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10kV电缆故障及运行维护对策分析摘要：主要对10kV电缆故障的类型、成因进行了分析，并在此基础上研究了运维方面的问题，以供参考。关键词：10kV；电缆故障；运维管理；电腐蚀中图分类号：TM75文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.151对于10kV电缆而言，其结构基本一致，由内至外分别为线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层。其中，线芯是电缆的主要导体部分，其作用体现在电力传导层面上，同时，它也是电缆的主体部分；绝缘层的作用是电气隔离，本身不具备导电性，可保障电能不散失、不被干扰，能有效地在设置好的地点间输送电能，是电缆中不可或缺的一部分。由此可见，10kV电缆主要有4层，其中任何一层出现故障，都可能影响整个电缆系统的正常运行。因此，加强故障分析具有非常重要的现实意义。110kV电缆故障及其成因1.1电缆外护套穿孔问题电缆外护套是保护电缆不受侵蚀的保护层，如果某点防护作用受到影响，则可能会出现孔洞式损伤问题，这是因为机械外力会造成各种损伤、电化学腐蚀等。以机械损伤为例，在电缆施工安装的过程中，可能因安装施工人员大意而造成机械性损伤，或因未能严格按照技术要求操作而造成机械性损害。对于电腐蚀而言，其主要原因是电力电缆埋设地周围有较强的电场，导致电缆外皮因受到腐蚀而出现穿孔病害。1.2自然原因造成的电力电缆故障问题所谓“自然原因”，主要是指引起电缆变形、闪络故障和绝缘物流失等的原因。实际中常见的自然原因是地面下沉，穿过铁路、道路和高大建筑的电力电缆可能会因地面下沉而损坏、变形等，这主要是因为地面沉降后，电力电缆垂直方向上的受力会改变，尤其是电缆的外护套、铠装等可能会出现破裂或折断，进而引发故障；地形对电缆的影响也比较大，地沟凹凸不平、电缆高低落差悬殊，会导致电缆高处位置的绝缘油向低处运动，使高处的绝缘性下降，进而引发电力电缆故障。1.3电力电缆施工质量问题在电力电缆施工的过程中，因施工质量不合格而造成的电力电缆问题呈现出多元化的特点：①施工现场的条件有限。电力电缆与接头在制造过程中的环境条件、施工工艺要求非常高，且施工现场的湿度、温度无法控制；电力电缆绝缘表面处理不到位，导致电缆运行过程中出现爬电现象，甚至出现贯穿性放电问题。②电力电缆施工时，绝缘表面可能会留下一些细小的划痕、半导电颗粒、砂布和沙粒等，其可能会嵌入绝缘层中，加之接头施工时因绝缘暴露在空气中，绝缘层中也可能会吸入一定的水分，进而埋下了严重的安全隐患。通过剖析故障电力电缆接头可知，多数电力电缆接头主绝缘均有爬电痕迹，这主要是因为制作工艺不良，且长期处于高电压运行状态，导致主绝缘被水侵蚀，产生了水树枝放电故障问题。210kV电缆的运维策略基于上述对当前10kV电力电缆运行过程中故障的分析，笔者认为，要想有效处理电力电缆运行过程中的故障，提高电缆的运行效率，可从以下3个方面着手。2.1做好日常运维工作从实践中可以看到，由于天气等环境因素对电力电缆线路的影响较大，因此，应加强电缆线路的日常运维管理。应根据电力电缆线路的运行情况，定期或不定期检查和清扫，严格按照要求和制度对电力电缆线路进行管护。清扫工作的重点应放到绝缘子上，不同区域的清扫制度应具有差异性。灰尘严重区域应缩短清扫周期，以免线路表面污秽过多，进而导致绝缘子闪络。在清扫过程中，要定期地检查电缆通道，保证排水系统的正常运行，避免通道中大量积水。10kV电力电缆线路通常会受到雷电的袭击，主要的雷击防御措施是安装避雷设备。同时，还应加强10kV电力电缆线路管护，部分突发性事件很可能会影响电力电缆的安全性和可靠性；应沿线巡逻，特别是在多雨季节，更要加强巡逻，注意绝缘子和导线连接器是否存在放电现象。2.2电场优化分布应打磨压接电缆接头连接管，确保没有尖角和毛刺，以免运行过程中接头位置的电场强度出现畸形，进而引起局部放电。电缆线路上的每一个相线芯外都有铜屏蔽层，屏蔽层与导电线芯之间会形成一个径向电场。在电缆头的制作过程中，应将屏蔽层剥掉，从而有效改变电缆电场的分布情况。对于电力电缆最易击穿位置――屏蔽层断口，应采取分散集中的电力线，用电应力控制管套在屏蔽层断口位置，以分散断口电场的应力，从而确保电力电缆的运行安全。对于电缆本体而言，芯线外表面的圆不可能非常标准，且芯线与屏蔽层之间的距离也不会完全相等，因此，基于电场原理分析，电场强度可能会有所变化，这对电力电缆的绝缘非常不利。在实践中，为了确保电缆内部电场的均匀性，应在芯线外设圆形半导体层，从而使主绝缘层厚度一致，确保电场均匀分布。2.3合理选择电力电缆附件以中低压电缆为例，应用较多的附件产品主要是热收缩、预制式和冷缩式等附件类型。对于热收缩附件而言，所用的材料通常是聚乙烯、EVA和乙丙橡胶等混合物。这种产品常采用应力管处理电应力集中问题，采用参数控制法也可缓解此问题。在应用过程中，最关键的技术问题是确保应力管的电性参数达到标准要求。同时，还需要注意用硅脂填充电缆绝缘半导电层断口处的气隙，以排出气体，从而有效减小局部放电。对于交联电缆而言，如果其内应力处理不到位，则运行过程中可能会出现较大的收缩现象，因此，在附件安装过程中，应确保应力管、绝缘屏蔽搭盖在20mm以上，以免收缩过程中应力管与绝缘屏蔽脱离。对于预制式附件而言，所用的材料通常是硅橡胶、乙丙橡胶等。其采用几何结构法，利用应力锥对应力集中问题进行处理。这种方法的最大优势为材料性能良好、安装简便和无需加热便能施工，且具有良好的弹性，大大改善了界面性能。在实际应用过程中，如果经济条件允许，则可以选择该种电力电缆附件，以确保10kV电力电缆的运行安全。对于冷缩式附件而言，所用的材料通常是硅橡胶、乙丙橡胶等。这种附件形式利用几何结构法、参数控制法对电应力集中问题进行处理。这种方法与上述预制式附件一致，构成材料性能非常好，且无需加热就能施工安装，具有较好的弹性，大大改善了界面性能。与预制式附件相比，冷缩式附件的应用优势主要体现在施工安装非常方便，只需抽出内衬芯管即可完工。在冷缩式附件的制作过程中，原材料的机械强度非常高，且对电力电缆绝缘层外径的要求较低，电力电缆附件内径不超过电缆绝缘外径2mm即可满足要求。从扩张状况看，冷缩式附件产品可分2两种，即工厂扩张式和现场扩张式。10kV等级的电缆冷缩式附件多采用工厂扩张式，有效安装期为6个月，最长施工安装期限不超过2年，否则电力电缆附件的应用寿命将会受到影响。3结束语随着电力需求的不断增加，电力电缆逐渐取代了传统的架空线，同时，人们也对电缆故障问题的处理提出了更高的要求，运维管理难度大大增加。由于电力电缆线路的运行状况关系着广大人民群众的生产和生活，因此，应加强运维管理，减少或避免电缆故障的发生。参考文献[1]陈燕亮.浅议10kV电力电缆常见的故障及处理措施[J].科技咨询，2010（26）.[2]杨朝.浅谈电力电缆的常见故障及查找[J].城市建设理论研究，2012（37）.〔编辑：张思楠〕