10kV电力电缆常见故障、故障点查找方法及防治技术

韦武青

摘要：在当前配电网中越来越多的应用了10kV电力电缆。由于10kV电缆自身原因以及相关的应用原因，由于电缆所导致的线路故障也层出不穷。本文主要分析了当前10kV电力电缆的主要故障，同时分析其故障查找的方法以及具体的防治措施，希望能给有关人员可供参考之处。

关键词：10kV电缆;故障原因;故障处理;预防对策

1.引言

当前电网规模不断扩大，给电网企业带来不小的挑战，同时也促进了自身的发展。目前电网企业正在构建10kV配电工程，更好的满足用电需求，同时电力电缆广泛应用于各行业中，也暴露出了不少的问题，引起人们关注。因此在当前研究10kV电力电缆故障及其查找方法和防治措施时十分有必要的。

2.10kV电力电缆结构及配件

10kV电力电缆主要由导体、屏蔽层、绝缘层和护套构成。当前主要采用交联聚乙烯材料。如图1为电缆结构图。附件主要有接头和终端，是电缆连接以及与设备连接的关键部分。电缆终端用于连接其他设备，同时保护芯子。电缆接头则是用于电缆连接。

3.10kV配电网电缆故障分析

3.1电缆机械性破坏

一般情况下，10kV电缆线路由于外界因素不确定的情况下是极易出现机械性损伤的，对于一些不明显的损伤在定期的维护工作中是不易被发现的，因此不能及时的处理，这就给配电网的稳定运行带来很大的安全隐患，其中主要包括以下几个方面：一是电缆安装过程中在受到挤压导致弯曲严重，这是因为没有按照相关相关规范进行操作，导致电缆受撞击损伤或者是电缆受到较强的外力作用直接被扯断;二是受大自然的影响而破损，由于水土流失等自然灾害造成地面下沉，从而对电缆管道产生挤压作用，这也在一定程度上加快了电缆的破损速度。

3.2绝缘受潮问题

由于大量的水分或者蒸汽等渗入终端和电缆护层，从而导致电缆出现故障。具体问题有以下几个：一是因为电缆的接头位置密封处理的不是很好，这就导致该位置极易渗入水蒸气;二是电缆制作工艺水平相对较低，例如部分电缆的外套保护层存在裂缝等问题;三是由于电缆金属部位长时间受到化学作用的影响，就会出现腐蚀破损等情况，导致水分的渗入。

3.3电缆绝缘层老化变质

电缆的绝缘层的作用就是为了保障电缆稳定运行，但是在长期的使用过程中，受到外界各种不确定因素的影响，这就会造成绝缘层内部的气体出现游离现象，继而导致绝缘性能大幅降低，尤其是接触到化学物质后，会加速绝缘层的腐蚀。除此之外，温度过高的情况也会加速绝缘层的老化变质，影响其绝缘性能。

3.4电缆保护层腐蚀问题

电缆的保护层长期受到电力化学或者化学作用的影响下都会对其产生严重的腐蚀现象，电缆的保护层长期在这种环境下就会出现断裂破损等一系列故障，严重影响电缆的正常工作。

3.5接地故障和短路故障

无论是单相还是多相的接地故障，当接地电阻小于100kΩ，则被称为低阻接地故障，如果接地电阻大于100kΩ则被称为高阻接地故障。根据短路时接地电阻的大小，短路故障也可分为低阻短路和高阻短路。

3.6雷击故障

如果没有做好相应的防雷措施，电缆在大雨的天气情况下，是非常容易遭受雷击影响的，这样就会直接击穿电缆线路，导致其不能正常运行。

4.故障点的查找方法

在查找电力电缆故障点的过程中，首先要结合故障现象来进行简单的试验，对其性质有一个初步的了解，例如导線断线或者是绝缘损坏、多相故障还是单相故障等，以此为基础来选择适宜的方法，下面展开具体介绍。

4.1常见基本方法

（1）电桥法：这种方法主要用于相间短路问题以及单相接地问题的查找，精确度高并且使用方便。电桥法根据电缆长度以及调节桥壁平衡的相关数据来进行故障点与测点的距离。在实际应用中，必须要掌握电缆长度，并且电缆具有绝缘良好相。在实际中故障常为闪络性和高阻性故障，因此采用这种方法较为费时。

（2）低压脉冲反射法：这种方法主要是通过电缆来传播高频率的低压脉冲，如果存在故障点或者是不匹配点，电磁波会产生发射现象，反射脉冲被送回到测量仪器中，从而检测故障点。

（3）直流闪络法和高压闪络法：直流闪络法主要用于闪络故障的查询。这种方法是通过直流电压击穿电缆故障点，使得故障点产生闪络，通过波形来获得测量点与故障点距离，波形简单，精度较高。如果故障点电阻不高，那么直闪法有可能导致电流泄露较大，由于电缆电压小而无法形成闪络，这时就要通过高压闪络法来判断故障点是否发生击穿放电。但需要注意并不是存在间隙放电就代表故障点击穿。

4.2精确定点测量法

上述几种方法所测量的故障点范围较大，对于施工处理有着一定的阻碍。对于精确查找来说，主要对电缆埋深和路径进行查找，从而确定准确的故障位置。

声测法：故障点放电时会产生声音，通过灵敏度较高的声电转换器将声音信号和电信号进行放大，从而最终确定故障点情况。但是这种方法误差较大，如果埋深较大时无法保障精度，但是对于设备的要求较低。

声磁同步法：电磁信号是以光速传播，而声速则较慢，二者存在较大差异，在接收这两种信号时，认为是同时从故障点发出，因此故障点越远，接收到信号的时间差就越大。

5.预防电缆出现故障的措施

5.1选择高质量的电缆

对于10kV电缆来说，其主要是由导体、屏蔽层、绝缘层以及保护层构成的。其中上述四部分的质量和性能直接决定着电缆的性能。根据对电缆市场的分析，一般情况下，质量相对较低的电缆中铜芯纯度非常低，而且电缆的截面面积相对较小、绝缘层和保护层的材料基本都是劣质材料，因此在选购电缆期间，必须要加强对电缆材料的检查工作，避免混入不符合施工标准的电缆。

5.2加强电缆头制作工艺

在制作电缆头时要注意以下几点：第一，在制作前要将电缆灰尘擦除，保持包面的整洁。对电缆进行校正，拉直，根据安装尺寸来切割。第二，将电缆绝缘层切开，拨开铜丝保护套，将铜丝拉直，在处理铜丝编织线和半导体层的过程中要加以注意，避免影响其导电性，妥善保护铜丝和半导体层。第三，铜丝导体外漏时通过专业工具来处理，首先使用O形密封环将铜丝导体套住，拉直铜丝，按照顺序套住铜丝导体，完成固定。第四，铜丝导体处理完毕后要进行主绝缘层和外半导体的处理。首先打磨光滑外表面，测量直径，保证直径满足设计要求。第五，使用压线钳将导体连接处压好，压制过程要满足相应的规定和要求，然后再打磨连接处，保持光滑整洁。第六，将铜编织线用锡来焊接，根据尺寸要求来调整现有尺寸，缩小误差。

5.3加强管控电缆敷设工作

在进行电缆敷设施工前期，相关人员首先就是检测电缆是否有破损问题，并对电缆的绝缘电阻进行测量，同时还要检查是否受潮等问题;其次在实际的敷设施工期间，施工人员要严谨认真，避免电缆外保护层受到损伤，尽可能的不要接触棱角或尖刺等物体，同时还要避免出现电缆过分弯曲的问题，必要情况下可选择相应的部件辅助弯曲。

5.4保护好电缆外套

随着电缆敷设施工技术的不断发展，现阶段高压单芯电缆在实际的电缆敷设过程应用十分广泛，对于提高工程的整体质量有很大帮助。但是这种类型的高压单芯电缆的保护套存在很严重的问题，电缆保护套如果存在质量问题那么对于后续的工程质量就会产生很严重的影响。因此，在实际的10kV配电工程电缆敷设施工期间，相关电气施工人员要重视电缆保护套的质量，并针对性的对其质量进行管控，保障工程的施工质量和安全性能。首先电气施工人员要提前了解电缆外套的保护作用，一般情况下，电缆外层都会有保护套，其最大的作用就是有效的避免电缆机械抗压的情况，同时在一定程度避免电缆进水和保持绝缘性能。如果电缆的保护套被破坏，那么电缆就会和空气中的水分发生化学反应导致电缆被腐蚀，从而影响电缆的质量;其次，施工人员在实际的电缆敷设施工期间要对电缆外套进行合理的保护工作，虽然外保护套的耐压性能相对很好，但是如果在施工期间没有对其进行适当的保护工作，就会或多或少的出现一系列问题。所以在实际的安装电缆过程中，施工人员必须要按照相关规范进行固定工作，同时还要在具体的操作过程中选择合适的工具来安装电缆，合理的控制电缆的松紧程度，有效的保障电缆外保护层，确保电缆安装的顺利进行。

5.5电缆敷设竣工后要进行防护工作

在电缆敷设施工完成后必须要进行相应的防护工作，其中包括孔洞的封堵、埋标志桩等工作，同时还要做好试验工作，确保施工效果符合实际的要求。对于孔洞封堵工作来说，施工人员必须要将电缆保护孔洞、电缆沟、电缆排管孔洞以及工井连接部位的孔洞进行全方位的封堵工作，这样可以有效地保障杂物的进入;对于防火封堵工作来说，施工人员就是要预测可能发生火灾的区域，然后在电缆的中间接头和终端头的位置利用封堵泥或者是防火板来实现隔离，避免发生火灾后火势持续的蔓延。

5.6附件施工质量控制

对于电缆线路工程中的附件来说，主要指的是电缆接头，接头的作用是为了连接电缆线路，是非常重要的一个部件，必须要控制其施工质量和规范性，这樣才能有效地避免电缆线路出现故障概率，其主要的施工要点有以下几个：一是要确保施工环境的干燥整洁，尽量避开雨雪天气施工，同时还要保证环境的温度在0℃以上;二是在实际的电缆头制作前期要做好电缆的核对工作，其中包括电缆种类、截面积等等，除此之外还要对绝密电阻做耐压实验工作;三是电缆接头的位置要按照工井制作，同时还要做好防火处理，并且在工井位置预留一些裕度，避免后续安装过程中出现问题从而导致重新接头的问题出现;四是严格管控安装人员的技术能力，必须要执证上岗，同时还要加强安装过程中的监督工作，严格规范施工。

5.7避免电缆遭受外力挤压破坏

为了最大限度的保障电缆线路稳定运行，必须重视防外力破坏电缆的预防工作，这就需要电网公司做好相应的群众工作，有以下几方面内容：一是进行电缆直埋施工期间要在电缆上方布置防护板，可以选择敷设埋管的方式，不仅可以保护电缆，而且方便后续的电缆维护;二是可以在电缆的附近区域加设警告牌或者宣传标语等，这样可以提醒居民不要深挖电缆线路，有效保护电缆线路正常工作;三是与当地相关部门打好配合，提前对电缆施工的路径以及周边施工情况进行分析，并在实际的电缆敷设施工期间加强对施工规范的管控和监督工作，同时还要加大保护电缆线路的宣传力度，必要情况下选择以法律的途径惩罚违法开挖电缆线路的人员。

6.结束语

综上所述，对于10kV配电工程电缆线路来说，随着其线路的增加，同时线路的故障率也会增加，给电网企业的后期维护工作带来巨大压力，因此为了给居民提供安全稳定的用电环境，相关企业必须要重视电缆线路的故障处理工作，同时还要采取合适的预防措施，有效降低电缆线路出现故障的概率，最大限度的提高10kV电缆的供电的安全性和可靠性。

参考文献：

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