侵蝕后此處保護層出現徹底破壞，從而使潮氣得以侵入，電纜故障發生。電腐蝕則是指電纜埋設地附近有比較強的電場，會使電纜外皮腐蝕穿孔，從而對絕緣層造成破壞。化學腐蝕的情況一般發生在附近有酸堿作業或是煤氣站散發苯蒸汽等條件下，電纜的鎧裝與鉛包會出現長距離大面積的腐蝕。

（二）自然原因導致的電纜故障

自然原因導致的電纜故障一般可包括電纜變形、絕緣物流失以及閃絡故障等[2]。比如很典型的一種情況就是地面沉降，一般穿過鐵路、道路和一些高大建筑的電纜容易因為這些區域的地面沉降出現變形、損壞等故障。主要是因為地面下沉后電纜在垂直方向的受力情況發生了改變，電纜外護套、鉛包以及鎧裝等很容易發生破裂及折斷，進行導致各種不同類型故障的發生。另一種自然狀況就是地形的影響，比如地溝凹凸不平，電纜的高低落差比較懸殊，這就會導致處于電纜高處的絕緣油向著電纜低處運動，逐漸使高處的絕緣性下降，從而導致電纜出現故障。此外，鋪設電纜時的氣候條件也很重要，如果氣候條件比較惡劣，往往容易導致接頭部分的封裝物中有水汽等雜質混入，造成閃絡性故障等。此外，過負荷運行以及電纜本身質量問題也是導致10kV電力電纜發生故障的原因，比如電纜長期運行容易造成溫度升高，加之夏天的氣溫較高，就很容易導致薄弱處及對接頭等被擊穿。

三、10kV電力電纜的故障處理步驟

電纜故障發生后，準確找到故障點是故障處理的重要環節，也是較復雜的環節之一，畢竟輸電線路涉及到的鋪設范圍相當廣泛。具體來說，發生故障后，應采取如下步驟進行處理：

（一）確定故障性質

電纜出現故障以后，要對故障點進行排查和尋找，以便進行后續處理工作。首先，要對故障的性質進行診斷，對故障類型及嚴重性進行判斷。目前看來，電力電纜故障大致表現為接地、斷線和短路，具體包括單相接地、相間短路、三相短路和斷線故障。一般來說，可以依照經驗等首先進行比較粗略的診斷。

（二）故障距離粗測

接下來要進行電纜故障的測距，比如用脈沖電流法以及低壓脈沖反射等方法對故障距離進行測定。這個過程又叫做粗測，就是對故障發生點的具體位置進行粗略的測量和判斷，依照電纜走向可以對故障大體方位進行判斷，將其精確在一定范圍中。一般來說，還可以在這個步驟之前確定電力電纜鋪設范圍中是否有施工等情況，有可能更方便地確定故障位置。

（三）故障距離精測

經過上個步驟的粗測以后，就可以進行故障定點了，也就是故障距離的精測。一般常采用放電聲測等方法來對故障點進行精準定位。基本上到了精測環節后，找到故障點就比較容易了，此時應根據故障的具體類型盡快開展電力搶修工作，使得電力系統能夠及時恢復運行。

四、結束語

10kV電纜是電力電纜中較為常見的電纜類型，保障它的穩定運行是保障國家和人民用電需求的重要工作內容。對此，應對10kV電纜中容易出現的故障類型及原因進行充分的了解，并制定好有序的故障處理步驟，以便在故障發生后及時、準確地找到故障位置，并開展電力搶修工作，從而保障電力系統的安全運行。

參考文獻：

[1]陳燕亮.淺議10kV電力電纜常見的故障及處理措施[J].科技咨詢，2010（26）：13-14.

[2]楊朝.淺談電力電纜的常見故障及查找[J].城市建設理論研究，2012（37）：17-18.