摘要：电能已经成为了人们生活中不可或缺的部分，随着社会的进步和人们生活水平的提高，用电的安全问题越来越受到大家的关注。而如今110kV电缆应用的越来越广泛，而它的外护套发生故障的频率也越来越高，本文着重的分析了110kV电缆外护套故障的五种类型、形成故障的原因以及针对故障形成的原因提出的一些对策。
关键词：电缆外护套；故障类型；对策
1对高压电缆外护套维护的必要性
当单芯电缆线芯通过交流电流时，由于交变磁场的作用，会在金属护层上产生感应电压，感应电压的大小与电缆的长度、运行电压等有关。以110kV的单芯电缆为例，当单段电缆长度达1000米时，其中一端会有超过80伏的感应电压，超过了安全规程和运行经验认可的65伏的规定范围；如果单段电缆长度在700至800米左右，其金属护层上的感应电压大约在60伏左右。所以对于长度在700米以内的电缆，我们通常采用一端直接接地，另一端经保护器接地的方法；对于线路较长的，在适当长度下，断开金属护层，中间接头采用交叉互联经保护器接地，两侧电缆终端则直接接地的方式。
如果电缆金属护层出现两点直接接地的情况，不可避免在金属护层中就会产生感应电流，此感应电流的大小与接地电阻、电缆的长度及线芯的电流有关。金属护套上的感应电流会产生很大的损耗，使电缆局部发热，不仅浪费电能，关键还会降低电缆输送能量，严重减少电缆使用寿命，威胁电缆安全运行。另外电缆金属护层如果直接接地或暴露在外，也会导致金属护层被腐蚀，护层腐蚀击穿后，水分将极易进入电缆绝缘层，并在绝缘层上产生水树及电树，后果将不堪设想。以高压电缆中需要金属护层保持对地绝缘与隔绝，也就是说电缆的外护套必须维持在一定数量级的绝缘水平上。
2 110kV电缆外护套故障类型分析
2.1 电缆施工故障
电缆外护套故障最主要的因素就是电缆的敷设和安装过程中的问题。在施工过程中，由于施工人员的专业素质不足或管理单位的疏忽，导致电缆外护套受到施工工具的损害，出现了各类细小的损伤。还有就是施工时没有对接地电缆的电缆沟内进行有效地清理，导致一些尖锐石块对外护套的长时间挤压和磨损。由于电缆外护套的细微损伤具有很强的隐蔽性，无论是肉眼还是耐压试验都难以及时地被发现，而当持续的输送电流后，金属护套中的感应电流就很容易将外护套的受损处击穿，最终导致外护套出现故障。
2.2 接地线的击穿
我国每年都会发生一系列的电缆故障，而接地线击穿的故障也是其中的一部分，造成这些故障的最主要两个原因就是施工的原因和接地线材料的问题。施工的时候由于工作人员的马虎、大意，在施工过程中大力的拉扯、拖拽使接地线外皮遭到损坏。在电缆不断的输送电流的过程中，最终造成接地线被击穿。近年来，我国市场都会有假货、以次充好的不合格产品出现，而接地电缆的材料也是如此，如果选用质量不合格的接地电缆，它的绝缘效果严重不合格，而目前发现较多电缆故障都是外层绝缘层的故障，所以质量不过关的电缆会很容易发生电缆外护套的故障。
2.3 接地箱出现进水情况
在材料的选择上，一些接地箱防水的性能不是很理想，一旦下雨，就会有雨水进入接地箱中，这样就不能很好的做到防水密封的效果。与此同时，即使接地箱的防水密封效果很好，但是接地箱也时常会储存大量的水，这些水会以接地线作为管道，然后通过接地线流入接地箱中，分析造成这种现象的原因大概有两个，一是接地箱安在电缆终端头处的时候，没有处理好连接其接地线终端线耳的防水密封工作，而是接地箱安装在中间头处时，中间头处的防水罩和密封防水材料效果失效，使水从中间头处进入接地箱中，因此在选择接地箱的材质的时候一定要选择防水、密封效果好的，而接地箱采取立式安装也会减少接地箱进水的可能性。
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3 110kV电缆外护套故障点精确定位
跨步电压法是目前应用最为广泛、非常有效的高精度定位方法，其基本装备为一高压系列脉冲发生器和一套带有探针的电位差计或毫伏表。其原理如图2，在电缆金属套与地之间施加一高压脉冲电流，用电位差计沿电缆路径探测，根据不同的情况，可分别采用以下2种检测方法。
（1）当知道电缆走向时，可用探针沿电缆方向探测，在故障点附近时，电位差迅速增加，在故障点前达到最大值;在故障点正上方，电位差为零;过故障点后，指针反偏且又达最大值。根据电位差值的这些特征就可对故障点进行定位。
（2）当受电缆长度方向的地面情况限制不易测量时，可利用放电电流在故障点上方环形发散的特点来定位，在不同方向分别寻找2个等电位点，然后找出2组等电位点的垂直平分线的交点，即为故障点。
4 110kV电缆外护套各类故障的对策探讨
4.1 电缆外护套的材料选择
由于地区所属的环境不同，所以在选择电缆外护套材料的时候，一定要考虑到一些地区受多雨水、多白蚁等恶劣的环境的影响，因此在选择材料上一定要选择防水、密封性能好的，目前我国应用较多的就是HDPE材料，它的抗腐蚀性、防水、密封的效果就要比普通的电缆外护套材料好很多，由于白蚁的危害比较严重，还可以在电缆外护套上加上抵制白蚁的一些药物，来防止白蚁的滋生，选择材料固然重要，但是选完材料审核验收工作也尤为重要，一定要杜绝那些以次充好的不合格产品出现在国家供电系统中。例如，交联聚乙烯电缆主要由纤芯、半导体层、绝缘层、铜带屏蔽层、塑料内衬、材料外护层、铠装层等组成。
4.2 加强外护套故障排查和处理
由于我国科技的不断进步，目前市场上已经出现了一些专门用于电缆外护套故障检测的探测仪，因此，对于电缆外护套故障可以采用跨步电压法进行排查。首先可以使用高压直流电源对电缆金属护套上施加一个间歇脉冲电流，而当脉冲电流经过故障处时就会直接流入地面，因此故障处的电流会向地面四周流散，而在离接地点近的地方电势也最强。基于这一原理，可以使用故障探测仪上的两根探针沿着电缆的分布进行跨步探测，当探针逐渐接近故障点时，探测仪上的电位差指针也会迅速地扩大，而探针到达故障点上方时，指针就会归零，因此就可以准确地探测出外护套故障的区域了。而在外护套故障处理上，首先可以将故障处前后10m的电缆挖出，将受损处沙土和石墨导电层清理干净，然后再使用J-30自粘带、3M防水带和环氧玻璃丝带等进行有效的修复。
4.3 做好日常维护工作
110kV电缆外护套的使用质量与运行维护有着很大的关系。因此，在针对110kV电缆外护套的使用中，需要做好运行维护工作。工作人员通过利用先进的维护措施，减少外部环境以及其他因素对110kV电缆外护套的破坏情况，有助于提高110kV电缆外护套的使用质量，延长110kV电缆外护套的使用寿命，进而实现110kV电缆外护套良好应用。
积极推进高压电缆外护套在线检测技术的应用，通过实时对外护套电流的监测和报警，及时发现由以上故障而引起的电缆缺陷。通过电缆外护套检测在线监测系统中安装的温度监测装置，对电缆进行在线测温，运行人员通过电缆表面温度的异常变化实现对电缆外护套缺陷的及时掌控；同时，由于电缆表面温度反映电缆的荷载能力，可以通过对电缆温度的运行情况的了解，充分利用电能载荷的裕量，让电缆在安全的范围内实现最大负荷，提高电缆的经济运行。
参考文献
[1]胡劭超.110kV电缆外护套故障类型分析与对策探讨[J].中国高新技术企业, 2014(20):132-133.
[2]罗智奕.110kV电缆外护套故障定位问题的探讨和交流[C]// 全国电力电缆运行经验交流会. 2010.
论文作者:姚林志
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：护套论文; 电缆论文; 故障论文; 接地线论文; 电流论文; 金属论文; 材料论文; 《基层建设》2019年第15期论文;