10kV电缆头常见故障分析与处理措施

朱若熹

摘 要 近些年来，随着我国经济的迅猛发展，对电力的需求量越来越大，供电线路的建设规模也越来越大，但线路运行过程中出现的故障种类越来越多，原因也越来越复杂。10kV供电线路是供电网络的重要组成部分，它在工业生产和人民生活中起着非常重要的作用电力电缆主要用在发、配、输、变、供电线路中的电能传输，其安全稳定运行可以提高企业的供电可靠性及经济效益。

【关键词】电缆 故障 处理

近些年来，随着我国经济的迅猛发展，对电力的需求量越来越大，供电线路的建设规模也越来越大，但线路运行过程中出现的故障种类越来越多，原因也越来越复杂。10kV供电线路在工业生产和人民生活中起着非常重要的作用，涉及电力系统的发电、输电、配电及用电的整个过程。因此，电力企业应当充分掌握10kV供电线路的安装和维护要点，分析各类故障产生的机理，以此为基础不断提升其运行维护的技术水平。

1 故障简述

2013年11月12日16时27分，珠海纤科工业区有限公司突然事故停电，该公司人员马上通知我公司人员前去抢修。经本人用电缆故障测试仪发现，110kV南化站10kV纤科线F4开关至10kV纤科线之纤科工业配电房601开关之间电缆靠变电站侧有一10kV电缆中间头烧毁。该线路出线高压电缆型号为YJV22-3*300、敷设方式为直埋，110kV南化站10kV纤科线F4开关至10kV纤科线之纤科工业配电房601开关之间电缆长度为2487m。故障前所带负荷为4000kVA，故障前最近一次试验时间是2011年05月09日。该故障发生后，本人对其原因进行了分析，并于次日安排本公司人员对该10kV电缆中间头进行了抢修处理，因中间头处电缆预留长度不够，须切断故障点中间头后，加多一小段同型号电缆，重新制作两个中间头进行驳接。重新制作处理后进行交流耐压试验合格、其它相高压电缆绝缘电阻均为10000MΩ左右，处于合格范围。经过及时分析与抢修处理，该线路恢复了送电，该公司恢复了生产，保证了供电质量的可靠性。

2 故障分析

本人到现场用电缆故障测试仪发现110kV南化站10kV纤科线F4开关至10kV纤科线之纤科工业配电房601开关之间电缆靠变电站侧有一10kV电缆中间头烧毁，如图1所示。

抢修处理完毕后，如图2所示。

电力电缆产生故障的原因大致有以下几类：

2.1 机械损伤

在各类电缆事故中，机械损伤引发的事故发生的机率相当高。比如：

（1）外力造成的损伤，主要是交通运输、施工引起的损伤。

（2）安装过程中的磕碰或拉伤，或因过度弯曲使电缆损伤。

（3）因不可抗力导致的损坏，中间或终端的接头因内部绝缘胶膨胀或受自然拉力的影响造成电缆护套裂损。

2.2 绝缘受潮

中间或终端的接头结构密封效果差，安装时技术措施不到位使得绝缘受潮。电缆金属护套被外物刺伤，或者电缆制造过程中质量控制不到位，使得金属护套上残留裂缝、小孔等缺陷，造成电缆受潮。

2.3 过热

电缆绝缘内部气隙游离致使局部过热，使得电缆负荷过大或绝缘炭化。安装位置通风条件差，比如电缆隧道、电缆密集处或电缆沟，有的电缆靠近热力管道或从干燥管中穿过，都会导致电缆过热缩减绝缘的使用寿命。

2.4 过电压

过电压，即大气过电压（雷击）和电缆内部过电压。大气过电压通常会造成户外终端头故障，不利于电力系统稳定运行。

2.5 长期超负荷运行

超负荷运行，由于电流热效应，电缆中有负载电流通过时导体会发热，电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗同样会产生附加热量，造成电缆温度升高。

2.6 电缆接头故障

缆线中最容易出故障的部位就是电缆接头，人为误操作造成的接头故障较为常见。比如接头压接质量差、未充分加热等，都可能影响电缆头的绝缘效果，严重时引发线路故障。

2.7 设计和安装的问题

设计和安装问题集中体现在：中间接头或终端头防水设计所用材料与设计要求不符，工艺流程不严谨，电场布局不合理，机械强度的裕度不够等。接头拙劣，缆线敷设技术措施不达标，有的单位在潮湿的气候环境中作接头，接头混入水气，最终引发了电缆本次110kV南化站10kV纤科线F4开关出线电缆故障，外观检查没有发现任何机械伤害痕迹，并且绝缘电阻较高，不可能是绝缘受潮。其故障的原因怀疑是系统过电压造成电缆绝缘受伤，加上长期带负荷运行的积累效应使电缆击穿；当然也不排除产品质量问题，如：电缆主绝缘层内含气泡、杂质，电缆头制作工艺不良，绝缘层绕包不紧不洁、密封不严等造成电缆故障。

3 故障处理经过分析之后决定对该10kV电缆中间头进行切除重新制作处理，过程如下：

（1）电缆外护套切割。

（2）钢铠切割：比外护套长30mm。

（3）内护套切割：比钢铠长10mm，下刀不能伤到铜屏蔽层。

（4）铜屏蔽层切割：按说明书测量好铜屏蔽层切断处位置，顺铜带扎紧方向用刀划一浅痕，慢慢将铜屏蔽带撕下。

（5）剥外半导电层：在离铜带断口10mm 处用刀划痕时一定要保证绝缘层完好无损，半导电层断口要整齐。查看主绝缘层表面是否有刀痕或有半导电材料残留，如有残留必须及时清理。

（6）外半导电层处理方法：从芯线末端开始用玻璃刮掉半导电层，在断口处刮一斜坡，断口要整齐，主绝缘层表面不应留半导电材料，且表面应采用砂带打磨光滑。

（7）接线端子：测量好电缆固定位置和各相引线所需长度，锯掉多余的引线。测量接线端子压接芯线的长度，按尺寸剥去主绝缘层，将绝缘层和外导电层削成45 度角。

（8）清洗绝缘层：用无水乙醇等有关化学试剂清洗。

（9）压接接线端子：解掉电缆芯包绕，压接电缆接线端子，锉除接线端子压接毛刺、棱角，并清洗干净。

（10）对准半导电胶带的边缘将接头主体定位；逆时针抽掉芯绳使冷缩套管收缩，安装时注意对准半导电橡胶带，然后按其步骤做第二、三接头（三芯）。

（11）在装好的接头主体外部套上铜编织网，用恒力弹簧将编织线的一端固定在钢铠上，搭接在外护套上的部分折回来一起固定在钢铠上，用防水带作接头的防水密封，从一端护套上距离为60mm开始半叠式包绕，包至另一端护套上60mm处，从一端电缆护套上60mm防水带开始，半叠式包绕装甲带对面另一端的60mm防水带上。

4 故障的预防措施

（1）电缆使用前，应做好产品选型工作，确保产品质量。制造厂在制造过程中应加强工艺流程监控，注意电缆接地等问题，将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地。确保电缆正常投入使用。

（2）做好对电缆的交接试验与验收工作，对高压电缆均进行交流耐压试验，不得采用直流耐压试验，耐压值一定要按试验规程的规定值进行，不得随意改变试验耐压值。

（3）加强电缆的管理监督工作，避免机械牵引力过大而拉损电缆；电缆弯曲过度而损伤绝缘层或屏蔽层；野蛮施工致使绝缘层和保护层损伤；电缆剥切尺寸过大、刀痕过深等损伤；在运行中及时掌握电缆的变化规律，及时发现和消除绝缘缺陷，不断提高电缆运行的安全可靠性。

5 结语

10kV供电线路作为电网的重要组成部分，对我国的工业生产和居民生活起着重要的保障作用。供电线路中出现运行故障不仅会对电网的正常运行造成危害，而且还会造成巨大的经济损失。

参考文献

[1]陈宝怡.浅谈电缆线路的故障原因与提高电缆运行可靠性的途径[J].制造业自动化，2010（09）.

[2]齐勇智.10kV 电缆单相故障快速修复研究[J].价值工程，2013（26）.

[3]邹永利.电力电缆故障寻测分析[J].中小企业管理与科技（上半月），2008（01）.

作者单位

珠海市建安机电安装工程有限公司 广东省珠海市 519015