探討10kV 電纜故障分析及運行維護技術

黃建文，于淼

（1.國網吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林吉林，132001；2.國網吉林省電力有限公司吉林供電公司，經濟技術研究所（設計院、項目管理中心），吉林吉林，132000）

0 引言

在整個電力系統中，10kV 電纜起到了至關重要的作用，如果出現故障問題會影響電力系統的運行，因此必須完善10kV 電纜故障，并提高其自身的強度要求，從而降低故障發生概率。另外電力系統的運行影響的是群體用戶，包括個人與商業等等，可能會引發嚴重的經濟損失，所以完善10kV 電纜運行迫在眉睫，必須結合故障診斷技術，制定有效的運行維護措施。其次在運行過程中應加強監測，并做好10kV 電纜線路的日常維護，出現異常問題必須及時處理，從而保證電力系統的安全穩定[1]。

1 10kV 電纜故障分析

1.1 線路升溫造成故障

大多數情況下電纜主要安裝在地下位置，并不會占用地面的空間，這樣代表出現故障后，維護處理會相對困難，并且需要大量的資金支持，利用專業的儀器進行檢測，從故障類型展開處理。最常見的故障問題就是線路升溫導致斷線故障，經過檢測發現斷線位置溫度大約會達到80～150℃，接頭處會出現明顯的燒黑或燒紅等特征，此類故障大多與導線接頭連接工藝、線路負荷存在一定關聯。大多數情況下10kV 電纜線路的中間頭與中端頭的質量不合格，就會因為接觸不完全引發線路升溫現象，當然如果嗯10kV 電纜線路超過負荷，實際電流極超過設計值，也會導致出現發熱問題，尤其是接頭位置電阻值增加的情況下，因此要采取有效的措施改善這一故障問題，提高10kV 電纜線路的機械性能[2]。

1.2 過流保護不夠靈敏

為了保證10kV 電纜線路的運行質量，往往會有較高的設計標準，但此類電纜線路大多會承載較大的負荷，而且供電距離也相對較長，最終導致電纜線路末端出現最小兩相短路電流，而且數值會低于相關標準，該故障也是較為常見的問題之一，大多是因為線路過流保護缺乏靈敏度導致。想要解決該故障問題，應該從電纜線路實際過流中入手，根據檢測設置有效的過流保護裝置，確保靈敏度達到實際運行標準，這樣就能有效降低該故障的發生概率。另外也可以安裝其他保護裝置，都能起到保護10kV 電纜線路運行的效果，從而增加電力系統的運行質量。

1.3 電纜外護套穿孔

大多數情況下10kV，都是通過外部保護套來避免外力造成的沖擊，或者是外界環境因素的影響，但是外護套孫外的情況下，就無法對電纜進行有效保護。10kV 電纜線路經常出現穿孔問題，導致發生嚴重故障，引發此類故障的原因比較多，大多都是由于保護套受損，逐漸影響到內部的電纜結構。當然除了外力影響，還有自然環境造成的腐蝕損壞，尤其是電纜埋設的位置，存在較強的電力磁場，就會產生電化學侵蝕，導致10kV 電纜線路外護套損壞，并引發嚴重的穿孔故障，對電力系統造成影響[3]。

1.4 短路工作故障

短路是日常生活中比較多見的故障現象，一般引發該故障的原因，大多是由線路弧度垂線較大導致，也就是受到自然環境或外力影響，例如戶外的風力作用，其他的氣候變化都會造成影響，如果線路兩根接處點纏繞到一起，就會引發嚴重的短路現象。另外也有人認為或外力作用導致的短路故障，工作人員應為錯誤操作，將兩個線路通過一些連接導體造成斷路。當然在10kV 電纜線路長時間運行狀態下，可能會由于熱量導致其自身的物理性能出現變化，線路表皮絕緣層老化脫落等，內部結構就會暴露在空氣中，如果形成搭接就會導致短路故障。

1.5 斷路與接地故障

斷路故障主要是由輸電線路工作中，某個位置出現斷路導致電流連接不通，最終形成嚴重的故障問題，其原因主要是線路連接不良導致，或者某些線路搭接時斷開引發的接觸不良，該故障必須及時展開處理，否則會引發更加嚴重的電力事故。接地故障屬于較為明顯的故障問題，一般是由線路出現與大地相連接的情況導致，主要是人為或自然環境因素造成，如果出現接地故障該區域會對周圍物體形成放電，因此會引發嚴重的安全事故，也需要及時進行維修處理，同時也要加強日常維護與監測，盡量避免該故障的發生。

1.6 外力破壞

外力破壞大多是由于城市建設導致，很多工程需要進行地下挖掘，所以會對地下的電纜布局進行分析，但是難免會出現疏漏，而且電纜處于地下的位置，在施工過程中很難準確把握，最終導致10kV 電纜線路出現損壞，這也會影響電力系統的運行安全，因此必須提高電力設施的保護意識。目前來看大部分工程都會用到機械設備，并且需要對地面進行挖掘施工，例如道路建設、綠化工程以及管道施工，都會對地下電纜造成影響。因此在施工前必須要詳細掌握電纜的分布，并對施工進行嚴格的監督，這樣才能避免外力造成的故障問題，從而保證電力系統的穩定運行。

1.7 基礎故障

基礎故障大多是由設計、材料以及工藝等環節出現錯誤，最終引發的故障問題，因此需要從多個方面進行分析，例如在設計過程中，10kV 電纜線路屏蔽技術沒有處理好，長時間運行下10kV 電纜線路就會逐漸降低機械強度，最終引發故障問題。除此之外10kV 電纜線路本身的材料存在缺陷，也會在使用一段時間后出現故障問題，尤其是10kV 電纜外護套、絕緣層等部位，存在質量問題必定會引起故障現象。另外10kV 電纜線路長時間運行，也會出現老化、臟污引發故障，工藝方面一般是安裝不到位，再受到環境的影響，留下了嚴重的故障隱患。

2 10kV 運行維護技術

2.1 加強10kV 電纜用電負荷與溫度監測

針對10kV 電纜線路高溫導致的故障問題，可以通過安裝儀表或利用人工等方式進行溫度監測，確保可以及時發現溫度異常，并采取相應的處理措施，為電力系統的安全穩定提供保障。一般來說10kV 電纜橫截面最大電流，就是標準的最大承受負荷，不過在實際運行中發現，最大電流對于10kV 電纜的損傷非常嚴重，尤其是處于運行狀態下，最容易受到影響引發故障問題。因此在10kV 電纜線路日常維護時，應該采用人工或儀表的方法，針對電纜運行情況展開監測，尤其是電纜的溫度，必須確保各項數值都在安全范圍內，一旦超過標準應該及時進行勘察，并采取有效的維護措施，避免10kV電纜受到損壞。

2.2 加強10kV 電纜絕緣檢測與腐蝕監測

在敷設10kV 電纜線路的過程中，應該注重電纜線路的基礎功能檢測，例如10kV 電纜線路的絕緣性，這是非常重要的因素，會直接影響電纜線路的應用時間，因此要注重電纜線路最容易出現故障問題的環節，從根本上起到預防的效果。由于10kV 電纜線路始終在地下環境，所以不可避免地面臨腐蝕問題，尤其是地下經常會受到各類元素、物質的影響，出現腐蝕情況后電纜的性能就會逐漸降低，所以要檢測好電纜的絕緣性。另外要針對電纜的敷設區域進行監測，尤其是較強的電磁場，往往會對電纜造成影響，因此要及時展開監測、處理。

2.3 加強10kV 電纜敷設質量驗收

在敷設過程中必須加強質量驗收工作，首先是材料質量方面的因素，因為電纜材料質量往往會影響使用壽命，包括出現故障問題的概率，一般情況下主要會針對電纜材料的絕緣性、耐高溫性等方面進行驗收[4]。其次是電纜敷設工藝驗收，也就是整體的布置是否合理，這也會嚴重影響后續的使用，這也是判斷電纜線路施工的重要標準，因此必須加強質量驗收工作，保證10kV 電纜線路的應用安全。例如電纜密集位置防火板安裝，或者其他防火裝置等，這是非常重要的環節，如果不符合標準，可以要求返工處理，必須提高電纜線路的安全性。

2.4 實時狀態維修管理模式

由于10kV 電纜線路出現故障問題，會造成非常嚴重的影響，因此要采取實時狀態維修管理模式，為電力系統的運行提供保障，并減少電力系統運行過程中的故障問題。例如電纜井蓋應該每年檢查一次，從而判斷是否存在安全隱患，避免由積水等因素導致電纜腐蝕，最終造成嚴重的電力事故[5]。其次電纜終端頭則需要按照季度展開檢測，避免出現溫度過高或局部損壞等問題，從而引發安全事故。針對時間年限比較長的線路，需要定期維修檢測，尤其在荷載高峰狀態下，另外要針對受潮、老化以及腐蝕等問題進行檢測評估，對于存在安全隱患的部分應該及時更換，降低電纜故障發生概率。

2.5 發展智能電力診斷技術

近些年我國科技不斷發展，也為電力產業進步提供了保障，現階段應該針對容易出現故障的10kV 電纜線路，研發出新的智能電力故障診斷技術，以此來為故障問題的識別提供便利。目前使用最多的就是專家系統，也是當下應用范圍最廣的人工智能技術，主要應用于電路故障診斷中，可以把常見的故障問題、存在的安全隱患錄入到系統中，并針對故障設定相應的數值，在檢測后數值超過標準就會進行自動診斷，并給出準確的診斷結果。該方式大大提高了10kV 電纜線路故障診斷的便捷性，能夠隨時展開補救措施。除此之外我國還有很多相關技術，可以全面應用到電力領域中，包括模糊診斷、神經網絡診斷，都是較為有效的診斷技術，因此電力故障診斷智能化已經成為主要的發展方向。

3 結束語

為了滿足現代社會的供電需求，電力產業必須加快發展腳步，不斷完善配網線路，尤其是10kV 電纜作為線路中最關鍵的部分，也會直接影響電力系統的安全運行，因此要注重故障分析，并制定有效的運行維護措施[6]。首先可以從常見的故障中入手，通過有效的檢測方法、診斷方法進行完善，其次要設計出更為先進的運行維護技術，加強供電部門的工作效率，強化電力系統的運行質量。供電一直都是現代社會中的關鍵問題，包括人們的日常用電、工廠生產用電等等，所以必須完善電力系運行故障，以此來推動我國電力產業發展進步。