環(huán)網(wǎng)柜電纜終端燒毀原因分析

費(fèi)馳

摘要：隨著城市大規(guī)模建設(shè)以及道路改造，許多配網(wǎng)10kV線路由桿線入地，而環(huán)網(wǎng)柜以接線方式靈活，占地面積小，安裝方便，操作簡(jiǎn)單，免維護(hù)的特點(diǎn)被大量采用，在運(yùn)行維護(hù)中，各種問(wèn)題也逐漸暴露，因此對(duì)于長(zhǎng)期積累的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析故障原因，提出相應(yīng)的技術(shù)和管理措施增強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行可靠性對(duì)于配網(wǎng)運(yùn)行管理很有必要。該環(huán)網(wǎng)柜位于10kV某線11開(kāi)關(guān)和13環(huán)網(wǎng)柜之間，由于故障段線路沒(méi)有帶客戶，隨即對(duì)其進(jìn)行了分段隔離處理恢復(fù)供電。

關(guān)鍵詞：10kV環(huán)網(wǎng)箱;燒毀原因;分析

1環(huán)網(wǎng)柜電纜運(yùn)行故障分析

1.1環(huán)網(wǎng)柜本體分析

故障環(huán)網(wǎng)柜為戶外型六氟化硫全封閉環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備，柜體型號(hào)為SAFE型?，F(xiàn)場(chǎng)檢查12環(huán)網(wǎng)柜本體，發(fā)現(xiàn)第四隔離室（即12A）損傷嚴(yán)重，柜體氣體壓力指示已至紅區(qū)。將柜體拆除后，進(jìn)一步打開(kāi)12A電纜室，觀察三相電纜終端發(fā)現(xiàn)：A相電纜終端主體損傷最嚴(yán)重，應(yīng)力錐與電纜半導(dǎo)電層搭接處電纜絕緣層燒毀，線芯裸露且部分熔斷;B相電纜終端靠近A相側(cè)燒熔，且屏蔽接地孔燒掉;C相未見(jiàn)異常。電纜接頭所用壓接端子完整無(wú)損傷，排除因壓接端子連接不良出現(xiàn)發(fā)熱而導(dǎo)致電纜接頭燒毀。因此可以斷定，故障點(diǎn)發(fā)生在A相應(yīng)力錐與電纜半導(dǎo)電層搭接處。

1.2電纜運(yùn)行分析

故障段電纜位于12環(huán)網(wǎng)柜與#1分支箱之間，電纜型號(hào)為YJLV22–1×500型單芯電纜，長(zhǎng)度為240m。12環(huán)網(wǎng)柜12A電纜室和#1分支箱內(nèi)電纜終端銅屏蔽層和鎧裝層均采取直接接地的方式。由于單芯電纜在運(yùn)行過(guò)程中電纜絕緣屏蔽層、銅屏蔽層或鎧裝層上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此感應(yīng)電壓和電纜的長(zhǎng)度與通過(guò)的電流成正比，另外還跟電纜的排列方式有關(guān)，兩邊相大于中相。電纜越長(zhǎng)、電流越大電纜屏蔽層感應(yīng)電壓越高，最終導(dǎo)致感應(yīng)電流通過(guò)電纜屏蔽層經(jīng)應(yīng)力錐及T型頭本體的接地線流向大地。絕緣屏蔽在感應(yīng)電流的作用下發(fā)熱，長(zhǎng)期運(yùn)行造成電纜絕緣及屏蔽層老化，導(dǎo)致絕緣降低，并引發(fā)單相接地故障，最終導(dǎo)致電纜終端燒毀。

1.3電纜質(zhì)量分析

通過(guò)詢問(wèn)電纜施工人員，得知在施工放電纜時(shí)，有人發(fā)現(xiàn)電纜線芯存在偏芯問(wèn)題。隨后，通過(guò)對(duì)燒毀電纜進(jìn)行解體，也證實(shí)了這一點(diǎn)。通過(guò)咨詢本地專業(yè)生產(chǎn)電纜的廠家以及與專業(yè)的電力研究部門(mén)溝通，初步判斷：在生產(chǎn)過(guò)程中，電纜主線芯靜置時(shí)間不夠，主線芯氣體散不出來(lái)，隨著溫度升高，氣體逐漸釋放向高位聚集，產(chǎn)生微阻，加之其他工藝原因?qū)е码娎|偏芯。致使電纜絕緣層分布不均，形成絕緣薄弱部位，在特殊情況下，就很容易造成電纜終端部位產(chǎn)生放電現(xiàn)象，進(jìn)而被擊穿。

2設(shè)備運(yùn)行改進(jìn)措施

2.1電纜終端頭及避雷器放電改進(jìn)措施

三芯電纜在進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)時(shí)的固定非常重要，一定要用電纜卡箍固定在高壓套管的正下方，不能使電纜套管承受任何方向的力。安裝后應(yīng)使得電纜終端頭套管不扭曲形變，不受力，柜內(nèi)電纜垂直向下不傾斜扭曲。對(duì)于三相線芯長(zhǎng)度的測(cè)量一定要準(zhǔn)確，因?yàn)橐坏┐_定就不可更改，必須要保證三相線芯長(zhǎng)度合適，邊相長(zhǎng)短盡可能一致，這樣才能使電纜各相線芯垂直對(duì)稱，不扭曲、同時(shí)分支手套盡量靠下安裝，電纜卡箍位置也要盡量靠下。將電纜從環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)下穿入柜內(nèi)時(shí)，使電纜保持盡可能的垂直，使三相正對(duì)套管。大截面銅芯電纜的彎曲半徑比較大，這便造成在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中，經(jīng)常有大截面電纜無(wú)法垂直進(jìn)入柜體的情況發(fā)生，這與電纜溝深度有很大關(guān)系，當(dāng)電纜彎曲半徑大于電纜溝深度時(shí)，電纜是無(wú)法在工程規(guī)范范圍內(nèi)做到垂直進(jìn)入柜體的，這時(shí)應(yīng)該適當(dāng)提高環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)高度使其電纜溝深度與電纜彎曲半徑相匹配，這樣便可減少安裝后電纜內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的力矩;而且在電纜終端頭制作完成后，其電纜長(zhǎng)度已經(jīng)不可變，適當(dāng)?shù)奶Ц呋A(chǔ)高度可以使得電纜彎曲時(shí)可調(diào)整的裕量也相對(duì)增加，可減少安裝時(shí)施加的外力，特別對(duì)于截面較大電纜連接安裝時(shí)也更為輕松，連接處也更為緊固。環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)高出地面一般為300～500mm，基礎(chǔ)下的電纜井深度要做到900mm以上，在現(xiàn)場(chǎng)條件許可時(shí)要達(dá)到1000mm，這樣可以保證電纜從基礎(chǔ)下進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜時(shí)有足夠的彎曲半徑，能夠垂直進(jìn)入，減少應(yīng)力。在現(xiàn)場(chǎng)施工條件允許時(shí)，電纜可采用雙固定的方式，即在正常固定下端電纜井內(nèi)加設(shè)一固定梁，增加一固定位。在安裝應(yīng)力錐時(shí)，首先應(yīng)保持干燥，清潔。在應(yīng)力錐與T型接頭之間不能有任何雜質(zhì)存在，雜質(zhì)在潮濕空氣中的電解使得錐體表面易產(chǎn)生爬電現(xiàn)象，其次要保證應(yīng)力錐與電纜截面的配合，裕量合適，裕量過(guò)大或過(guò)小都會(huì)產(chǎn)生不良后果。過(guò)大時(shí)會(huì)造成安裝困難，容易撐裂;過(guò)小時(shí)會(huì)造成密封不良，嚴(yán)重時(shí)會(huì)沿面放電。對(duì)電纜T型接頭，其應(yīng)力錐與絕緣外套以及電纜本身都有相對(duì)位置的要求，隨意性小，應(yīng)嚴(yán)格按安裝要求執(zhí)行以滿足應(yīng)力控制和絕緣密封的要求。

2.2凝露改進(jìn)措施

（1）在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)加裝通風(fēng)口，最好能加裝換氣扇，使內(nèi)外空氣有效流動(dòng)，以降低空氣濕度，減少柜體表面產(chǎn)生凝露的機(jī)率。對(duì)于柜內(nèi)部加裝智能加熱除濕裝置，每當(dāng)感應(yīng)到內(nèi)外溫差在2度到3度時(shí)啟動(dòng)加溫除濕設(shè)備，使柜內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生凝露，并加快柜內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生的凝露揮發(fā)，裝置電源對(duì)于柜內(nèi)帶PT的環(huán)網(wǎng)柜可從PT柜接去電源，對(duì)于無(wú)PT的環(huán)網(wǎng)柜則可從最近的公用變壓器處取電?；蛘呃铆h(huán)網(wǎng)柜多位于戶外的情況，在其上架設(shè)太陽(yáng)能電池板，利用太陽(yáng)能對(duì)除濕器提供能源，這也是一種利用新能源的思路。同時(shí)筆者認(rèn)為對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜外殼內(nèi)表面應(yīng)加裝一層除濕材料，以吸收表面產(chǎn)生的凝露。

（2）加強(qiáng)電纜溝內(nèi)排水，對(duì)所有進(jìn)出電纜井的管溝進(jìn)行防水封堵，在今后環(huán)網(wǎng)柜基建施工過(guò)程中，采取防水隔離措施，確保電纜井、溝干燥無(wú)滲漏，確保電纜溝有一定的傾斜面并建立電纜溝獨(dú)立排水系統(tǒng)。電纜溝要高于市政排水管網(wǎng)以防止市政排水管網(wǎng)內(nèi)水向電纜溝內(nèi)流動(dòng)。這樣可降低由溝內(nèi)積水揮發(fā)使溝內(nèi)空氣濕度增加并沿著電纜溝進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部。

3結(jié)束語(yǔ)

環(huán)網(wǎng)柜在10kV配電網(wǎng)的應(yīng)用，提高了配電網(wǎng)供電的可靠性，為構(gòu)架靈活高效的配電網(wǎng)提供了良好的解決方案。但是配電網(wǎng)的多樣性與復(fù)雜性也決定了環(huán)網(wǎng)柜所處于的運(yùn)行環(huán)境的惡劣性，造成環(huán)網(wǎng)柜在安裝和投運(yùn)后都會(huì)出現(xiàn)以上故障，從而對(duì)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行帶來(lái)了隱患。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)和管理措施，改善環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行環(huán)境，是可以降低環(huán)網(wǎng)柜的整體故障率，提高供電可靠性的。

參考文獻(xiàn)

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