10千伏電纜分支箱故障分析

摘要：由于城市建設(shè)快速發(fā)展，對(duì)環(huán)境要求也不斷提升，這在一定程度上限

引言

由于城市建設(shè)快速發(fā)展，城市道路邊的綠化帶和綠化公園的新建，居民小區(qū)的形成，對(duì)環(huán)境要求也不斷提升，限制了架空線(xiàn)路的建設(shè)。為適應(yīng)這一新形勢(shì)，在城市電網(wǎng)建設(shè)中加快配電網(wǎng)電纜化進(jìn)程，電力電纜正以其特有的占地小、相對(duì)安全、供電可靠、環(huán)境美化等諸多優(yōu)點(diǎn)飛速發(fā)展，高壓電纜分支箱因解決了電纜分接問(wèn)題及全絕緣、全密封、耐腐蝕、免維護(hù)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝組合靈活多變的特點(diǎn)而被廣泛使用。

高壓電纜分支箱作為配電的重要配套設(shè)備，優(yōu)化了電纜線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了多回路電纜線(xiàn)路供電。高壓分支箱連接電纜終端的施工工藝、連接點(diǎn)接觸質(zhì)量，分支箱本體連接套管的絕緣等因素，直接關(guān)系到線(xiàn)路的安全運(yùn)行。

1 故障經(jīng)過(guò)及查線(xiàn)情況

2015年3月14日11點(diǎn)42分，110千伏大廠(chǎng)變電站10千伏Ⅰ段母線(xiàn)三相電壓不平衡，此時(shí)顯示電壓如下：UA=10.74kV、UB=9.09kV、UC=1.73kV，零序電壓3UO=96.63kV，A、B兩相線(xiàn)電壓UAB=10.38kV。

11點(diǎn)51分，拉開(kāi)大廠(chǎng)變電站10千伏楊莊線(xiàn)174開(kāi)關(guān)，Ⅰ段母線(xiàn)三相電壓恢復(fù)正常。

初步確定故障發(fā)生在10千伏楊莊線(xiàn)，故障為C相，故障性質(zhì)為單相接地，10千伏楊莊線(xiàn)沿布圖及柱開(kāi)線(xiàn)路運(yùn)行人員對(duì)10千伏楊莊線(xiàn)及大廠(chǎng)變電站到R9119柱開(kāi)的線(xiàn)路進(jìn)行故障巡視，未見(jiàn)異常。14點(diǎn)02分向值班調(diào)度員匯報(bào)，請(qǐng)求拉開(kāi)R9119柱開(kāi)試送前段線(xiàn)路，試送成功，前段線(xiàn)路運(yùn)行正常。

15點(diǎn)23分，大廠(chǎng)變電站10千伏Ⅰ段母線(xiàn)再次出現(xiàn)三相電壓不平衡，此時(shí)顯示電壓如下：UA=10.66kV、UB=8.9kV、UC=1.85kV。線(xiàn)路運(yùn)行人員對(duì)10千伏楊莊線(xiàn)及R9119柱開(kāi)的前段線(xiàn)路重新進(jìn)行故障巡視，發(fā)現(xiàn)10千伏楊莊線(xiàn)#1電纜分支箱箱蓋右角處表面變色，形成大塊燒過(guò)黃色斑塊，空氣中夾著絕緣皮燒過(guò)的氣味，打開(kāi)箱蓋后，發(fā)現(xiàn)C相一只未安裝電纜的母排套管燒毀。

2 設(shè)備概況及運(yùn)檢情況

10千伏楊莊線(xiàn)#1電纜分支箱是四回路美式分支箱，于2002年4月投入運(yùn)行，生產(chǎn)廠(chǎng)家是浙江寧安分支箱制造廠(chǎng)。

2006年10月9日，對(duì)分支箱進(jìn)行檢修和清掃，設(shè)備情況良好。2008年1月15日，對(duì)分支箱進(jìn)行周期性巡視，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。

3 故障分析

因?yàn)楣收宵c(diǎn)發(fā)生在高壓電纜分支箱內(nèi)部，且線(xiàn)路在第一次故障巡視后未能發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)的情況下，線(xiàn)路試送成功，并運(yùn)行了1小時(shí)20分鐘，當(dāng)時(shí)天氣為多云良好天氣，此類(lèi)故障是我們第一次經(jīng)歷，對(duì)故障原因查閱相關(guān)資料，走訪(fǎng)南京供電公司有關(guān)配電運(yùn)行人員和專(zhuān)家，得到的第一手資料很少，所以我們從設(shè)備絕緣、安裝質(zhì)量、運(yùn)行方面、外界因素等進(jìn)行了多方面的分析。

3.1 設(shè)備絕緣

高壓分支箱組合方式是美式組合母排，預(yù)留接口的絕緣保護(hù)帽以及母排上的套管是硅橡膠制成絕

緣設(shè)備，因故障為C相母排，該相在出廠(chǎng)時(shí)本體可能存在缺陷，主要導(dǎo)體的絕緣層存在問(wèn)題，通過(guò)一定時(shí)間運(yùn)行后，硅橡膠絕緣水平下降，硅橡膠表面出現(xiàn)龜裂，由于箱底地下水較多，水汽的浸透造成母排對(duì)分支箱放電，最終導(dǎo)致絕緣擊穿及母排套管燒毀。

3.2 安裝質(zhì)量

根據(jù)分支箱內(nèi)的電纜頭安裝位置分析，現(xiàn)B、C兩相電纜分別安裝在母排的左側(cè)，而A相電纜則安裝在母排的右側(cè)，從施工工藝方面來(lái)說(shuō)，屬于施工工藝不規(guī)范。分析認(rèn)為有可能現(xiàn)場(chǎng)安裝電纜時(shí)，先安裝C相后，發(fā)現(xiàn)A相安裝時(shí)，電纜頭長(zhǎng)度不夠，臨時(shí)調(diào)整C相電纜頭安裝位置，從而有可能發(fā)生：①導(dǎo)致C相母排右側(cè)第一樁頭絕緣損壞；②絕緣保護(hù)帽插入不到位存在縫隙；③導(dǎo)電封帽安裝時(shí)未擰緊存在縫隙或脫落。如果長(zhǎng)期遇到水汽滲入，套管的爬電距離變小，如果套管表面濕度過(guò)大將構(gòu)成導(dǎo)電通路，發(fā)生接地故障，也會(huì)造成母排樁頭對(duì)分支箱間隙性放電，形成母排樁頭長(zhǎng)期發(fā)熱，使套管燒毀。

3.3 運(yùn)行方面

第一、雖然我們已按周期對(duì)分支箱進(jìn)行巡視和檢修，由于對(duì)分支箱管理的時(shí)間較短，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)上存在不足，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的異?？赡軟](méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

第二、在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)對(duì)箱內(nèi)設(shè)備及母排察看，發(fā)現(xiàn)分支箱的底部和母排絕緣表面有輕度的污染和潮濕，對(duì)線(xiàn)路的運(yùn)行起到外在的影響。

第三、針對(duì)線(xiàn)路第一次接地故障，在故障點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)前，線(xiàn)路能繼續(xù)運(yùn)行1個(gè)多小時(shí)再次出現(xiàn)了接地故障，分析認(rèn)為主要是C相母排絕緣或設(shè)備緊固不到位存在縫隙，由于受到水汽滲透，所以發(fā)生了第一次線(xiàn)路接地故障，故障時(shí)的大電流使得絕緣表面水汽蒸發(fā)，硅橡膠絕緣又能恢復(fù)原絕緣狀態(tài)，當(dāng)線(xiàn)路運(yùn)行后，箱內(nèi)的水汽慢慢滲入到C相母排薄弱的絕緣處，行成了間隙性接地、設(shè)備發(fā)熱直到燒毀過(guò)程，最終造成線(xiàn)路永久性接地故障。

3.4 外界因素

由于2008年1月下旬連續(xù)數(shù)天大雪，箱蓋上的積雪化成水后從箱蓋縫隙處漫漫滲透到箱內(nèi)，同時(shí)雨雪又使地下水位增高，地下水汽通過(guò)電纜孔洞滲入到分支箱內(nèi)，箱內(nèi)處于相對(duì)封閉狀況，空氣濕度較大，對(duì)電氣絕緣有較大的影響，特別是對(duì)絕緣連接處的密封不好的設(shè)備，往往造成絕緣設(shè)備爬電距離過(guò)小，容易發(fā)生接地故障。

4 防范對(duì)策研究

4.1 按安裝要求和工藝施工

美式T型分支箱電纜接頭制作，應(yīng)由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作，并根據(jù)分支箱、電纜型號(hào)認(rèn)真閱讀安裝制作圖，使施工人員了解電纜的結(jié)構(gòu)、特性和用途，以便安裝時(shí)按安裝工藝及注意事項(xiàng)進(jìn)行操作，因?yàn)殡娎|的制作和安裝是一項(xiàng)隱蔽、精細(xì)工程，質(zhì)量管理必須貫穿全過(guò)程。

因?yàn)殡娎|分支箱與T型電纜接頭安裝的相間距離狹小，從電纜分支箱出線(xiàn)套管至三芯電纜分相后長(zhǎng)度不足1.2m，應(yīng)確保在距離電纜終端大于1.2m處進(jìn)行分相處理，電纜分相處理時(shí)，將三相電纜分別與電纜分支箱套管端口端子對(duì)齊，中間相電纜應(yīng)鋸短，保證三相電纜長(zhǎng)短合適、平齊，防止因過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短相電纜產(chǎn)生較大的推力或拉力，導(dǎo)致固定的T型電纜接頭與電纜或電纜分接箱出線(xiàn)套管接觸不良，避免電纜分接箱出線(xiàn)套管因受力導(dǎo)致漏氣。

對(duì)于T型電纜接頭安裝，電纜分接箱的套管、T型電纜接頭本體、絕緣后封堵必須用扳手連接到位，不能留有虛位，否則將會(huì)導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大或水汽滲入，燒毀電纜分接箱套管及T型電纜接頭。

4.2 提高運(yùn)行和檢修水平

加強(qiáng)對(duì)配電線(xiàn)路運(yùn)行及檢修人員技能培訓(xùn)，掌握高壓分支箱、電纜等設(shè)備運(yùn)行規(guī)律和操作技能，并經(jīng)考試合格后方能上崗。對(duì)新設(shè)備使用和新工藝的推廣，邀請(qǐng)廠(chǎng)家技術(shù)人員介紹安裝工藝及注意事項(xiàng)，不斷地提高運(yùn)行維護(hù)和管理水平。

4.3 解決箱內(nèi)潮濕問(wèn)題

在高壓分支箱驗(yàn)收時(shí)，要求分支箱的底蓋蓋好，對(duì)電纜孔洞過(guò)大應(yīng)采用防火膠泥進(jìn)行封堵，同時(shí)對(duì)箱門(mén)交聯(lián)處的縫隙增設(shè)軟絕緣皮，第一防止箱體的地下和箱蓋上的水汽及污穢物進(jìn)入箱內(nèi)，對(duì)電氣絕緣設(shè)備的危害。第二防止小動(dòng)物進(jìn)入箱內(nèi)咬壞電纜和分支箱母排絕緣層。對(duì)已投運(yùn)的分支箱的電纜孔洞全部進(jìn)行封堵工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著配電線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大，配電網(wǎng)電纜化進(jìn)程加快，電纜、分支箱、環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備不斷增加，對(duì)電纜、分支箱、環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行維護(hù)和管理水平也提出了更高的要求，新設(shè)備、新工藝和新的運(yùn)行要求需要線(xiàn)路人員不斷地學(xué)習(xí)，掌握新的管理理念和技能，保證配電線(xiàn)路安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫寶銀.10kV電纜分支箱故障分析及措施[J].農(nóng)村電氣化.2009（07）

作者簡(jiǎn)介

張愛(ài)民（1977年—），男，南京供電公司，南京豐源農(nóng)村電力實(shí)業(yè)有限公司總經(jīng)理，先后從事配電線(xiàn)路工、配電運(yùn)檢專(zhuān)職、配電運(yùn)檢主管工作、農(nóng)電公司總經(jīng)理。