降低10 kV 电力电缆线路故障率方法研究
作者 尹征
发表于 2025年3月

【摘 要】电力电缆具有较好的绝缘性能、较强的耐高温性、安装较为便利以及维护较少等特点,其在电力系统中的应用越发广泛,特别是在10 kV 等低压配电网的建设方面更是如此。随着10 kV 线路中电力电缆应用比例逐渐提升,其也会受到多种因素(例如设备原因、人为原因、自然条件等)影响,进而引发相关故障,对电力供应的可靠性、稳定性造成较大影响。针对此,本文主要以降低10 kV 电力电缆线路故障率为核心内容,首先分析10 kV 线路故障类型和具体原因,在此基础上提出针对性地降低10 kV 电力电缆线路故障的方法,希望能够对提升电力供应稳定性有所帮助。

【关键词】10 kV;电力电缆;线路故障率

引言

现代城市电力系统电力电缆已经成为不可或缺的组成部分,同时电力电缆系统故障也成了电力系统中最为常见的问题之一。特别是10 kV 配电网,电缆作为与人们生产生活关系最为密切的供电设备,其运行稳定性、可靠性直接影响着供电稳定性,所以一定要保证10 kV 电力电缆线路的稳定性和安全性,加强对10 kV 电力电缆故障的检查及排查,采取针对性措施降低电力电缆故障率。

一、10 kV 电力电缆的故障类型

10 kV 电力电缆在运行过程中,可能会出现多种类型的故障,这些故障严重影响着电力供应的稳定性和可靠性。常见的故障类型主要有以下几种。

(一)短路故障

短路故障是 10 kV 电力电缆较为常见的故障之一。当电缆的绝缘层受到损坏,导致线芯之间或线芯与接地部分之间的电阻急剧减小,就会形成短路。这可能是由于电缆自身质量问题,如绝缘层老化、有缺陷,或者外力破坏使绝缘层破损等原因造成的。短路发生时,电流会瞬间增大,产生大量热量,可能引发电缆烧毁,甚至引发火灾,对电力系统和周边环境造成严重破坏。例如,某城市在进行道路施工时,施工机械不慎挖破了地下10 kV 电力电缆的绝缘层,导致相间短路,附近区域大面积停电,还引发了局部火灾,给居民生活和商业活动带来极大不便。

(二)断路故障

断路故障表现为电缆线路的连续性中断,电流无法正常通过。造成断路的原因可能是电缆在生产过程中存在缺陷,线芯部分断裂;也可能是在安装、运输过程中受到过度拉伸、弯折,导致线芯断开。另外,外力破坏如车辆撞击、挖掘作业等也可能使电缆线芯断裂。断路故障会使相应的供电区域失去电力供应,影响生产生活。比如,某工厂附近的10 kV电力电缆被运输车辆撞断,导致工厂生产线停工,造成了较大的经济损失。

(三)接地故障

接地故障是指电缆线芯与大地或接地导体之间形成导电通路。电缆绝缘层的损坏、接地系统不完善都可能引发接地故障。接地故障发生时,会有电流流入大地,可能导致接地保护装置动作,影响电力系统的正常运行。而且,接地故障还可能使周围的人员和设备处于危险之中,存在触电风险。以某小区为例,由于地下电缆绝缘受潮,导致线芯与大地之间形成接地故障,小区内部分电气设备外壳带电,给居民的生命安全带来了威胁。

(四)局部放电故障

局部放电故障是由于电缆绝缘层内部存在气隙、杂质或绝缘缺陷,在电场作用下,气隙或缺陷处的电场强度集中,引发局部放电现象。局部放电会逐渐腐蚀绝缘材料,导致绝缘性能下降,最终可能引发更严重的故障。这种故障初期不易察觉,但随着时间推移,危害会逐渐增大。一些长期运行的 10 kV 电力电缆,由于绝缘老化产生气隙,进而出现局部放电现象,缩短了电缆的使用寿命。

二、10 kV 电力电缆故障原因分析

(一)电缆自身质量问题

电缆自身质量问题是引发故障的重要原因,例如电缆外绝缘层老化、皲裂、胀裂等问题,这种情况多半发生在电缆中间头、终端头或电缆转弯处附近,会导致电缆的绝缘性能下降,严重时会引起电缆断裂。由于电力电缆紧压时会出现尖锐毛刺,因此,线芯屏蔽层的厚度不均也会引起故障。随着工作电压的提高,导体表面的电场强度增加,导线顶端的电场剧烈扭曲,从而引起主绝缘树枝状放电。与此同时,电缆的屏蔽铜带的断裂也是值得关注的问题。屏蔽处感应到高电压,可能会产生放电,造成绝缘损伤,严重时出现冒烟和着火现象。

本文刊登于《消费电子》2024年12期
龙源期刊网正版版权
更多文章来自
订阅