探索10kV电缆终端头爬电原因和有效管控措施

发表时间:2020/11/5   来源:《中国电业》2020年18期   作者:林锦梅
[导读] 目的:本文旨在探索10kV电缆终端头爬电的常见原因以及在技术层面和管理管理层面的有效管控措施。方法:本文收
        林锦梅
        广东电网有限责任公司潮州供电局  广东潮州  521000

        【摘要】目的:本文旨在探索10kV电缆终端头爬电的常见原因以及在技术层面和管理管理层面的有效管控措施。方法:本文收集某城区2018年1月至2020年9月的10kV电缆终端头爬电数据,将10kV电缆终端头爬电的主要原因进行分析,所有爬电电缆终端头均采用针对性综合管控措施进行处理,包括运维策略的调整、检测手段的改进、施工过程的监督和加强品控,此后每年两次对其运行状态进行定期检测以评估管控效果。结果:本研究共纳入2018年1月至2020年9月发生爬电的电缆终端头75个,导致爬电最主要原因为运行年限长(32/75,43%),其他原因包括制造工艺不良(24/75,32%)、产品质量不佳(13/75,17%)及防水密封不好(6/75,8%)。针对这些因素从技术上和管理上制定相应的管控措施,并进行为期一年±三个月的跟踪,截至2020年9月所有爬电电缆终端头均呈现良好的运行状态,未再次发生爬电。结论:10kV电缆终端头爬电最常见的原因为运行年限长,其次才是制作工艺不良。该地区采用针对性的综合管控手段效果好,可推广至其他地区,在源头上和运行过程中减少电缆终端头的爬电,从而保障供电可靠性。
        【关键词】10kV电缆终端头;爬电;原因分析;管控措施

        随着社会的发展需求和电网的改造完善,城市中心及周边区域的电缆化率越来越高。而随着而来的是电缆线路及其附件的故障影响人们的正常用电,如何有效地管控电缆及其附件的安全稳定运行就成为了电力企业关注的焦点。10kV是供配电系统最常用的电压等级,而10kV电缆终端头更是10kV电缆线路中最为常见的组成部分,且相对电缆本体来说数量繁多故障多发。电缆终端头故障的原因一般为电缆终端头爬电导致绝缘击穿,所以分析其爬电原因和有效管控就成了研究重点。本文就某地区2018年1月至2020年9月的10kV电缆终端头爬电数据进行分析,探索10kV电缆终端头爬电的常见原因以及针对性综合管控措施的效果。
        资料与方法
1.研究对象:某城区2018年1月至2020年9月的10kV电缆终端头爬电数据
        2.研究方法
        2.1 10kV电缆终端头爬电原因分析
        将某城区10kV电缆终端头使用局部放电检测仪进行带电状态无差别爬电检测,将发生爬电的电缆终端头纳入统计分析,并对造成爬电的主要原因进行分析:(1)运行年限长:使用年限超过5年。 [1](2)制造工艺不良:作业人员划伤电缆的主绝缘,剥离半导体层的长度不符合安装要求,未按要求安装屏蔽线,电缆附件未清洁干净就进行安装,未均匀涂抹绝缘混合剂,导杆螺丝未拧紧就安装绝缘塞,下雨或湿度大的天气安装电缆附件,电缆预留长度不够或弯曲角度过大导致电缆承受超大应力等。(3)产品质量不佳:包括压力锥本体有缺陷,绝缘有裂纹或气泡,电缆附件的尺寸与本体和套管差出现连接不紧的情况等。
        2.2 针对性综合管控措施及其效果评价
        针对上述导致爬电的主要原因,在对爬电电缆终端头进行处理时要求有电缆终端头制作技能的人员旁站监督且在天气晴朗湿度不超过80%的情况下开展,对不同原因导致的爬电电缆终端头采取针对性综合管控措施:
(1)运行年限长的应对措施:针对运行年限超过25年的电缆终端头,建议立项批量更换,恢复绝缘性能。针对运行年限在5-25年间的电缆终端头,需根据实际情况缩短检测的周期,确保及时发现电缆头的爬电问题并更换。对于疑似爬电的电缆终端头可以放置局部放电在线监测仪进行监测,从而精准捕捉电缆终端头的间歇性放电瞬间。对于疑似爬电的电缆终端头还可以对电缆终端头进行红外测温作对比,如有发热或温差则可以更加明确爬电的可能性。


        (2)制造工艺不良的应对措施:为了规范电缆终端头制作过程,需有电缆终端头制作技能的人员旁站监督,确保每一个制作步骤都是符合要求的。同时完善电缆终端头的资料信息,保证可以查找到具体制作人员和制作单位。下雨和湿度大的天气则不开展电缆附件制作工作。对于存量的弯曲角度过大的电缆及电缆头则及时开展整改,通过延长预留长度或改变架设方式消除电缆应力。
        (3)产品质量不佳的应对措施:对于产品质量不佳的厂家,着重开展到货抽检或全检,避免不合格的产品进入电力系统中。
        (4)防水密封不良应对措施:对于防水密封不良的,需从内部和外部入手,电缆终端头的三叉口需填充密封好,电缆室底部也需要封堵好。

        电缆终端头处理完成运行一个月后对处理过的电缆终端头进行爬电检测回访并记录运行情况。如未发生爬电则继续纳入无差别爬电检测数据库中,如发生爬电则继续分析处理爬电原因。此后每年两次对其运行状态进行定期检测以评估管控效果。

结果
1. 基本情况:某城区2018年1月至2020年9月发生爬电的电缆终端头共75个
2. 爬电原因:,其中导致运行年限长(32/75,43%),制造工艺不良(24/75,32%)、产品质量不佳(13/75,17%)及防水密封不好(6/75,8%)。

3. 管控措施及其效果
    对于发现的爬电电缆终端头更换处理时均采用了有电缆终端头制作技能的人员旁站监督且在天气晴朗湿度不超过80%的情况下开展的管控措施,在这种综合管控模式下,进行为期一年±三个月跟踪(截至2020年9月),2018年1月至2020年9月处理的爬电电缆终端头均呈现良好的运行状态,未再次发生爬电。
讨论
        本研究通过对某城区电缆终端头爬电数据进行统计分析,得出四个常见的爬电原因,其中运行年限长为最主要原因,占比43%,其他原因还包括制造工艺不良、产品质量不佳及防水密封不好。在综合管控模式下,对不同爬电原因制定针对性的管控措施,长期跟踪结果显示原先爬电的电缆终端头均呈现良好的运行状态。
        本研究发现运行年限长是导致该城区爬电的主要原因。既往文献报道,在没有外力破坏的情况下,电缆投运后5-25年内,爬电的主要原因是受潮后水树发展成为电树绝缘击穿或树枝状老化绝缘击穿。超过25年后电缆的电热老化加剧,从而导致电缆故障。[1]与本研究的结论是一致的。制作工艺不良和产品质量不佳亦是较为常见的导致爬电等各种类型电路故障的原因[2],已经获得电力企业的重视。防水密封不良虽然占比较少,但因其可导致电缆终端头受潮,电缆室长期处于高湿度环境,由于介质移动水进入电缆终端头内部中,引起介质发热或焦耳发热而造成水树引发和发展[3],最终绝缘击穿。这种原因在环境相对潮湿的城市也是需要引起一定重视的。当然,本研究中采用的是局部放电检测仪进行爬电检测,它的准确性影响爬电结果的判断,所以配网实际运维中需采购准确度高的局放放电检测仪来进行检测。
        至于爬电的管控,跟既往研究中提及的采用优良材质的电缆附件和培训技能完备的电缆技[2]相比较,本文更全面地阐述了不同爬电原因的管控手段以及处理爬电的综合管控模式,方法简单易实现,可以快速地运用于配网实际运维中。值得一提的是,目前配网自动化设备越来越普及,电缆室的加热除湿装置也可以较好地去除电缆室的水汽。
        
        该地区采用针对性的综合管控手段效果好,对其他地区的管控有一定的借鉴指导意义,建议其他地区选取其中适用的管控手段结合本地的实际情况进行管控。此外,爬电的管控手段需长期实施下去,这样才可以掌握电缆终端头的运行质量。
        
        参考文献
[1] 罗俊华.杨黎明.姜芸.盛龙宝.电力电缆运行、故障及试验综述 [J].电力设备,2004(8):4-8.
[2] 张利军.交联电线接头故障原因及对策[J].今日科苑.2008(16):85.
[3]江日洪.交联聚乙烯电力电缆线路(第二版)[J].中国电力出版社.2009:108.
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