10 kV电缆故障与运行维护技术探讨

徐志明

（国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，浙江 杭州 310000）

10 kV电缆的安全合理运用，不仅对人们的生活质量提升有着重要作用，而且影响着电力企业电力供应安全与稳定运行，一旦10 kV电缆在实际使用过程中出现故障问题，会影响用户的用电安全，阻碍社会经济发展。为此，电力企业应在实际工作中加强做好10 kV电缆运行安全维护工作，及时解决10 kV电缆运行所存在的故障问题，保障10 kV电缆运行的稳定与安全。为此，文章通过对10 kV电缆故障分析，采取合适的运行维护技术解决故障问题，对电力领域发展以及社会稳定发展有着重要意义。

1 10 kV电缆结构的基本分析

目前，电力企业在供电配网线路材料选择的过程中，所使用的10 kV电缆结构主要是以交联聚乙烯绝缘材料组成，如图1所示。

图1 10 kV电缆截面交联聚乙烯绝缘材料示意图

如图1所示，10 kV电缆的材料主要是以三芯交联聚乙烯材料构成，10 kV电缆结构中主要以导体、绝缘和屏蔽保护组成。交联聚乙烯电缆（XLPE）以交联聚乙烯作为绝缘。国产的 XLPE 绝缘电缆用YJLV 和 YJV 表示，YJ 表示交联聚乙烯，L 表示铝芯 ，V 表示热收缩套管 PVC 护套，可确保电流运输的稳定与安全，降低电力企业运营成本。

2 10 kV电缆故障具体分析

2.1 机械损伤

一般情况下，电力企业10 kV电缆线路电流流通效果达到稳定与安全，对于10 kV电缆设计标准要求相对较高，但由于10 kV电缆在实际使用中经常受到机械损伤影响，导致10 kV电缆发生故障问题。①在10 kV电缆运输与安装的过程中，由于工作人员操作不规范，导致10 kV电缆出现拉上与扭曲等情况，但依旧对该材料进行使用，导致后期在使用的过程中出现故障问题。②10 kV电缆布设中，受到外力冲击的影响，导致电缆出现变形与裂损。③受到外界自然环境因素影响，导致部分10 kV电缆线路在受到轻微损坏的情况下，虽然可持续使用一段时间，但10 kV电缆在长期运行的情况下则会发生安全事故。

2.2 线路运行温度过高

为了确保城区建设质量以及规划效果得到提升，目前电力企业所安装的电缆主要埋设在地下，并不会占用地面空间。但10 kV电缆在长期使用过程中出现故障的情况下，会增加后期维护工作开展难度，而且维护成本也会相对较多。10 kV电缆在长期使用的过程中，由于运行负荷逐渐增加，很容易出现线路快速升温，从而导致线路断开等问题。通过检测发现10 kV电缆线路在运行中温度可达到1 500 ℃左右。一旦超出该温度10 kV电缆端头会出现烧黑等特征。而造成该问题的主要原因是由于10 kV电缆运行达到了超负荷状态，在长期使用下温度超出标准，从而导致出现发热问题。此外，10 kV电缆质量存在问题的情况下，也会造成该故障，10 kV电缆线路的中间部位与终端部位质量未达到标准的情况下，线路接触不完全，导致在10 kV电缆输送电流的过程中从而出现升温现象，最终引发10 kV电缆出现断开问题。为此，要想有效解决该故障，则需要定期做好10 kV电缆运行监测工作，同时加强做好10 kV电缆质量管控工作，确保10 kV电缆运行性能达到标准化要求。

2.3 10 kV电缆保护层穿孔

为了确保10 kV电缆线路运行质量达到标准要求，一般会采取保护套降低外界因素对10 kV电缆所造成的影响率，降低外界压力所造成的冲击。但10 kV电缆在长期使用的过程中，保护层在出现损坏的情况下则难以起到保护作用，加上保护层在出现穿孔问题时，则会导致10 kV电缆运行发生故障。主要是由于10 kV电缆保护层在长期使用的过程中，经常受到自然环境因素影响，加上一部分外力冲击，导致10 kV电缆保护层出现腐蚀损坏。此外，10 kV电缆在安装时埋设在电力磁场周围，长期使用的过程中10 kV电缆保护层则会受到电化学侵蚀，最终造成保护层出现穿孔故障，对10 kV电缆运行的稳定性造成严重影响。

2.4 绝缘损伤

电力企业为了保障居民以及商家的用电稳定与用电安全，一般会将10 kV电缆埋设在城市地下，但由于10 kV电缆绝缘出现受潮，导致线路发生老化变质，造成后期使用时发生故障。电力电缆生产过程中，由于制作工艺存在问题，导致10 kV电缆绝缘部位出现破裂，电缆终端密封不严，所使用的绝缘保护层材料容易被异物刺穿或者腐蚀，造成电缆绝缘部位出现质量问题，10 kV电缆电阻值降低，运行时电流增大，从而出现故障。

2.5 短路故障

短路作为10 kV电缆运行常见故障之一，主要是由于线路弧度拆线较大，加上受到自然环境因素影响以及外力冲击影响，导致相邻的10 kV电缆线路发生缠绕，从而出现短路问题。除此之外，工作人员在实际工作中由于操作出现问题的情况下，10 kV电缆线路与导体之间发生连接，导致10 kV电缆线路出现短路问题。10 kV电缆线路在长期运行的情况下，由于长期处于符合状态，线路温度超出预期目标值，则会导致10 kV电缆表面结构出现物理性能变化，如绝缘层老化、绝缘层出现脱落等，电缆内部结构暴露在空气中，10 kV电缆线路之间发生搭接，则会导致10 kV电缆运行出现短路问题。

2.6 断路与接地故障

10 kV电缆线路在实际运行中经常会发生断路故障。而造成断路故障的主要原因包含了以下几方面。①由于10 kV电缆线路某个部位出现损坏，导致电流运行发生阻碍，从而产生断路问题。②10 kV电缆在布置工作中，由于线路搭接存在不良，从而引发接触断开问题，从而产生断路故障。此外，10 kV电缆线路经常会发生接地故障，主要是由于线路与地质结构出现连接，而造成该问题主要是由于受到自然环境因素影响以及人为因素影响，一旦10 kV电缆线路与地质结构出现连接的情况，会对周围物体产生放电，很容易引发安全事故。要想解决该问题则需要及时做好10 kV电缆维修监管工作，加强日常监督管控，降低10 kV电缆断路故障与接地故障的发生概率。

3 10 kV电缆运行维护技术相关运用措施

3.1 提高施工安装质量

10 kV电缆故障发生主要原因是由于在施工中出现操作问题，导致10 kV电缆在实际运用的过程中出现故障，为此，需要在施工中做好以下几方面工作内容。①确保10 kV电缆施工工艺达到规范标准。结合电力施工实际要求以及实际情况，做好10 kV电缆保护处理工作，针对电缆渠道做好杂物以及积水清理工作，降低人为因素的影响。②严格做好10 kV电缆布设施工环境管理工作，在电缆接头处理的过程中，避免在降雨环境或者风沙环境中进行施工，提高电缆接头施工质量。③在施工前，合理选择施工机械设备，确保10 kV电缆布设施工达到连续性，降低电缆结构受潮影响。④提高10 kV电缆接头的密封性。在10 kV电缆布设施工中，对于电缆的冷缩头部位，及时使用密封胶做好密封处理工作，确保电缆冷缩头部位的密封质量。在电缆热缩头施工中，则需要对加热施工环节做好监督管理，控制好加热问题，保障10 kV电缆布设施工质量达到标准要求，降低10 kV电缆后期使用故障发生概率。

3.2 做好10 kV电缆用电负荷与温度监测

针对10 kV电缆线路长期运行负荷以及高温问题，则需要在施工的过程中及时安装温度检测仪表仪器，或者在后期维护工作中采取人工方式做好现场监督管控作业，一旦发生10 kV电缆运行负荷超出标准，或者温度过高情况下，及时采取相应的维护措施，确保10 kV电缆运行安全。

3.3 加强10 kV电缆绝缘与腐蚀监测工作

在10 kV电缆线路布设施工作业开展过程中，应当加强做好电路线路绝缘监测与腐蚀监测工作。由于10 kV电缆一般布设在地下结构中，长期使用时会受到自然环境因素影响，导致10 kV电缆表面绝缘保护层受到腐蚀，影响10 kV电缆的运行性能。为此，在10 kV电缆绝缘与腐蚀监测工作开展中，需要在施工前，对10 kV电缆布设区域安装相应的检测仪表仪器，如果10 kV电缆布设在电磁场较强的区域环境下，则要求相关工作人员定期做好现场监测工作，避免对10 kV电缆运行效果造成影响。

3.4 落实10 kV电缆布设质量验收

在10 kV电缆布设施工完成后，相关监理工作人员应当做好施工作业验收工作。①积极做好10 kV电缆材料质量检测工作。10 kV电缆质量决定了电缆的使用寿命以及使用年限，而且也决定了10 kV电缆使用故障发生概率。在材料检测中，需要对10 kV电缆绝缘性能以及耐高温性能做好验收处理。②做好10 kV电缆布设工艺验收工作。在工程验收中要确保10 kV电缆布设达到科学性与合理性，避免10 kV电缆线路布设出现问题，影响10 kV电缆后期运行使用效果。③加强做好10 kV电缆施工环节验收。监理人员需要及时做好防火板安装验收以及防火装置验收作业，一旦发现施工环节出现问题，要求施工单位进行返工处理，保障10 kV电缆布设施工质量达到标准要求。

3.5 实施动态维护管理模式

由于10 kV电缆在实际运用时，经常受到外界因素影响产生故障问题，影响社会经济发展以及居民用电安全。为此，需要采取动态维护管理模式，加强做好10 kV电缆运行动态管控工作，降低10 kV电缆运行故障发生概率。①在维护工作开展中，每年检测一次电缆井盖，避免存在安全隐患。②及时做好10 kV电缆终端头检测工作，每个季度检测1～3次，避免10 kV电缆运行温度过高，导致部分出现损坏。③10 kV电缆使用年限较长的情况下，需要每月完成1～2次维护检测作业，并做好10 kV电缆受潮检测评估以及老化检测评估，如果10 kV电缆运行存在安全隐患，则需要及时做好10 kV电缆更换工作，降低10 kV电缆故障发生概率。

3.6 引进智能电力诊断技术

随着科学技术水平的不断提升，我国电力领域在发展中逐渐引进了现代化智能技术，以此加强做好10 kV电缆监督管控工作。但由于10 kV电缆运行故障频频发生，影响用户的用电安全以及用电效果。电力企业需要积极引进现代化智能电力诊断技术。例如：专家系统。专家系统作为人工智能技术之一，在10 kV电缆线路故障诊断工作开展的过程中，能够及时将10 kV电缆常见的故障问题做好记录与分析工作，并对故障设置相应的数据信息，以此对10 kV电缆进行检测后，所产生的数值超出标准的情况下，在系统中会自动发出诊断结果，有效提高了10 kV电缆检测效率以及检测效果。除此之外，模糊诊断技术以及神经网络诊断技术在10 kV电缆故障维护工作中也得到了有效运用，促使10 kV电缆故障运行维护迈向智能化方向发展。

4 结束语

综上所述，10 kV电缆在运行中经常会受到自然环境因素、人为因素以及温度等因素影响，导致10 kV电缆发生故障，影响人民的用电质量以及用电安全。为了能够有效解决10 kV电缆故障问题，应提高施工安装质量、做好10 kV电缆用电负荷与温度监测、加强10 kV电缆绝缘与腐蚀监测工作、落实10 kV电缆布设质量验收、实施动态维护管理模式以及引进智能电力诊断技术等措施，确保10 kV电缆运行维护效果得到有效提高，保障10 kV电缆运行质量达到标准，促进电力企业进一步发展。