一起挖掘机开挖导致的110 kV高压电缆外力破坏事故分析与探讨

2023-01-10孙广通

黑龙江电力 2022年5期

关键词：安全标志外力运维

孙广通

(广东电网有限责任公司广州供电局，广州 510620)

0 引言

为防范地下高压电缆外力破坏，电力设施运维单位应建立直接性、间接性和安全提示等三层防范体系，逐步系统改进内、外部暴露问题[1-2]，从预防阶段实现外力破坏危险源的循环管控闭环系统，降低电缆线路被外力破坏所带来的不良影响。

该文以110 kV某高压电缆线路受外力破坏(挖掘机开挖)为例，结合巡查情况分析事件原因，提出相应整改措施，供国内同行和兄弟单位共同汲取事件教训，共同做好高压输电线路的电力设施保护工作。

1 事故概况

2020年1月15日17时58分32秒，110 kV某架空和电缆混合线路保护动作，A相故障，三相开关跳闸，重合不成功，保护测距7.375 km。线路相关联的变电站一次、二次设备检查无异常，现场天气阴。

经确定，故障点位于110 kV某线电缆段支线在某道路路面的敷设段，故障原因为挖掘机开挖路面时，破坏电缆绝缘造成短路放电(见图1)。

图1 外力破坏发生后电缆因短路发出“黑烟”

经排查，110 kV某线电缆段支线某段A相电缆受损(见图2)。现场未发现人员伤亡，未造成电网大面积停电和用户电力供应中断。

图2 电缆受损部位图

2 事故原因分析

1)电缆管线地理位置基础信息出现缺失，为安全管控带来现实桎梏。据了解，受损110 kV电缆段敷设于交通干线路面正下方位，相邻还有数回10 kV电缆平行敷设，同管廊敷设管线还包括输水管、输气管、通信光纤等。此外，因设备投产时间久远、运维缺乏连贯性等历史延袭原因，导致电缆管线地理位置、坐标、走向、埋深等基础信息和设备资料出现缺失。

基于此，电力运维班站通常只能够沿电缆出站后管径走向的大致方位进行粗放式巡视，即“模糊”运维。由于电缆管线现场埋位不确定，导致施工现场无法厘清电缆保护区和固定工地施工范围地缘分布关系，相对应的钢板硬隔离物防装置无法针对落实，路面安全标志也无法精确设置，导致在运电缆线路安全防护的最主要手段失去可行性。此外，固定工地施工单位受物探装置和技术水平所限，以及施工地段复杂地质环境和外部干扰源影响，在实现精确勘测和准确定位方面偏差较大。

因此，电缆管线信息先期备案工作不到位引发的后续运维成本出现激增，同时，因管理和技术等现实条件所限，往往较难进行后期补救，为电缆管线的后续运维和安全管控带来诸多现实桎梏。

2)电缆管线地面标识和安全标志出现混淆，为安全运维带来管控漏保护区。据排查，故障发生地点因施工原因进行全隔绝封闭。施工单位在施工范围内部路面没有发现电缆地面标识，但在施工范围外部路面探巡到多处电缆地面标识，据此判断出固定工地施工范围内无电缆分布。同时，施工单位先前联络过属地10 kV配网运维单位进行现场设备确认，在得到确定信息后开展相应安全技术交底。

基于此，因110 kV电缆管廊路面上方无地面标识和安全标志而漏排查危险源，根据现场排查情况和配网设备运维单位许可，施工单位在施工范围内开展路面开挖作业。同时，主网运维单位因未掌握主网电缆管线信息无法准确甄别出施工风险对主网设备安全的危及程度，双方未建立安全管控工作对接，导致固定工地外力破坏防范体系出现漏保护区和开环系统(见图3)。

图3 对主网电缆的安全防范出现漏保护区

因此，对于位于地下位置运行的电缆管线，其管廊正上方位的设备标识和安全标志成为有效风险辨识依据。错误的地面标识误导电力运维班站安全运维方向，诱导施工队伍安全管控策略发生错漏。

3)电缆本体埋深不达标准，为后续运维没有预留足够安全裕度空间。据测量，故障段电缆距离路面埋深约30 cm，采用直埋施工方式，无明显防护附属设施。根据有关技术规程规定：在无防护时，电缆埋深一般设计深度应不小于70 cm；在有防护时，电缆埋深一般设计深度应不小于50 cm。当采用直埋施工方式时，应充分考虑电缆设备后续永久性运行条件的技术要求，依规附设相应水泥盖板、电缆槽盒和黄砂敷设等防护装置[3]，确保提升电缆安全运行环境的裕度。

基于此，受损电缆明显不符合设备技术运行相关参数规定，埋深参数不达标。当挖掘机动土开挖路面时，埋深没有预留足够的安全裕度和充分的防护附属设施，电力设施防范外力破坏体系缺乏足够弹性和充分韧性。

因此，在电缆施工过程中，应依法依规确保电缆运维技术参数能够满足安全要求，电缆初期建设应兼顾设备的全生命周期运维管控，从源头上化解电缆外力破坏风险，实现本质安全的管控目标。

3 整改措施

1)摸查固定工地施工范围内电力管线分布情况，落实相应物防装置和安全标志。以本次事件中暴露出土的电缆设备为摸查导向，全面摸查固定工地施工范围内和周边辅助施工地点的主、配网电力管线分布情况，依照风险程度对电缆管线落实有效围蔽措施并设置安全标志。此外，施工单位联络主、配网运维单位重新签订联合安全技术交底，在全面辨识风险的基础上推动相应物防、技防、人防和安防等措施落实。

2)完善暴露电缆的管线基础信息，补充政府对口管线管理机构备案。以受损电缆暴露出土为契机，充分探巡完善已丢失的故障电缆管线信息，探明管线位置、坐标、走向和埋深等参数。同时，将上述材料及时补录入政府对口管线管理机构备案，为后续运维和集中管控提供安全管理决策判据。

3)同步管控施工过程各类外力破坏危险源，在路面回填时完成路面标识和安全标志设置。固定工地建设单位、施工单位和监理单位联动电力设施主、配网运维单位建立电力设施保护集中管控联络机制，全面管控在施工过程中出现的新危险源。安全管控周期覆盖整体施工周期，直至新路面完成修复，电力运维班站跟进路面翻修后的电力管线地面标识和安全标志补种工作[4-5]。

4 教训启示

1)完整的电缆管线基础信息可预防电缆发生外力破坏，应逐步纳入政府对口管线管理机构集中管控。通过完善电缆管线地理位置、走向、埋深、地面标识等管线信息质量，改进电缆在运状态附设槽盒、盖板和敷砂等安全防护设施的本质安全技术手段，把牢电缆设计基建阶段设备永久性运行环境条件的实施和验收关口，在源头上消除外力破坏风险。此外，电力运维单位应纳入政府各类管线管理机构集中管控平台，在预防阶段协调解决安全问题，运用管理手段化解邻近开挖、钻探、顶管等地面或地下动土作业给电力管线带来的外力破坏风险。

2)有效的物防装置和醒目的安全标识，依然是电缆线路防范外力破坏的主要手段。一般情况下，在防范外力破坏方面，高压架空输电线路可通过落实限高和防撞等物防装置实现距离防护，高压地下输电电缆可通过落实钢板敷设、油漆划线等安全措施实现安全防护。电力运维班站和施工单位应充分辨别风险存在和程度级别，根据风险拟定有效的可行性防范手段，落实硬隔离等物防装置，设置提醒性安全标志。

3)准确的电力管线地面标识和安全标志可传递有效安全提醒信息，应作为电缆设备日常运维的重要维护单元。由于电力管线管廊路面较易受地面各种生产和活动影响，路面标识和安全标志极易受外力影响发生损毁和丢失，电力运维单位应结合设备定期巡视做好电缆地面标桩和安全标志维护、保养和修复工作，确保电缆地面标志和地下电缆的准确对应关联。