環網柜電纜終端燒毀原因分析

費馳

摘要：隨著城市大規模建設以及道路改造，許多配網10kV線路由桿線入地，而環網柜以接線方式靈活，占地面積小，安裝方便，操作簡單，免維護的特點被大量采用，在運行維護中，各種問題也逐漸暴露，因此對于長期積累的故障進行統計分析，分析故障原因，提出相應的技術和管理措施增強設備的運行可靠性對于配網運行管理很有必要。該環網柜位于10kV某線11開關和13環網柜之間，由于故障段線路沒有帶客戶，隨即對其進行了分段隔離處理恢復供電。

關鍵詞：10kV環網箱;燒毀原因;分析

1環網柜電纜運行故障分析

1.1環網柜本體分析

故障環網柜為戶外型六氟化硫全封閉環網開關設備，柜體型號為SAFE型。現場檢查12環網柜本體，發現第四隔離室（即12A）損傷嚴重，柜體氣體壓力指示已至紅區。將柜體拆除后，進一步打開12A電纜室，觀察三相電纜終端發現：A相電纜終端主體損傷最嚴重，應力錐與電纜半導電層搭接處電纜絕緣層燒毀，線芯裸露且部分熔斷;B相電纜終端靠近A相側燒熔，且屏蔽接地孔燒掉;C相未見異常。電纜接頭所用壓接端子完整無損傷，排除因壓接端子連接不良出現發熱而導致電纜接頭燒毀。因此可以斷定，故障點發生在A相應力錐與電纜半導電層搭接處。

1.2電纜運行分析

故障段電纜位于12環網柜與#1分支箱之間，電纜型號為YJLV22–1×500型單芯電纜，長度為240m。12環網柜12A電纜室和#1分支箱內電纜終端銅屏蔽層和鎧裝層均采取直接接地的方式。由于單芯電纜在運行過程中電纜絕緣屏蔽層、銅屏蔽層或鎧裝層上會產生感應電壓，此感應電壓和電纜的長度與通過的電流成正比，另外還跟電纜的排列方式有關，兩邊相大于中相。電纜越長、電流越大電纜屏蔽層感應電壓越高，最終導致感應電流通過電纜屏蔽層經應力錐及T型頭本體的接地線流向大地。絕緣屏蔽在感應電流的作用下發熱，長期運行造成電纜絕緣及屏蔽層老化，導致絕緣降低，并引發單相接地故障，最終導致電纜終端燒毀。

1.3電纜質量分析

通過詢問電纜施工人員，得知在施工放電纜時，有人發現電纜線芯存在偏芯問題。隨后，通過對燒毀電纜進行解體，也證實了這一點。通過咨詢本地專業生產電纜的廠家以及與專業的電力研究部門溝通，初步判斷：在生產過程中，電纜主線芯靜置時間不夠，主線芯氣體散不出來，隨著溫度升高，氣體逐漸釋放向高位聚集，產生微阻，加之其他工藝原因導致電纜偏芯。致使電纜絕緣層分布不均，形成絕緣薄弱部位，在特殊情況下，就很容易造成電纜終端部位產生放電現象，進而被擊穿。

2設備運行改進措施

2.1電纜終端頭及避雷器放電改進措施

三芯電纜在進入環網柜內時的固定非常重要，一定要用電纜卡箍固定在高壓套管的正下方，不能使電纜套管承受任何方向的力。安裝后應使得電纜終端頭套管不扭曲形變，不受力，柜內電纜垂直向下不傾斜扭曲。對于三相線芯長度的測量一定要準確，因為一旦確定就不可更改，必須要保證三相線芯長度合適，邊相長短盡可能一致，這樣才能使電纜各相線芯垂直對稱，不扭曲、同時分支手套盡量靠下安裝，電纜卡箍位置也要盡量靠下。將電纜從環網柜基礎下穿入柜內時，使電纜保持盡可能的垂直，使三相正對套管。大截面銅芯電纜的彎曲半徑比較大，這便造成在現場實際中，經常有大截面電纜無法垂直進入柜體的情況發生，這與電纜溝深度有很大關系，當電纜彎曲半徑大于電纜溝深度時，電纜是無法在工程規范范圍內做到垂直進入柜體的，這時應該適當提高環網柜基礎高度使其電纜溝深度與電纜彎曲半徑相匹配，這樣便可減少安裝后電纜內部應力產生的力矩;而且在電纜終端頭制作完成后，其電纜長度已經不可變，適當的抬高基礎高度可以使得電纜彎曲時可調整的裕量也相對增加，可減少安裝時施加的外力，特別對于截面較大電纜連接安裝時也更為輕松，連接處也更為緊固。環網柜基礎高出地面一般為300～500mm，基礎下的電纜井深度要做到900mm以上，在現場條件許可時要達到1000mm，這樣可以保證電纜從基礎下進入環網柜時有足夠的彎曲半徑，能夠垂直進入，減少應力。在現場施工條件允許時，電纜可采用雙固定的方式，即在正常固定下端電纜井內加設一固定梁，增加一固定位。在安裝應力錐時，首先應保持干燥，清潔。在應力錐與T型接頭之間不能有任何雜質存在，雜質在潮濕空氣中的電解使得錐體表面易產生爬電現象，其次要保證應力錐與電纜截面的配合，裕量合適，裕量過大或過小都會產生不良后果。過大時會造成安裝困難，容易撐裂;過小時會造成密封不良，嚴重時會沿面放電。對電纜T型接頭，其應力錐與絕緣外套以及電纜本身都有相對位置的要求，隨意性小，應嚴格按安裝要求執行以滿足應力控制和絕緣密封的要求。

2.2凝露改進措施

（1）在環網柜內加裝通風口，最好能加裝換氣扇，使內外空氣有效流動，以降低空氣濕度，減少柜體表面產生凝露的機率。對于柜內部加裝智能加熱除濕裝置，每當感應到內外溫差在2度到3度時啟動加溫除濕設備，使柜內無法產生凝露，并加快柜內已經產生的凝露揮發，裝置電源對于柜內帶PT的環網柜可從PT柜接去電源，對于無PT的環網柜則可從最近的公用變壓器處取電。或者利用環網柜多位于戶外的情況，在其上架設太陽能電池板，利用太陽能對除濕器提供能源，這也是一種利用新能源的思路。同時筆者認為對于環網柜外殼內表面應加裝一層除濕材料，以吸收表面產生的凝露。

（2）加強電纜溝內排水，對所有進出電纜井的管溝進行防水封堵，在今后環網柜基建施工過程中，采取防水隔離措施，確保電纜井、溝干燥無滲漏，確保電纜溝有一定的傾斜面并建立電纜溝獨立排水系統。電纜溝要高于市政排水管網以防止市政排水管網內水向電纜溝內流動。這樣可降低由溝內積水揮發使溝內空氣濕度增加并沿著電纜溝進入環網柜內部。

3結束語

環網柜在10kV配電網的應用，提高了配電網供電的可靠性，為構架靈活高效的配電網提供了良好的解決方案。但是配電網的多樣性與復雜性也決定了環網柜所處于的運行環境的惡劣性，造成環網柜在安裝和投運后都會出現以上故障，從而對電網的可靠運行帶來了隱患。通過加強技術和管理措施，改善環網柜的運行環境，是可以降低環網柜的整體故障率，提高供電可靠性的。

參考文獻

[1]馬儀成，郭勝軍，朱云霄.變電站戶外產品防止凝露措施[J].河南科技，2015（2）.

國網西安供電公司，陜西西安 710000