110kv单芯电缆外护套绝缘故障点的查找处理与预防

王天保

【摘 要】本文阐述城网改造高压单芯电缆敷设施工过程中，经常性会发生不同程度地损伤到外护套，给电缆线路带、送电和正常运行带来危险，快速查找和处理故障点及提前预防外护套的损坏，即减少了电网和人身危险的发生又能缩短带、送电时间，又提高送电工作效率。

【关键词】高压电缆；外护故障；查找处理；预防措施

一、概述

伴随城网改造的全面展开，110kV交联聚乙烯电缆具有供电安全可靠、绝缘性能好、易于制作、安装简便等特点优势，在城市电网建设过程中的应用越来越广泛。许多供电单位、施工单位、甚至设计单位对110kV 至220KV XLPE（交联聚乙烯）电缆的接触也越来越多，但由于施工工期的紧迫以及对电缆施工保护不是十分重视，造成安装工作后电缆存在缺陷，以至于110kV电缆在敷设后外护层通不过耐压试验（直流10kV/1min），给工程后期顺利带、送电造成了影响。

目前，单芯高压电缆外护层大多采用HDPE护套料，在工厂内已通过直流25kV/5min的耐压试验，泄漏电流低至几十μA，因此，外护的轻微损坏就使得敷设后的耐压试验达不到规定要求。

二、电缆外护套损坏绝缘低的原因和影响后果

一般造成电缆护套缺陷绝缘低的原因由以下几个方面，第一是大多是由于敷设过程或包括填土及盖板过程中外力损伤所至。第二是运行后的护套缺陷通常由于接地箱进水，原有缺陷点的劣化，接地线分叉部分透潮使绝缘电阻下降等原因造成，有时因为电缆埋设过深，或周围情况复杂，使定位十分困难，有些缺陷点历经多年不能解决，给运行留下了隐患。

110kV及以上电力电缆均为单芯电缆，单芯电缆的外护层是电缆的重要组成部分，其绝缘状态的优劣，直接影响着电缆的使用寿命和电网的安全可靠运行，其原因有以下三点：

a.护套破损导致电缆金属屏蔽层出现多点接地，金属屏蔽层会产生环流造成损耗发热，导致绝缘局部过热并加速绝缘老化，严重影响到主绝缘的寿命。

b.护层绝缘损伤导致水分侵入，主绝缘产生水树老化的概率增加，对电缆寿命产生严重影响。

c.主绝缘在金属护层被腐蚀处产生电场集中，易产生局部放电和引发电树枝，对电缆的短期运行安全造成威胁。

随着XLPE电缆的用量增加和电压等级的逐年上升，有的电缆敷设现场环境極其恶劣，加之大规模基建开挖地面造成电缆受损，实际电缆绝缘护套破损情况非常普遍，必须予以高度重视。应及时监测电缆绝缘及外护套绝缘状态，对护套破损处进行定位、修补，并对造成损坏的原因加以分析防止，以利于城市地下电网的安全运行。

110kV及以上高压电缆的非金属外护套都有绝缘要求，IEC标准要求110kV电缆外护层在竣工试验时能耐受直流10kV/1分钟。高压电缆外护层如果受到损坏，在运行中会造成金属护套的多点接地，将会造成环流损耗，影响电缆的安全运行，所以进行电缆外护层的检测和故障处理十分必要。

三、故障点的查找和测量方法

（一）电缆外护套故障点的外观查找法

电缆外护套故障外观查找方法比较简单直观，主要是针对相对多数量比较明显发现伤痕的区域进行筛选，其方法就是沿着某相单芯电缆固体路线，检查出单芯电缆外护套四周表面在敷设过程中，所途径路线上磕碰擦挂伤痕，做出标记，再仔细查看分析甄别损伤程度，判断是否造成故障点，并进行认真修复。为加快查找进度，要求途经路线光线良好，检查人员要做到认真仔细全面，可分配多组人员同时进行分段或分ABC相序电缆查找。外观查找法的相对效率较高，百分之九十以上的损伤点是靠人为肉眼检查出来的，所以，为加快查找进度，可以适当多派人查找。

（二）电缆外护套故障测试仪查找法

有的故障点靠人工查找极其不易被发现，要依靠仪器来查找具体位置，用电缆外护套故障测试仪查找，方法较为复杂些，仪器本身是主要用于交联电缆外护套的耐压试验之用，同时也可用来作中高压屏蔽电缆上的护套故障预定位，塑料绝缘层低压电缆上线路接地故障预定位的方法，是采用测量跨步电压法可以对电缆故障进行精确定点。

1.使用仪器的主要功能特点：

（1）反射法的有力补充，粗测结果更准确，可靠性高。

（2）测试电压细分为2000V，4000V，10000V三档，适用于不同电压等级的电缆。

（3）测量范围无盲区。

（4）降压到零后的仪器自动放电功能。

（5）适用于66kV-220kV电缆外护套故障的预定位和精确定点。

2.使用仪器的技术性能：

仪器一般型号：WHT- 08

电源输出方式 ：直流、脉动2种方式。

可选直流电压输出 ：电压0- 10kV可调， 短路电流50-500mA。

直流电流输出：50mA- 500mA

电压比较法为 ：±2% L

定点精度：跨步电压法精确定点 ±30cm。

3.使用仪器的测试原理

本仪器是针对外护套故障的特点，采用压降法初测电缆外护套的接地故障，再用跨步电压法精确查找故障点，具体是通过两根接地铁钎，寻找土壤中电势最低点而精确定点。在故障点处流入大地的测试电流导致故障点处为正负电压峰值转换点，在故障点前接近故障时，跨步电压增加，越过故障后跨步电压减小，并且极性改变，在接地故障点正上方时，指针停在零位，此处既为电缆故障点的准确位置。

四、故障点的修复处理

（一）包缠法：查找出损坏较大的故障点后，首先把故障点电缆外皮破损处清洁后，用绝缘胶布包缠3层以上，然后再包缠防水胶布3层，最后再包缠PVC胶布即可。

（二）烫补法：查找出损坏较小的故障点后，同样把电缆外皮的破损处清洁后，用烙铁烫补修复电缆外皮，是损坏点完全闭合即可。

五、故障点产生和预防措施

（一）敷设电缆时，在电缆沟道、隧道的进出口沿线棱角处，铺垫塑料皮在棱角处，防止棱角剐蹭电缆护套，造成损伤。

（二）敷设电缆上支架后，电缆敷设人员应及时检查电缆桥架、角钢横撑，是否有刮蹭现象，否则，及时采取防刮蹭防硌损措施。

参考文献：

[1] WHT- 08仪器说明书.