10kV電纜頭常見故障分析與處理措施

朱若熹

摘 要 近些年來，隨著我國經濟的迅猛發展，對電力的需求量越來越大，供電線路的建設規模也越來越大，但線路運行過程中出現的故障種類越來越多，原因也越來越復雜。10kV供電線路是供電網絡的重要組成部分，它在工業生產和人民生活中起著非常重要的作用電力電纜主要用在發、配、輸、變、供電線路中的電能傳輸，其安全穩定運行可以提高企業的供電可靠性及經濟效益。

【關鍵詞】電纜 故障 處理

近些年來，隨著我國經濟的迅猛發展，對電力的需求量越來越大，供電線路的建設規模也越來越大，但線路運行過程中出現的故障種類越來越多，原因也越來越復雜。10kV供電線路在工業生產和人民生活中起著非常重要的作用，涉及電力系統的發電、輸電、配電及用電的整個過程。因此，電力企業應當充分掌握10kV供電線路的安裝和維護要點，分析各類故障產生的機理，以此為基礎不斷提升其運行維護的技術水平。

1 故障簡述

2013年11月12日16時27分，珠海纖科工業區有限公司突然事故停電，該公司人員馬上通知我公司人員前去搶修。經本人用電纜故障測試儀發現，110kV南化站10kV纖科線F4開關至10kV纖科線之纖科工業配電房601開關之間電纜靠變電站側有一10kV電纜中間頭燒毀。該線路出線高壓電纜型號為YJV22-3*300、敷設方式為直埋，110kV南化站10kV纖科線F4開關至10kV纖科線之纖科工業配電房601開關之間電纜長度為2487m。故障前所帶負荷為4000kVA，故障前最近一次試驗時間是2011年05月09日。該故障發生后，本人對其原因進行了分析，并于次日安排本公司人員對該10kV電纜中間頭進行了搶修處理，因中間頭處電纜預留長度不夠，須切斷故障點中間頭后，加多一小段同型號電纜，重新制作兩個中間頭進行駁接。重新制作處理后進行交流耐壓試驗合格、其它相高壓電纜絕緣電阻均為10000MΩ左右，處于合格范圍。經過及時分析與搶修處理，該線路恢復了送電，該公司恢復了生產，保證了供電質量的可靠性。

2 故障分析

本人到現場用電纜故障測試儀發現110kV南化站10kV纖科線F4開關至10kV纖科線之纖科工業配電房601開關之間電纜靠變電站側有一10kV電纜中間頭燒毀，如圖1所示。

搶修處理完畢后，如圖2所示。

電力電纜產生故障的原因大致有以下幾類：

2.1 機械損傷

在各類電纜事故中，機械損傷引發的事故發生的機率相當高。比如：

（1）外力造成的損傷，主要是交通運輸、施工引起的損傷。

（2）安裝過程中的磕碰或拉傷，或因過度彎曲使電纜損傷。

（3）因不可抗力導致的損壞，中間或終端的接頭因內部絕緣膠膨脹或受自然拉力的影響造成電纜護套裂損。

2.2 絕緣受潮

中間或終端的接頭結構密封效果差，安裝時技術措施不到位使得絕緣受潮。電纜金屬護套被外物刺傷，或者電纜制造過程中質量控制不到位，使得金屬護套上殘留裂縫、小孔等缺陷，造成電纜受潮。

2.3 過熱

電纜絕緣內部氣隙游離致使局部過熱，使得電纜負荷過大或絕緣炭化。安裝位置通風條件差，比如電纜隧道、電纜密集處或電纜溝，有的電纜靠近熱力管道或從干燥管中穿過，都會導致電纜過熱縮減絕緣的使用壽命。

2.4 過電壓

過電壓，即大氣過電壓（雷擊）和電纜內部過電壓。大氣過電壓通常會造成戶外終端頭故障，不利于電力系統穩定運行。

2.5 長期超負荷運行

超負荷運行，由于電流熱效應，電纜中有負載電流通過時導體會發熱，電荷的集膚效應以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質損耗同樣會產生附加熱量，造成電纜溫度升高。

2.6 電纜接頭故障

纜線中最容易出故障的部位就是電纜接頭，人為誤操作造成的接頭故障較為常見。比如接頭壓接質量差、未充分加熱等，都可能影響電纜頭的絕緣效果，嚴重時引發線路故障。

2.7 設計和安裝的問題

設計和安裝問題集中體現在：中間接頭或終端頭防水設計所用材料與設計要求不符，工藝流程不嚴謹，電場布局不合理，機械強度的裕度不夠等。接頭拙劣，纜線敷設技術措施不達標，有的單位在潮濕的氣候環境中作接頭，接頭混入水氣，最終引發了電纜本次110kV南化站10kV纖科線F4開關出線電纜故障，外觀檢查沒有發現任何機械傷害痕跡，并且絕緣電阻較高，不可能是絕緣受潮。其故障的原因懷疑是系統過電壓造成電纜絕緣受傷，加上長期帶負荷運行的積累效應使電纜擊穿；當然也不排除產品質量問題，如：電纜主絕緣層內含氣泡、雜質，電纜頭制作工藝不良，絕緣層繞包不緊不潔、密封不嚴等造成電纜故障。

3 故障處理經過分析之后決定對該10kV電纜中間頭進行切除重新制作處理，過程如下：

（1）電纜外護套切割。

（2）鋼鎧切割：比外護套長30mm。

（3）內護套切割：比鋼鎧長10mm，下刀不能傷到銅屏蔽層。

（4）銅屏蔽層切割：按說明書測量好銅屏蔽層切斷處位置，順銅帶扎緊方向用刀劃一淺痕，慢慢將銅屏蔽帶撕下。

（5）剝外半導電層：在離銅帶斷口10mm 處用刀劃痕時一定要保證絕緣層完好無損，半導電層斷口要整齊。查看主絕緣層表面是否有刀痕或有半導電材料殘留，如有殘留必須及時清理。

（6）外半導電層處理方法：從芯線末端開始用玻璃刮掉半導電層，在斷口處刮一斜坡，斷口要整齊，主絕緣層表面不應留半導電材料，且表面應采用砂帶打磨光滑。

（7）接線端子：測量好電纜固定位置和各相引線所需長度，鋸掉多余的引線。測量接線端子壓接芯線的長度，按尺寸剝去主絕緣層，將絕緣層和外導電層削成45 度角。

（8）清洗絕緣層：用無水乙醇等有關化學試劑清洗。

（9）壓接接線端子：解掉電纜芯包繞，壓接電纜接線端子，銼除接線端子壓接毛刺、棱角，并清洗干凈。

（10）對準半導電膠帶的邊緣將接頭主體定位；逆時針抽掉芯繩使冷縮套管收縮，安裝時注意對準半導電橡膠帶，然后按其步驟做第二、三接頭（三芯）。

（11）在裝好的接頭主體外部套上銅編織網，用恒力彈簧將編織線的一端固定在鋼鎧上，搭接在外護套上的部分折回來一起固定在鋼鎧上，用防水帶作接頭的防水密封，從一端護套上距離為60mm開始半疊式包繞，包至另一端護套上60mm處，從一端電纜護套上60mm防水帶開始，半疊式包繞裝甲帶對面另一端的60mm防水帶上。

4 故障的預防措施

（1）電纜使用前，應做好產品選型工作，確保產品質量。制造廠在制造過程中應加強工藝流程監控，注意電纜接地等問題，將鋼鎧和銅屏蔽層分開焊接接地。確保電纜正常投入使用。

（2）做好對電纜的交接試驗與驗收工作，對高壓電纜均進行交流耐壓試驗，不得采用直流耐壓試驗，耐壓值一定要按試驗規程的規定值進行，不得隨意改變試驗耐壓值。

（3）加強電纜的管理監督工作，避免機械牽引力過大而拉損電纜；電纜彎曲過度而損傷絕緣層或屏蔽層；野蠻施工致使絕緣層和保護層損傷；電纜剝切尺寸過大、刀痕過深等損傷；在運行中及時掌握電纜的變化規律，及時發現和消除絕緣缺陷，不斷提高電纜運行的安全可靠性。

5 結語

10kV供電線路作為電網的重要組成部分，對我國的工業生產和居民生活起著重要的保障作用。供電線路中出現運行故障不僅會對電網的正常運行造成危害，而且還會造成巨大的經濟損失。

參考文獻

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作者單位

珠海市建安機電安裝工程有限公司 廣東省珠海市 519015