黃建文，于淼

（1.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林吉林，132001；2.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所（設(shè)計(jì)院、項(xiàng)目管理中心），吉林吉林，132000）

0 引言

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，10kV 電纜起到了至關(guān)重要的作用，如果出現(xiàn)故障問(wèn)題會(huì)影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行，因此必須完善10kV 電纜故障，并提高其自身的強(qiáng)度要求，從而降低故障發(fā)生概率。另外電力系統(tǒng)的運(yùn)行影響的是群體用戶，包括個(gè)人與商業(yè)等等，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以完善10kV 電纜運(yùn)行迫在眉睫，必須結(jié)合故障診斷技術(shù)，制定有效的運(yùn)行維護(hù)措施。其次在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并做好10kV 電纜線路的日常維護(hù)，出現(xiàn)異常問(wèn)題必須及時(shí)處理，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定[1]。

1 10kV 電纜故障分析

1.1 線路升溫造成故障

大多數(shù)情況下電纜主要安裝在地下位置，并不會(huì)占用地面的空間，這樣代表出現(xiàn)故障后，維護(hù)處理會(huì)相對(duì)困難，并且需要大量的資金支持，利用專業(yè)的儀器進(jìn)行檢測(cè)，從故障類型展開處理。最常見的故障問(wèn)題就是線路升溫導(dǎo)致斷線故障，經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)斷線位置溫度大約會(huì)達(dá)到80～150℃，接頭處會(huì)出現(xiàn)明顯的燒黑或燒紅等特征，此類故障大多與導(dǎo)線接頭連接工藝、線路負(fù)荷存在一定關(guān)聯(lián)。大多數(shù)情況下10kV 電纜線路的中間頭與中端頭的質(zhì)量不合格，就會(huì)因?yàn)榻佑|不完全引發(fā)線路升溫現(xiàn)象，當(dāng)然如果嗯10kV 電纜線路超過(guò)負(fù)荷，實(shí)際電流極超過(guò)設(shè)計(jì)值，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題，尤其是接頭位置電阻值增加的情況下，因此要采取有效的措施改善這一故障問(wèn)題，提高10kV 電纜線路的機(jī)械性能[2]。

1.2 過(guò)流保護(hù)不夠靈敏

為了保證10kV 電纜線路的運(yùn)行質(zhì)量，往往會(huì)有較高的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但此類電纜線路大多會(huì)承載較大的負(fù)荷，而且供電距離也相對(duì)較長(zhǎng)，最終導(dǎo)致電纜線路末端出現(xiàn)最小兩相短路電流，而且數(shù)值會(huì)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，該故障也是較為常見的問(wèn)題之一，大多是因?yàn)榫€路過(guò)流保護(hù)缺乏靈敏度導(dǎo)致。想要解決該故障問(wèn)題，應(yīng)該從電纜線路實(shí)際過(guò)流中入手，根據(jù)檢測(cè)設(shè)置有效的過(guò)流保護(hù)裝置，確保靈敏度達(dá)到實(shí)際運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，這樣就能有效降低該故障的發(fā)生概率。另外也可以安裝其他保護(hù)裝置，都能起到保護(hù)10kV 電纜線路運(yùn)行的效果，從而增加電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

1.3 電纜外護(hù)套穿孔

大多數(shù)情況下10kV，都是通過(guò)外部保護(hù)套來(lái)避免外力造成的沖擊，或者是外界環(huán)境因素的影響，但是外護(hù)套孫外的情況下，就無(wú)法對(duì)電纜進(jìn)行有效保護(hù)。10kV 電纜線路經(jīng)常出現(xiàn)穿孔問(wèn)題，導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重故障，引發(fā)此類故障的原因比較多，大多都是由于保護(hù)套受損，逐漸影響到內(nèi)部的電纜結(jié)構(gòu)。當(dāng)然除了外力影響，還有自然環(huán)境造成的腐蝕損壞，尤其是電纜埋設(shè)的位置，存在較強(qiáng)的電力磁場(chǎng)，就會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)侵蝕，導(dǎo)致10kV 電纜線路外護(hù)套損壞，并引發(fā)嚴(yán)重的穿孔故障，對(duì)電力系統(tǒng)造成影響[3]。

1.4 短路工作故障

短路是日常生活中比較多見的故障現(xiàn)象，一般引發(fā)該故障的原因，大多是由線路弧度垂線較大導(dǎo)致，也就是受到自然環(huán)境或外力影響，例如戶外的風(fēng)力作用，其他的氣候變化都會(huì)造成影響，如果線路兩根接處點(diǎn)纏繞到一起，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的短路現(xiàn)象。另外也有人認(rèn)為或外力作用導(dǎo)致的短路故障，工作人員應(yīng)為錯(cuò)誤操作，將兩個(gè)線路通過(guò)一些連接導(dǎo)體造成斷路。當(dāng)然在10kV 電纜線路長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)下，可能會(huì)由于熱量導(dǎo)致其自身的物理性能出現(xiàn)變化，線路表皮絕緣層老化脫落等，內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)暴露在空氣中，如果形成搭接就會(huì)導(dǎo)致短路故障。

1.5 斷路與接地故障

斷路故障主要是由輸電線路工作中，某個(gè)位置出現(xiàn)斷路導(dǎo)致電流連接不通，最終形成嚴(yán)重的故障問(wèn)題，其原因主要是線路連接不良導(dǎo)致，或者某些線路搭接時(shí)斷開引發(fā)的接觸不良，該故障必須及時(shí)展開處理，否則會(huì)引發(fā)更加嚴(yán)重的電力事故。接地故障屬于較為明顯的故障問(wèn)題，一般是由線路出現(xiàn)與大地相連接的情況導(dǎo)致，主要是人為或自然環(huán)境因素造成，如果出現(xiàn)接地故障該區(qū)域會(huì)對(duì)周圍物體形成放電，因此會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，也需要及時(shí)進(jìn)行維修處理，同時(shí)也要加強(qiáng)日常維護(hù)與監(jiān)測(cè)，盡量避免該故障的發(fā)生。

1.6 外力破壞

外力破壞大多是由于城市建設(shè)導(dǎo)致，很多工程需要進(jìn)行地下挖掘，所以會(huì)對(duì)地下的電纜布局進(jìn)行分析，但是難免會(huì)出現(xiàn)疏漏，而且電纜處于地下的位置，在施工過(guò)程中很難準(zhǔn)確把握，最終導(dǎo)致10kV 電纜線路出現(xiàn)損壞，這也會(huì)影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，因此必須提高電力設(shè)施的保護(hù)意識(shí)。目前來(lái)看大部分工程都會(huì)用到機(jī)械設(shè)備，并且需要對(duì)地面進(jìn)行挖掘施工，例如道路建設(shè)、綠化工程以及管道施工，都會(huì)對(duì)地下電纜造成影響。因此在施工前必須要詳細(xì)掌握電纜的分布，并對(duì)施工進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，這樣才能避免外力造成的故障問(wèn)題，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.7 基礎(chǔ)故障

基礎(chǔ)故障大多是由設(shè)計(jì)、材料以及工藝等環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，最終引發(fā)的故障問(wèn)題，因此需要從多個(gè)方面進(jìn)行分析，例如在設(shè)計(jì)過(guò)程中，10kV 電纜線路屏蔽技術(shù)沒(méi)有處理好，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下10kV 電纜線路就會(huì)逐漸降低機(jī)械強(qiáng)度，最終引發(fā)故障問(wèn)題。除此之外10kV 電纜線路本身的材料存在缺陷，也會(huì)在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)故障問(wèn)題，尤其是10kV 電纜外護(hù)套、絕緣層等部位，存在質(zhì)量問(wèn)題必定會(huì)引起故障現(xiàn)象。另外10kV 電纜線路長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，也會(huì)出現(xiàn)老化、臟污引發(fā)故障，工藝方面一般是安裝不到位，再受到環(huán)境的影響，留下了嚴(yán)重的故障隱患。

2 10kV 運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

2.1 加強(qiáng)10kV 電纜用電負(fù)荷與溫度監(jiān)測(cè)

針對(duì)10kV 電纜線路高溫導(dǎo)致的故障問(wèn)題，可以通過(guò)安裝儀表或利用人工等方式進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，確保可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度異常，并采取相應(yīng)的處理措施，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定提供保障。一般來(lái)說(shuō)10kV 電纜橫截面最大電流，就是標(biāo)準(zhǔn)的最大承受負(fù)荷，不過(guò)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，最大電流對(duì)于10kV 電纜的損傷非常嚴(yán)重，尤其是處于運(yùn)行狀態(tài)下，最容易受到影響引發(fā)故障問(wèn)題。因此在10kV 電纜線路日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)該采用人工或儀表的方法，針對(duì)電纜運(yùn)行情況展開監(jiān)測(cè)，尤其是電纜的溫度，必須確保各項(xiàng)數(shù)值都在安全范圍內(nèi)，一旦超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行勘察，并采取有效的維護(hù)措施，避免10kV電纜受到損壞。

2.2 加強(qiáng)10kV 電纜絕緣檢測(cè)與腐蝕監(jiān)測(cè)

在敷設(shè)10kV 電纜線路的過(guò)程中，應(yīng)該注重電纜線路的基礎(chǔ)功能檢測(cè)，例如10kV 電纜線路的絕緣性，這是非常重要的因素，會(huì)直接影響電纜線路的應(yīng)用時(shí)間，因此要注重電纜線路最容易出現(xiàn)故障問(wèn)題的環(huán)節(jié)，從根本上起到預(yù)防的效果。由于10kV 電纜線路始終在地下環(huán)境，所以不可避免地面臨腐蝕問(wèn)題，尤其是地下經(jīng)常會(huì)受到各類元素、物質(zhì)的影響，出現(xiàn)腐蝕情況后電纜的性能就會(huì)逐漸降低，所以要檢測(cè)好電纜的絕緣性。另外要針對(duì)電纜的敷設(shè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，尤其是較強(qiáng)的電磁場(chǎng)，往往會(huì)對(duì)電纜造成影響，因此要及時(shí)展開監(jiān)測(cè)、處理。

2.3 加強(qiáng)10kV 電纜敷設(shè)質(zhì)量驗(yàn)收

在敷設(shè)過(guò)程中必須加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收工作，首先是材料質(zhì)量方面的因素，因?yàn)殡娎|材料質(zhì)量往往會(huì)影響使用壽命，包括出現(xiàn)故障問(wèn)題的概率，一般情況下主要會(huì)針對(duì)電纜材料的絕緣性、耐高溫性等方面進(jìn)行驗(yàn)收[4]。其次是電纜敷設(shè)工藝驗(yàn)收，也就是整體的布置是否合理，這也會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)的使用，這也是判斷電纜線路施工的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此必須加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收工作，保證10kV 電纜線路的應(yīng)用安全。例如電纜密集位置防火板安裝，或者其他防火裝置等，這是非常重要的環(huán)節(jié)，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，可以要求返工處理，必須提高電纜線路的安全性。

2.4 實(shí)時(shí)狀態(tài)維修管理模式

由于10kV 電纜線路出現(xiàn)故障問(wèn)題，會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響，因此要采取實(shí)時(shí)狀態(tài)維修管理模式，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供保障，并減少電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的故障問(wèn)題。例如電纜井蓋應(yīng)該每年檢查一次，從而判斷是否存在安全隱患，避免由積水等因素導(dǎo)致電纜腐蝕，最終造成嚴(yán)重的電力事故[5]。其次電纜終端頭則需要按照季度展開檢測(cè)，避免出現(xiàn)溫度過(guò)高或局部損壞等問(wèn)題，從而引發(fā)安全事故。針對(duì)時(shí)間年限比較長(zhǎng)的線路，需要定期維修檢測(cè)，尤其在荷載高峰狀態(tài)下，另外要針對(duì)受潮、老化以及腐蝕等問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，對(duì)于存在安全隱患的部分應(yīng)該及時(shí)更換，降低電纜故障發(fā)生概率。

2.5 發(fā)展智能電力診斷技術(shù)

近些年我國(guó)科技不斷發(fā)展，也為電力產(chǎn)業(yè)進(jìn)步提供了保障，現(xiàn)階段應(yīng)該針對(duì)容易出現(xiàn)故障的10kV 電纜線路，研發(fā)出新的智能電力故障診斷技術(shù)，以此來(lái)為故障問(wèn)題的識(shí)別提供便利。目前使用最多的就是專家系統(tǒng)，也是當(dāng)下應(yīng)用范圍最廣的人工智能技術(shù)，主要應(yīng)用于電路故障診斷中，可以把常見的故障問(wèn)題、存在的安全隱患錄入到系統(tǒng)中，并針對(duì)故障設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值，在檢測(cè)后數(shù)值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)進(jìn)行自動(dòng)診斷，并給出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。該方式大大提高了10kV 電纜線路故障診斷的便捷性，能夠隨時(shí)展開補(bǔ)救措施。除此之外我國(guó)還有很多相關(guān)技術(shù)，可以全面應(yīng)用到電力領(lǐng)域中，包括模糊診斷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷，都是較為有效的診斷技術(shù)，因此電力故障診斷智能化已經(jīng)成為主要的發(fā)展方向。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了滿足現(xiàn)代社會(huì)的供電需求，電力產(chǎn)業(yè)必須加快發(fā)展腳步，不斷完善配網(wǎng)線路，尤其是10kV 電纜作為線路中最關(guān)鍵的部分，也會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此要注重故障分析，并制定有效的運(yùn)行維護(hù)措施[6]。首先可以從常見的故障中入手，通過(guò)有效的檢測(cè)方法、診斷方法進(jìn)行完善，其次要設(shè)計(jì)出更為先進(jìn)的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)供電部門的工作效率，強(qiáng)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。供電一直都是現(xiàn)代社會(huì)中的關(guān)鍵問(wèn)題，包括人們的日常用電、工廠生產(chǎn)用電等等，所以必須完善電力系運(yùn)行故障，以此來(lái)推動(dòng)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步。