曹隴平 潘玉江

摘? ?要：高壓電纜是城市變電站與重要用戶之間非常關(guān)鍵的供電聯(lián)絡(luò)線，其安全運行是電網(wǎng)可靠供電的重要保障，其中110kV高壓電纜的線路里程最長其安全問題需要得到電力部門的高度重視。本文將對某110kV高壓線路的故障進行檢測、探尋和分析，并通過分析闡述交叉互聯(lián)接地系統(tǒng)對高壓電纜的重要性，來說明交叉互聯(lián)同軸電纜被盜對電力系統(tǒng)的危害。需要提醒有關(guān)部門對此進行整改處理和采取應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：110kV高壓電纜;交叉互聯(lián)同軸電纜;故障測尋;分析與對策

中圖分類號：TM757文獻標志碼：A

0 前言

近年來，由于城市化進程的加速，電纜數(shù)量和范圍均快速增長，但由于設(shè)計、運維、管理等方面的不足，導致高壓電纜在前期架設(shè)完成后缺乏養(yǎng)護、看守，或是由于高壓電纜的安裝、架設(shè)本身就不符合實際情況，使得電纜在安裝過程中就存在著不同情況的缺陷，導致電纜帶病運行或無防護措施運行，因而引發(fā)電纜頻繁被盜的情況，導致電力企業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟損失，同時也對人民生產(chǎn)生活安全造成威脅，因此，需要對高壓電纜的安全問題提高重視，并采取措施進行整改。

1 110kV電纜中間接頭系列故障基本概況

本文以某地由某廠家統(tǒng)一安裝的110 kV電纜，中間接頭造成的系列故障為研究對象，深入分析了一系列故障的原因。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)分析了國內(nèi)電纜及其附件故障的主要原因和類型，可對電力電纜的安裝、運維、管理提供借鑒，以期逐步降低電纜接頭的故障發(fā)生率。

該段110kV電纜線路總長7.23km，全線共分為15個電纜段，由5個交叉互聯(lián)單元構(gòu)成，一側(cè)接220kV變電站GIS終端，另一側(cè)接110kV主變壓器，兩側(cè)終端金屬護層采用直接接地方式。全線經(jīng)過地區(qū)有一段河堤，采用排管與隧道相結(jié)合的方式敷設(shè)，電纜型號為YJLW03-64/110kV-400mm2。具體情況如圖1所示。

2 電纜中間接頭故障實際情況分析

根據(jù)圖1的情況，結(jié)合該地段電纜中間接頭故障的實際情況，本文做出了以下探尋方案及故障分析：

2.1 測尋方案

（1）發(fā)現(xiàn)電纜故障后，首先需要工作人員進行現(xiàn)場勘測，確定故障性質(zhì)，才能進行進一步的故障測尋。主網(wǎng)系統(tǒng)反饋的220kV變電站在故障發(fā)生時采取了電流差動保護，實測距離約為4.9km，距主變壓器約2.3km。假設(shè)此段電纜線路為純電纜線路，通過資料對比得出，從110kV變壓器所在變電站側(cè)開始測尋故障準確率更高。

（2）根據(jù)實地勘測情況，可采用3種方案進行測尋。一是用二次脈沖法對故障位置進行預定位，這種測尋方法相對能得到更準確的的數(shù)據(jù)，但需要經(jīng)過多次多種情況的測尋，工序相對復雜，需要耗費較多的人力和時間，因此這種測尋方法一般用于其他測尋方法均不能湊效的情況下;二是采用高壓電橋法預定位，這種方法不需要拆除交叉互聯(lián)電纜的接線，操作相對簡便，但需要對故障線芯與無故障線芯進行短接，容易受到接地系統(tǒng)的外部干擾;第三種為沖擊放電法，這種方法摒棄了故障位置預定位的步驟，而采用直接對故障線芯進行加壓沖擊放電，并進行聽測的方式進行測尋，相對來說，這種方法更直觀且受外部因素影響最低，因此可以優(yōu)先采用沖擊放電法來進行測尋。

2.2 具體的測尋步驟

初步確定了測尋方案后，我們可以從110kV變壓器所在變電站側(cè)進行高壓測試，將電纜故障測試車的高壓測試連接屏蔽線接到故障位置，并采用測試車的路徑整合測試設(shè)備，此步驟可以由電腦和信息平臺控制。

在電腦主控平臺選擇：“精確定點一沖擊一電壓范圍一自動模式一沖擊間隔”，一再次確定沖擊電壓一開始沖擊放電，使高壓電設(shè)備能夠整合故障測試。同時可以人為設(shè)置GIS終端的變壓范圍，通?？梢钥紤]不要高于15kV，約12kV時測尋的效果最好。采用聲磁同步儀測聽，對工井反饋回來的信號進行捕捉，最終確認故障位置應(yīng)在4#工井B相。

2.3 對實際故障進行解剖

將故障接頭兩端鋸斷抬至地面，在防水盒上下螺絲擰合的地方進行進一步勘測，找到精確的故障位置。將焦熔物清除，發(fā)現(xiàn)金屬護層鋁波紋與銅編織帶焊接處與銅保護殼燒結(jié)在一起，送電側(cè)銅保護殼已脆化。

進一步解剖，把靠送電側(cè)的銅保護殼、銅屏蔽網(wǎng)等清理后，發(fā)現(xiàn)預制橡膠絕緣件中間部位隆起擊穿，主軸向方向有一條一字型放射的主要裂紋。而在剖開橡膠材質(zhì)的預制件后，發(fā)現(xiàn)在中間接頭約10cm處有一損傷，產(chǎn)生了放電圓形凹坑，凹坑沿連接管方向呈電樹枝爬電痕跡，由此可知，該電纜主要問題為中間接頭處產(chǎn)生的故障。

3 對故障產(chǎn)生的原因進行分析

根據(jù)以上測尋解剖的結(jié)果，可以分析認為，該段110kV高壓電纜中間接頭產(chǎn)生故障，主要原因是電纜交叉互聯(lián)同軸電纜被盜導致的。

由于3#工井與4#工井地處河堤邊，該路段工井位置設(shè)計安置稍低于河床高度，因此該段線路電纜的交叉互聯(lián)箱與外箱都沒有進行嚴格的封堵措施，導致互聯(lián)箱內(nèi)的交叉互聯(lián)同軸電纜沒有較好地隱藏起來，而是有一段裸露在外。這應(yīng)當是造成同軸電纜被盜的主要因素。在同軸電纜被盜時，由于盜竊者采用了剪斷電纜的粗暴手段，使得剩下的電纜落入工井積水，造成短路，故障發(fā)生后沒有及時進行解決，導致所處線路的金屬護套鋁波紋、銅編織帶、銅保護殼等燒結(jié)在一起，最終導致了絕緣接頭發(fā)生擊穿的事故。

造成這一結(jié)果，次要原因還有：①連接管沒有采用均壓套屏蔽罩，且繞包直徑小于電纜主絕緣直徑，使預制絕緣件內(nèi)的應(yīng)力控制管與連接管接觸不緊產(chǎn)生氣隙;②連接管壓膜處沒有打磨光滑，容易引起尖端棱角處放電;③金屬護套與大地將形成閉合回路，金屬護套中有環(huán)流通過，使電纜發(fā)熱，降低電纜載流量，產(chǎn)生了極大的環(huán)流，因而造成中間接頭故障。但主要還是因為同軸電纜被盜引發(fā)的交叉互聯(lián)接地系統(tǒng)循環(huán)不暢而導致的故障問題。

4 針對電纜被盜導致故障的處理措施及建議

運行中單芯電纜的金屬護套應(yīng)可靠接地， 一旦完全懸空，就會通過電容分壓在金屬護層上產(chǎn)生很高的工頻電壓，對人身安全構(gòu)成威脅，同時可能造成電纜擊穿故障，嚴重的甚至會導致電纜溝道或隧道火災。所以，一旦發(fā)生這種情況應(yīng)立即進行處理。

具體的處理措施可為：

（1）加強對電纜線路的監(jiān)測，尤其對交叉互聯(lián)箱的溫度、濕度、周邊環(huán)境進行嚴格檢察，確保在故障或意外發(fā)生時能及時發(fā)現(xiàn)、及時處理。對高壓電纜線路范圍加裝標識牌，以方便運維人員定時定期地對高壓電纜線路進行檢修，同時也能預防意外性質(zhì)的破壞產(chǎn)生。

（2）加強防盜措施，安排運維人員對易發(fā)生盜竊的路段進行嚴密巡視和監(jiān)控，對于設(shè)置在地面上的交叉互聯(lián)箱體的基礎(chǔ)孔洞卜層用防火材料封堵，上半部分用混凝土填充，將同軸電纜包封在內(nèi)的方法，加大被盜難度。對于終端塔、終端場所的接地電纜，將電纜穿入塑料波紋管，然后采用在波紋管內(nèi)灌注砂漿的方法，以減少電纜接地線被偷盜的概率。

（3）帶電檢修。接地線、交叉互聯(lián)線被盜后金屬護套產(chǎn)生懸浮電位的危害性很大，因此僅僅立足于緊急情況下的處理是遠遠不夠的。應(yīng)采取有效手段防止類似的情況發(fā)生。但如果直接用接地線接地，瞬時放電電流很大，容易形成弧光放電，危及操作人員安全。應(yīng)采用滅弧接地裝置立即將懸浮金屬護層單端接地，消除懸浮電壓，暫時將金屬護層單接地運行，然后停電或帶電恢復為交叉互聯(lián)雙端接地方式。

（4）前期設(shè)計時應(yīng)當考慮到被盜風險，盡量在預安裝階段就設(shè)計好防盜措施，如在中間接頭工井安裝自動溫度報警裝置，安裝智能防盜井蓋等。

結(jié)語

隨著城市化的不斷發(fā)展，高等級電纜線路運行公里數(shù)越來越長?，F(xiàn)在國內(nèi)電力部門普遍重視電氣設(shè)備而忽視了對電纜線路的管理，造成電纜隧道管理混亂，加強對電力隧道的管控，避免盜竊事故的發(fā)生迫在眉睫。相關(guān)部門需要更多的思考如何快速地解決電纜故障、如何科學地對電纜線路進行維護，確保電纜系統(tǒng)安全運行。

參考文獻

[1]張巍.110kV電纜交叉互聯(lián)不完全換位引發(fā)的事故分析[J].科技與企業(yè)，2014（3）：232.