城市高压电力电缆运行管理的研究

2020-12-28秦亚杰许鸣吉

山东电力高等专科学校学报 2020年1期

秦亚杰，许鸣吉，胡煜

（1.国网南京供电公司，江苏南京 210019；2 国网上海市电力公司市北供电公司，上海 200000）

0 引言

城市供电可靠性依赖于电缆线路运行的稳定性，电缆线路的运行管理是保障电缆线路运行稳定的关键。随着社会不断发展，电缆线路的规模和运行环境也在不断变化，为了适应越来越复杂的电缆线路运行要求，需对城市电缆运行管理的要点进行研究，形成一套适应当下城市电缆运行管理的方法，来不断提高城市电缆的运行可靠性，进而保证城市供电的可靠性［1］。本文通过对城市电力电缆线路运行中的故障和原因分析，结合城市电缆运行管理现状，提出了城市电力电缆的精益化运维管理方法，对保障城市高压电缆稳定运行起到了积极作用。

1 城市电力电缆线路运行中的故障和原因分析

城市电力电缆线路故障主要分为高阻故障、低阻故障、开路故障以及闪络性故障。城市电缆发生故障时，故障点部位残留的绝缘电阻阻值超过电缆特性阻抗的10 倍，会导致高阻故障；城市电缆发生故障时，故障点部位残留的绝缘电阻阻值小于电缆特性阻抗的10 倍，会导致低阻故障；故障发生时电缆内部的缆芯绝缘情况无异常，但是电缆内部存在一芯导体或者多芯导体发生断裂，会导致电缆线路发生开路故障；闪络性故障通常出现在电缆接头和终端头部位，多发生于预防性试验状态下。当试验电压达到一定数值时，泄漏电流突然升高，泄漏电流表的表针间歇性地摆动，此时如果电压下降，这种现象会随着电压的下降而消失，但是因为电缆的绝缘还在高阻值状态，这样就会导致闪络性故障［2］。

造成城市电力电缆线路运行异常，出现故障的原因主要有4 个方面：

1）人为原因。操作人员没有按照安装标准安装电缆头，造成电缆头外部绝缘受损，电缆实际弯曲半径过小，不符合相应标准。违规的人为操作还会导致电缆头出现接触不良以及接地不可靠等现象。这些可能出现的不良现象都会影响电缆头发挥自身性能，很容易被外力击穿而导致故障。此外，电缆因人为机械性损伤而导致性能下降，长期运行在发热状态下容易发生烧毁等严重故障［3］。

2）环境影响。电缆在潮湿等不适宜的环境下会导致绝缘性能下降，使绝缘层的抗击穿能力下降，这种情况下容易发生击穿短路故障，严重的情况还会导致烧毁等严重故障。

3）制造工艺。生产制造过程中工艺水平不高会导致电缆下层保护套或主绝缘层受损，不按标准扎PVC 胶带，导致扎得不严密。工艺水平不够还会导致在电缆上留下棱边、毛刺和尖角等不良痕迹。这些问题都有可能导致电缆击穿故障。

4）附件问题。电缆线路的相关附件质量也会影响电缆本身性能，电缆附件有问题容易导致绝缘下降，电缆就容易被外力击穿，还有可能导致电缆过热而烧毁。

2 城市电缆运行管理现状

随着城市电缆运行规模增大，对城市电缆的管理也越来越复杂。人为因素虽然有意和无意之分，但是对电缆线路的伤害无疑是巨大的，如何防止人为外破是目前城市电缆运行管理面临的最重要的问题之一［4］。因为施工人员对施工规范不熟悉，对原有的管线走向、敷设方式、材料以及附属设施等未进行有效核对，不能严格按图纸施工等，都会导致质量问题，甚至发生安全事故。

运行环境也对城市电缆的运行和维护产生了威胁，如电缆终端面临的风偏放电、线路污闪和冰害等。城市电缆线路在运行过程中还面临着走廊问题，走廊问题中最小宽度是由导线的分布方式和铁塔的构造决定的，随着电网规模和建设速度的不断增长，线路走廊的需求也越来越多。走廊线路的森林砍伐和人口搬迁的社会问题也越来越多，这些问题都影响着电力电缆线路的建设及运行。

虽然现在高压电缆制造工艺水平不断提高，但是在制造过程中还存在着因为工艺水平不够而导致的电缆缺陷，这些缺陷都有可能影响电力电缆的绝缘问题，进而导致击穿故障。附件质量对电力电缆能否稳定运行影响也非常大，在高压电力电缆运行过程中，仍然存在着因为附件质量不过关或者是附件安装不过关导致的安全问题。

3 城市电力电缆的精益化运维管理

面对城市电缆运行管理的复杂现状，必须采用精益化的运维管理，有效防止外力破坏，并实现可靠的线路状态监测。

3.1 对电缆从业人员的精益化管理

电力电缆的施工队伍越来越庞大，电缆施工质量不均衡和局部质量下降问题也越来越突出。部分电缆施工单位质量管控和安全意识不够，遇上电缆施工赶工期，甚至让一些没有工作资质的人参与到施工当中，造成了电力电缆运行故障日益增加。电力电缆相关技术人才的供不应求也会影响电缆设备质量。企业应当加强员工培训，可以聘请相关电缆专业专家进行理论授课，不断提升专业技能，增加专业的电缆专业从业人员数量。参与到电力电缆施工的人员必须经过考核把关，除此之外，还要做好责任到人、不定期抽查等工作，进一步保障电力电缆施工质量。

3.2 加强电力电缆建设监督管理力度

加强电力电缆建设监督管理力度主要是监督电力电缆质量，加强对电缆的管理，利用新技术及时发现和解决电缆存在的问题。加强监督从设计阶段的图纸审查开始，防止因设计缺陷造成电力电缆不能正常运行，例如电缆走廊选择、终端塔结构设计、附属设施安装以及敷设方式安排等都有可能在设计过程中出现问题。加强对前期图纸审查，对不规范、不合理的设计提出修改意见。对电力电缆线路建设过程的把控是保障线路安全的重要保障，运行管理部门要对施工过程加强监督、对土建和电气作业分项验收、对顶管等隐蔽工程进行专项验收，及时发现施工过程中的问题和缺陷，避免电力电缆线路带缺陷运行。验收检查过程中可以使用新技术辅助判断，例如在线局部放电监测技术和紫外线红外线温度测量技术等，有助于提早诊断出电缆故障，保障监测电缆的管理质量［5］。

3.3 电力电缆规范化作业的精益化管理

对新投运的线路要进行环境评估工作、设备的基础资料整理，以及坐标、终端和沟井照片等资料的收集。企业还要建立电缆操作规范化管理体系，其中包括设备的运行分析、基础数据和台账等，每个阶段的数据分析报告都要完善，报告中要体现每个阶段的运行情况和故障情况，突出的问题要及时处理。对现场规范化操作要进行监督，不定期进行现场抽查，进一步推进电缆精益化管理以及电缆作业规范化制度的实施［6］。

3.4 有效防止对电力电缆的外力破坏

政府和相关单位要加强监督，加强公众对公共设施的保护意识。对电力电缆建立适当的保护措施，有效防止对电力电缆的外力破坏。既要有事先预防措施，还要有及时抢修预案。

电缆运维单位需制定合理巡视计划，实时把控电缆走廊开挖过程中的危险点，针对性地开展巡视和监护工作，主动跟进施工情况，牢牢把握施工安全的主动性。电缆走廊的路径和警示标志准确，必要的地方还要增设宣传标志，多渠道宣传，增强公众对电力电缆的保护意识，防止外力对电力电缆的破坏［7］。对非常关键和危险性很大的项目，要集思广益，做好电缆保护方案。避免因赶进度而忽视其他管线的保护工作，运维单位要及时监督，制止野蛮施工，必要时可采取报警等强制措施来避免恶性事件发生。

运维管理部门要组建快速抢修小组，提前做好应急抢修方案，按人数合理分配出勤组和备勤组，任务下达后出勤组负责及时抢修，备勤组负责解释、安抚。对出勤组无法第一时间到达现场的情况，要及时联系事故附近单位派人员到现场做好安全措施。对重点区域和存在危险隐患的区域，要不定期开展演练，制定相关应急预案［8］。