中压电缆电网运行方式及故障模型研究

黄莺

摘  要：在城市电网运行中，中压电缆无论是在占用空间、外部美观方面，还是在路径的灵活选择方式上，都占有一定的优势，因此被广泛应用于电力、信息传输、仪器仪表等领域。充分了解和掌握中压电缆电网的运行方式，并对其故障模型进行全面细致的研究，才能够保障中压电缆电网更加安全可靠地运行，实现中压电缆电网的安全、可靠、高效运行。

关键词：中压电缆  运行方式  故障模型研究

中图分类号：TM711    文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（a）-0054-02

随着我国经济的快速发展以及城市现代化进程的不断推进，电缆电网运行越来越发挥着重要的作用。在城市电网运行中，中压电缆无论是在占用空间、外部美观方面，还是在路径的灵活选择方式上，都占有一定的优势，因此被广泛应用于电力、信息传输、仪器仪表等领域。中压电缆电网保障了电力系统的安全可靠运行，提高了城市的建设速度。

本文将从介绍中压电缆及其接线方式、附件的选用、中压电缆电网故障模型研究等方面进行探讨。

1  什么是中压电缆

1.1 概念

电力电缆按电压等级可分为中、低压电力电缆（35kV及以下）、高压电缆（110kV以上）、超高压电缆（275～800kV）以及特高压电缆（1000kV及以上）。电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿内部供电及过江海水下输电线。

常用中低压电力电缆如图1所示。

1.2 中压电缆的用途

用于电力系统方面，主要是架空裸电线、母线、分支电缆、电磁线以及电气装备电线电缆等;用于信息传输方面，主要是城市通信电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等;用于仪表系统，主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。

2  中压电缆接线方式及附件选用

2.1 中压电缆截面的选择

为了保证供电的安全和可靠，同时使技术得到更科学合理的运用，在选择电缆时，应考虑电缆截面符合以下条件：一是导线在最大负荷下长时间工作不会过热;二是要使受电端有足够的电压来保证供电质量;三是要使输电线路的年运行费用达到最低，以实现经济供电;四是要避免在运行或安装过程中出现断线现象，即导线截面要有足够的机械强度;五是导线截面要符合短路时的热稳定条件。

2.2 中压电缆的接线方式

对于架空线路的接线方式，在优化网架结构、降低线损的前提下，为了保证中压电缆经济安全运行，便于检修和维修，目前城镇配电网络中普遍使用的一种接线方式是“手拉手”环网接线方式，通过主干线末端的直接联络，实行环网接线运行，可提高供电的可靠性。但是这种接线方式对每条线路的备供能力要求较高，否则将无法满足配电网络安全准则的要求。

对于电缆的接线方式，虽然有电缆单环网、電缆双环网、双电源双T形接线等方式，但各有优缺点，而且会受客观条件所限。可结合上述几种电缆接线方式，制定出更加经济、可靠的配电网自动化方案，即由中压环网柜组成的电缆环网结构。

2.3 中压电缆的附件选用

鉴于绕包型、预制型、灌胶型、热缩型等电缆附件的缺点，现在普遍都采用冷缩式应力控制管。冷缩式电缆附件不需要特殊工具，使用方便，操作简单，无需分层安装，而且安全可靠。由于冷缩式电缆附件一般采用硅橡胶作为绝缘材料，因此在材料上也具有相当的优势，主要表现为具有疏水性和耐污性，而且因为硅橡胶是以Si-O为主，所以还具有抗紫外线的性能。冷缩式电缆附件如图2所示。

3  中压电缆电网故障模型研究

中压电缆电网故障模型组件包括电缆设备、不可抗力因素以及人为因素、终端自动化装置以及软件因素等。通过对中压电缆电网故障的模型分析，可概括为以下主要故障原因及其解决方法。

3.1 电缆设备

由于电缆设备原因而导致的故障主要是设备在出厂时不合格而导致。制造厂商的制作水平和制作工艺不同，加工出来的电缆设备质量也存在着一定的差距。细节部分如电缆头附件和电缆中间接头部位如不能按照标准化工艺进行压接，就会大大降低产品的绝缘度，从而产生间隙放电。

3.2 不可抗力因素。

不可抗力因素主要指的是暴雨天气和雷电天气。暴雨容易导致中压电缆电网的线路发生自然灾害，夹杂狂风的强降雨还会造成倒杆、断杆等现象，更严重的还会造成雷电行波破坏户外柱上的变压器，引发绝缘管破裂、避雷器炸裂等永久性的故障，引发全配电网线路断电。针对这种现象，在相关的区域，要配备瓷质绝缘子以及新式的避雷装置，以减少因雷击而导致的停电故障。

3.3 人为因素

人为因素包括很多，比如因疏于管理而导致电缆设备受潮、腐蚀而造成停电;由于安装不当而导致负荷过重，而发生引流线烧断而脱落;由于墙体的漏洞或管理疏忽而导致小动物进入设备而引起的线路短路;由于不合理施工导致对电缆、导线等设备的破坏而引发跳闸等等。这些现象都需要提高对现场的监管力度，明确监管责任。

3.4 自动化装置

中压电缆电网故障模型中的一个重要组件是自动化终端装置。配备该装置的目的，是为了加强对中压电缆中一些重要分支线路的故障处理。由于缺少智能化管理系统，一些重要的分支线路故障往往难以被及时发现，导致故障范围扩大。为了有效排除中压电缆运行中出现的故障，可以在中压配电系统中，对重要分支线路节点和大型去路节点进行重点控制。

3.5 软件因素

中压电缆电网运行还须满足以下因素：必须保证电缆的绝缘电阻值不小于允许的最低值;电缆的运行温度不得超过允许的温度，而且要考虑周围环境温度的数值;电缆运行负载不得超过长期允许的负载;供电设备的额定电压需要与用电设备的额定电压相匹配，包括电网额定电压、发电机额定电压和电力变压器的额定电压;电缆的短时过载应在允许的时间段内，否则会引起电缆故障。

4  结语

通过以上分析得知，中压电缆电网在运行过程中受到很多因素的影响，这些因素既包括自然因素，也包括人为因素。为保证中压电缆电网能够在安全、可靠的环境下运行，更好地服务于社会，必须对其故障模型进行认真细致的研究，才能够更充分地了解和掌握中压电缆电网的运行方式及其特点，从而做到防患于未然，更好地发挥中压电缆在经济建设中的重要作用。

参考文献

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