摘要：随着城市化进程的发展和用电负荷的不断增长，越来越多的线路采用电缆线路供电，电缆线路比例不断增加，由于电缆品种多，敷设环境复杂，故障类型多，我们要把更多的精力用于电缆故障的分析和运行维护上，以最快的速度准确定位电缆故障，以保证良好的供电质量和设备的安全。
关健词：电缆主绝缘；半导电层剥离尺寸；电缆故障查找；顶管技术。
前言
电力电缆是用来传输和分配电能的，当建筑物和居住密集区、公路两侧、风景区以及公路两侧的空间有限，或过江、过海等大跨度，发电厂、变电所等电网交叉区，架空线路往往受到限制，敷设电力电缆变成了最好的方式。近几十多年来，我国电力电缆及附件的研究、应用有了迅速的发展，国产交联聚乙烯电缆积累了丰富的发展经验，目前国产交联聚乙烯电缆广泛应用于电网系统建设中。
1.简述
1）电缆的结构
电力电缆的基本结构主要包括导体、绝缘层和保护层。导体必须具有高度的导电性以减少输电时的线路损耗；绝缘层用于将导体与邻相导体及保护层隔离，必须绝缘性能良好，经久耐用，有一定的耐热性能；保护层又可分为内护层和外护层两部分，它的作用是用来保护绝缘层，使电缆在运输、储存、敷设和运行中，绝缘层不受外力损伤和防止水分的侵入，所以要求它应具一定的机械强度。
2）电缆故障分类
根据电缆发生的位置分为电缆主绝缘故障和电缆外护套故障。电缆的绝缘层和外护套都可能发生绝缘击穿故障，电缆专业人员把电缆绝缘层发生的击穿故障称为电缆主绝缘故障。在电缆主绝缘故障的基础上，进一步分为：低阻接地故障、低阻短路故障、断线故障、高阻接地故障、高阻短路故障、闪络型故障、泄露型故障、间歇型故障等。
2.造成电缆故障的原因
1）外力破坏
外力破坏主要有：基建施工人员在不了解电缆地下敷设的情况下进行施工，所使用挖掘机、铁撬把电缆挖穿和戳穿；基建施工人员在打桩时，将电缆打穿；地下管线施工人员在顶管时，将电缆顶穿；电缆施工放线作业时不小心将电缆拉伤，或被尖刺物刺伤；车辆撞坏；
2）电缆头故障
电缆头故障的原因主要有：（1）电缆头制作人员在电缆头制作过程中，安装工艺不过关，主要表现有：中间联接头在压接时压接不良，所用的钢模不匹配；电缆头制作时没有按图纸上尺寸施工；在剥电缆半导电层时用力过大，在主绝缘上留下的刀痕过深。或对半导电层剥离尺寸、半导电层和主绝缘倒角、连接管压接打磨，防水胶带密封等5个关键工艺节点存在手工质量问题；电缆头制作时没有做好清结，或清结巾重复使用，或所用的清结巾在清结完半导电层后再清结电缆主绝缘层；电缆终端头在上螺丝时没有上牢固等。（2）电缆头厂家配件的质量差。（3）电缆的运行环境差，如电缆沟有水或污泥、电缆直埋在土下、电缆外部高温或存在易燃易爆物、电缆超负荷运行等。
3）白蚁蛀空电缆主绝缘
偶尔有白蚁蛀空电缆主绝缘的现象，电缆沟要做好防白蚁措施。
4）电缆运行时间长绝缘老化。
3.存在的问题
虎门供电分局供电量大，10kv电网复杂，电缆线路长度约1千多公里，占线路总长度为7成多，电缆维护任务繁重。前几年每年都有贰拾多宗电缆故障发生，为了减少电缆故障，减小停电时间，由分局配电部牵头要求我们加强对电缆线路的维护，采取有效的措施来遏制电缆故障。首先列举如下几起典型的电缆事故案例进行分析。
4.电缆事故案例
1）2015年7月15日12时29分，“110kv虎门变电站10kv长堤线零序过流保护动作跳闸，重合闸失败”，2015年07月15日14时56分，我组织班员进行电缆故障查找定位，经检查发现，110kv虎门变电站10kv长堤线714开关至10kv镇府公用电缆分接箱601开关之间电缆黄相绝缘为零。110kv虎门变电站10kv长堤线714开关至10kv镇府公用电缆分接箱601开关之间电缆（电缆全长4783米，中间接头8个）电缆本体故障黄相主绝缘被击穿，故障点位置在距10kv长堤线714开关出线约3418米处。造成线路跳闸。虎门站10kv长堤线电缆本体故障是一起极其罕见的电缆故障，电缆本体主绝缘多处被击穿，电缆外表检查外护套完好无损，绝缘电阻较高，最低一相的绝缘电阻都有600兆欧，但一施加电压不到1万伏主绝缘就会被击穿，故障点隐蔽，故障查找难度大，不把电缆外护套剥开解剖看不到故障点。经初步对故障电缆分析，本次电缆故障跳闸的主要原因，电缆本体引起，其中黄相主绝缘有大量汽泡、主绝缘被击穿，引起主绝缘被击穿的原因主要有绝缘的质量问题，由于此条电缆出厂到现在己经有二十多年，受运行环境影响，导致绝缘性能劣化下降及绝缘受潮。又不能排除电缆厂家生产过程中存在失误或缺陷。是最终导致电缆本体主绝缘被击穿从而引起线路跳闸。如下图：
2）2015年02月17日07时50分，110kv虎门变电站10kv镇新线零序过流Ⅰ段保护动作跳闸，我们组织人员进行故障巡视，查找故障。检查后发现110kv虎门变电站10kv镇新线10kv衙前4号公用电缆分接箱604开关电缆头套管绝缘损坏爆裂放电引起线路跳闸。（1）直接原因110kv虎门变电站10kv镇新线10kv衙前4号公用电缆分接箱604开关出线电缆头安装所时使用硅脂质量绝缘不合格，使电缆套管带电端与分接箱之间形成爬电通路，长时间放电导致套管爆裂绝缘损坏发生单相击穿的对地短路故障。（2）间接原因：该电缆分接箱只在2014-03-14进行了局放试验，但下半年没有按规定开展局放试验，未能及时发现放电现象并处理。如下图：
3）2014年04月27日22时04分110kv南栅变电站10kv新湾部队线零序过流保护动作跳闸，重合闸失败，我们组织人员进行故障巡视，2014年04月28日01时45分经对10kv新湾部队线主电缆绝缘摇测发现，10kv新湾部队线主电缆C相绝缘为零。2014年04月28日6时50分我班人员检查发现电缆故障点位于距10kv新湾部队线706开关电缆头到#1塔方向1374米处的01944J03电缆中间头故障，直接原因：施工质量不合格：广东某电气安装有限公司电缆头安装制作人员陈某、梁某某对01944J03中间头的制作工艺不合格，未按中间头制作图纸施工：半导电层剥离尺寸只有330mm，比图纸要求360mm少30mm。且半导电层没有开倒角。打开电缆头制作录像来看，电缆头制作人员在清结过程中，所用的清结布重复使用。如下图：
4）在2002年11月25日沙角发电B厂一条厂用电6kv输煤机的电缆故障，电缆为日本住友电气有限公司生产的。当时委托我班为他们进行故障查找处理，我们立即组织人员对电缆故障进行查找，电缆全长1262米，摇测电缆绝缘为B、C相绝缘为零，故障点为开关柜出线方向1165米处，在电缆故障点附近打开电缆沟盖板，发现电缆沟和故障电缆外皮上有白蚁路径，且故障电缆外皮上有被白蚁蛀穿的孔，进一步剖开电缆故障点附近外皮，发现电缆B、C相有约5米的主绝缘被白蚁蛀空或蛀坏，电缆A相的主绝缘部分亦被白蚁蛀过。后来将全线的电缆沟盖板打开，发现这条电缆其他处没有白蚁出没，将这约5米的故障电缆切去，两端摇测绝缘正常，重新驳接电缆和做好防白蚁措施后，试验正常，恢复送电。
5.采取措施
1）针对外力破坏采取的措施
在电缆线路周围如发现有开挖、地下管线顶管等施工，应当向施工方了解情况，向对发出整改单，同时向施工方进行现场技术交底，用电缆路径仪把施工现场附近的电缆地下敷设的情况探明出来，把电缆地下敷设的情况和注意事项向施工方交代清楚，必要时安排人员进行施工监护。平时要安排人员做好电缆线路的巡视工作，能及时发现问题。在电缆安装敷设的过程中加强监护，特别是在过转角位、尖刺物、房屋等地方，每隔1至1.5米处放一个滑轮，尽量避免电缆在地面拖动。容易被车辆撞到的电缆要做保护管或围栏。
2）电缆头故障针对采取的措施
加强对电缆头制作人员在电缆头制作过程的监护，对半导电层剥离尺寸、半导电层和主绝缘倒角、连接管压接打磨、防水胶带密封等6个关键工艺节点，必须进行拍照或录像记录。还需派人到现场进行旁站监督。同时加强对电缆各部清结的监督，清结布不得重复使用，防止半导电粒留在主绝缘上。在剥除半导电层时防止在主绝缘上留下的过深的刀痕。
3）做好电缆的运行维护
平时运行做好电缆防水浸，一旦发现水浸定期进行抽水，同时要补塞漏洞，防止污水再次流入。定期检查电缆沟，检查是否有白蚁出没，做好白蚁防治工作。同时做好对电缆负荷的监控，及时做好线路负荷调整，严防过负荷运行。对电缆制作人员和班级人员加强电缆安装、电缆头制作工艺的培训。对用顶管技术安装敷设和地下埋设的电缆，要在地面上做好电缆走向的标志工作，目前我们要对顶管技术的工作有所了解，防止顶管时顶坏其他电缆和管线。做好年度试验计划，按计划完成对10kv电缆公用分接箱的高压开关柜的局放测试，同时按停电计划做好电缆的预防性耐压试验。
6.结果与分析
通过以上采取的措施，对有水浸或有污泥的电缆我们加大投入，进行排污抽水工作，使到有水浸或有污泥的电缆的运行环境大为改善。同时加强电缆线路的巡视工作，在我们电缆周围发现16起马路市政和地下管线顶管施工，我们及时做好现场技术交底和监督，避免我们的电缆受到外力破坏。电缆超负荷运行时能有效调整负荷，避免过负荷运行。通过对10kv电缆公用分接箱的高压开关柜的局放测试，发现25个10kv电缆公用分接箱的高压开关柜有局部放电，其中3个是10kv电缆公用分接箱的避雷器有局部放电，我们立即安排人员对这3个10kv电缆公用分接箱有问题的避雷器进行更换。对另外22个有局部放电10kv电缆公用分接箱的高压开关柜的电缆终端头的爪头抽出来，进行清结打磨处理，经过处理后的避雷器和电缆终端头的爪头，送电后重新进行局放测试，测试结果均正常。同时按停电计划分别做各10kv电缆的预防性耐压试验，发现110kv南栅站的10kv赵屋线出线主缆和220kv北栅站的10kv大水线的出线主缆绝缘偏低，分别最低值为5MΩ和8MΩ，后来根据这两条线路的负荷较低时停电处理，用电缆消穿源分别击穿电缆的绝缘薄弱处，发现被击穿的电缆薄弱处均为电缆中间头处，重新做过这些电缆中间头后，试验合格后送电正常。通过采取这些措施电缆故障明显减小，做好电缆线路运行维护任重道远，需要班组人员齐心合力，团结一致努力完成。
结束语
随着社会发展电缆线路占的比例不断加大，电缆线路的运行维护，需要我们不断去研究。特别现在的顶管技术的应用，使得许多电缆直埋地下，使电缆运行环境变差，给电缆故障查找带来不便，且易造成外力破坏，需要我们做好电缆路径标识、施工技术交底和施工监护。我们需要采取新的方法去把日益复杂的电缆线路网维护好。
参考文献：
[1]熊信银、张步涵.武汉：电气工程基础.华中科技大学出版社，2010年。
[2]李宗廷、王佩龙.北京：电力电缆施工手册.中国电力出版社，2001年。
[3]林虔、丁毓山.北京：电气试验工。中国水利水电出版社，1997年。
论文作者:方锦兴
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
标签：电缆论文; 故障论文; 虎门论文; 白蚁论文; 人员论文; 电缆沟论文; 发现论文; 《基层建设》2018年第35期论文;