10kV 電纜分支箱常見的一些問題及措施

廖曉軍

（大埔縣電力工程有限公司，廣東梅州 514200）

0 引言

中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不斷提高了人們對(duì)電力能源的需求。隨著城市化進(jìn)程的加快，早期在街道和巷道上架起的架空電線已被電纜取代，并被埋在地下深處。由于其在地下的擴(kuò)展，已廣泛使用10kV 配電網(wǎng)，這大大減少了占地面積，使電源更安全，更可靠，并改善城市環(huán)境的美感。10kV 電纜分支箱是10kV 配電網(wǎng)線路的必要配套設(shè)備，但是，在現(xiàn)實(shí)生活中，由于各種原因，10kV 電纜分支箱經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障。因此，找出故障原因并找到正確的解決方案非常重要。

由于城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市道路沿線的綠化帶，新的開放公園和居民區(qū)的形成，環(huán)境要求不斷提高，而架空線的建設(shè)卻受到限制。為了適應(yīng)這種新情況并加快城市電網(wǎng)建設(shè)中配電網(wǎng)的布線過程，電力電纜以其占地面積小，相對(duì)安全，供電可靠和美化等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而迅速發(fā)展。高壓電纜分支箱解決了電纜分接的問題，并具有完全絕緣，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，用途廣泛的優(yōu)點(diǎn)。高壓電纜分支箱作為重要的配電配套設(shè)備，優(yōu)化了電纜線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了多回路電纜線的供電。

1 10kV 電纜分支箱故障實(shí)例

2014 年7 月某個(gè)地方，收到警報(bào)調(diào)度，管轄內(nèi)10kV 且段母線發(fā)出了接地故障信號(hào)，由A 縣城的10kV 線路接地故障選線確定，A，B，C 三相電壓 11.73kV，9.98kV，0.85kV 的三相初步判斷屬于B 線零序電壓93.81kV 單相金屬性接地故障，并屬于C 的問題。維修人員對(duì)該線路的這一部分進(jìn)行檢查，確定了一段的電纜分支箱有故障。打開電纜接線盒的蓋子后，小面積箱式變壓器的10k 電纜T 型連接器的電纜接線盒T 型連接器和電纜T 型連接器c 相電纜已燒壞，相鄰的電纜的T 型連接器和電纜的彎頭遭受了不同程度的燃燒損壞，并且分支箱的內(nèi)壁上有許多冷凝水滴。最終確定是由于電纜分支箱和居民區(qū)T 接頭被燒毀，導(dǎo)致接地故障，立即指派其工作人員進(jìn)行維護(hù)，最后消除故障。

故障分析：

故障發(fā)生前，由于持續(xù)陰雨天氣，電源電纜分支箱內(nèi)的空氣濕度較高。發(fā)生故障時(shí)，天陰多雨，對(duì)電纜分支箱的安全運(yùn)行影響很大。通過對(duì)10kV 電纜分支箱的故障點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)圖片，設(shè)備及施工資料進(jìn)行比較，對(duì)設(shè)備的絕緣，安裝質(zhì)量，運(yùn)行等方面進(jìn)行分析。

（1）設(shè)備絕緣

在母線上預(yù)留接口保護(hù)帽和外殼的絕緣是由硅橡膠絕緣裝置制成的，由于母線對(duì)C 的故障，本體中的缺陷可能存在于工廠，主要導(dǎo)體絕緣問題，經(jīng)過一定時(shí)間的操作后，硅橡膠絕緣水平下降，硅橡膠表面破裂，由于地下水較多而不斷下雨，底部的水蒸氣滲透而引起母線向分支箱放電，最終導(dǎo)致絕緣擊穿和母線外殼燒毀。

（2）安裝質(zhì)量

當(dāng)電纜頭長(zhǎng)度不足時(shí)，可以臨時(shí)調(diào)整C 相電纜頭的安裝位置，這可能會(huì)導(dǎo)致C 相母線右側(cè)的第一個(gè)樁頭的絕緣損壞。絕緣保護(hù)帽插入到小于預(yù)定位置的間隙中；導(dǎo)電密封蓋在安裝過程中未擰緊，并且有裂紋或脫落。如果水蒸氣長(zhǎng)時(shí)間滲入套管，套管的爬電距離會(huì)變小，并且套管的表面濕度會(huì)過高，這會(huì)形成導(dǎo)電路徑并引起接地故障，從而導(dǎo)致套管樁之間的間隙放電頭和分支盒，導(dǎo)致套管長(zhǎng)期受熱和套管燒壞。

（3）操作方面

盡管按周期巡視和檢修支線箱，但由于支線箱管理時(shí)間短和缺乏操作經(jīng)驗(yàn)，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常設(shè)備。通過現(xiàn)場(chǎng)檢查箱內(nèi)的設(shè)備和母線，發(fā)現(xiàn)支線箱的底部和母線的絕緣表面污染較輕，濕度過大，對(duì)線路的運(yùn)行有一定影響。支線盒C 相母線絕緣或緊固設(shè)備未到達(dá)指定位置，存在間隙，在潮濕的情況下，絕緣水平大大降低，水蒸氣通過拉緊間隙總線向內(nèi)部滲透，從而構(gòu)成總線絕緣表面的導(dǎo)電路徑，形成總線腔隙放電發(fā)熱，導(dǎo)致設(shè)備接地直到燒毀，導(dǎo)致線路永久性故障。

2 電纜分支箱存在的主要問題分析

如今城市中正在使用的電纜分支箱經(jīng)過若干年的使用存在不同程度的問題，主要有：

2.1 銹蝕嚴(yán)重

早期安裝的電纜分支箱使用時(shí)間長(zhǎng)，存在不同程度的生銹和腐蝕跡象其原因是早期的電纜分支箱是用簡(jiǎn)單的鐵制成的，鐵質(zhì)材料在低溫和高濕度下容易生銹。大多數(shù)分支箱位于電纜隧道和通道中，因此，當(dāng)冬天溫差大時(shí)，內(nèi)部會(huì)凝結(jié)，部分電纜終端因潮濕出現(xiàn)電暈，然后產(chǎn)生積碳點(diǎn)，從而嚴(yán)重?fù)p壞外殼。對(duì)于設(shè)備的長(zhǎng)期生銹問題仍然沒有合適的解決方案，這樣給其操作上和安全上都帶來了一定的危險(xiǎn)。

2.2 線路選擇不合理

線路的選擇在電纜的安裝中非常重要，應(yīng)選擇最合理的路線。因?yàn)橥浑娎|分支箱上有多個(gè)用戶，一旦用戶線路出現(xiàn)故障，整個(gè)線路將被切斷，分支箱故障將是相同的，并且由該原因引起的故障很難排除。因此，為避免家庭檢查帶來的不便，對(duì)線路的選擇一定要慎重合理。

2.3 運(yùn)維管理較差

安裝10kV 電纜分支箱后，應(yīng)定期進(jìn)行操作和維護(hù)。在實(shí)際工作中，運(yùn)維人員只能進(jìn)行表面處理，不能滿足相關(guān)要求。當(dāng)相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。在分支箱操作的后期階段，問題將變得更加嚴(yán)重，甚至使分支箱損壞。除了缺乏嚴(yán)格的驗(yàn)收之外，設(shè)備本身也無法應(yīng)對(duì)進(jìn)出口阻塞，以及已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間的分支箱電纜的通風(fēng)孔出現(xiàn)數(shù)量不足的問題沒有及時(shí)進(jìn)行處理，從而導(dǎo)致運(yùn)行和維護(hù)工作不佳從而導(dǎo)致分支箱頻繁出現(xiàn)故障。

3 故障主要原因分析

3.1 分支箱設(shè)備絕緣性能差

目前，電纜分支箱大多采用美國(guó)分支箱，其具有水平多路總線和單向門?？偩€上的管套是由硅膠制成的絕緣設(shè)備，盒子小巧，固定組合靈活，絕緣和密封性能好，電纜T 頭和軸頭的絕緣性能容易出現(xiàn)故障，電纜分支箱中沒有氣孔，安裝在井中潮濕的空氣不能與外界對(duì)流，當(dāng)外界氣溫與井內(nèi)氣溫溫差大時(shí)，分支箱壁表面出現(xiàn)了凝露。長(zhǎng)時(shí)間使用后，硅膠材料的表面會(huì)破裂，導(dǎo)致絕緣性能大大降低，低絕緣最終將導(dǎo)致應(yīng)力體表面上的電路放電，從而導(dǎo)致故障。

3.2 工藝質(zhì)量不過關(guān)

電纜分支箱的安裝在技術(shù)水平上有較高的要求，需要高技術(shù)和高素質(zhì)的施工人員。但在現(xiàn)場(chǎng)施工中發(fā)現(xiàn)，許多施工人員沒有按照安裝要求進(jìn)行肘頭、護(hù)帽和堵蓋互相連接的處理工作。此外，如果未按正確的順序安裝肘頭，則在安裝了一個(gè)階段后，將不能將絕緣保護(hù)帽插入預(yù)定位置，也不能擰緊安裝帽。一旦水蒸氣進(jìn)入，母排樁頭將把間隙排放到分支箱，從而導(dǎo)致管套燒壞。

4 主要防范措施分析

4.1 加強(qiáng)新設(shè)備驗(yàn)收和絕緣試驗(yàn)

運(yùn)行單位對(duì)新設(shè)備投入按規(guī)程要求進(jìn)行驗(yàn)收：

施工前，檢查分支箱及設(shè)備有無損傷、斷裂、變形等情況；竣工驗(yàn)收，收集分支箱出廠合格證，母排絕緣試驗(yàn)報(bào)告，設(shè)備竣工資料等；檢查絕緣保護(hù)帽、T 型電纜接頭、肘型電纜接頭等各部位連接情況；檢查所有電纜接頭按要求連接，有無松動(dòng)、脫開、斷裂現(xiàn)象；檢查電纜頭及箱體應(yīng)安裝接地線并連接可靠，測(cè)量接地電阻，使接地電阻值符合要求；確定預(yù)留的分支全部裝上絕緣保護(hù)帽并檢查接觸緊密情況。在確保分支箱全部符合要求后，設(shè)備方能投入運(yùn)行。

4.2 加強(qiáng)投運(yùn)前的驗(yàn)收和檢查

分支箱投入使用前，有關(guān)單位必須按照規(guī)定的程序嚴(yán)格接收和檢查分支箱，拒絕接收不合格或不規(guī)范的分支箱。一旦發(fā)現(xiàn)分支箱的絕緣支柱變形或斷裂，必須及時(shí)更換。接地線的安裝應(yīng)符合接地電阻，預(yù)留的支路應(yīng)戴好保護(hù)帽，通風(fēng)孔的設(shè)計(jì)應(yīng)符合要求，電纜進(jìn)出箱均應(yīng)進(jìn)行堵漏處理，這些檢查和驗(yàn)收工作對(duì)于分支箱的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

4.3 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程。電纜分支箱與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，中相電纜應(yīng)鋸短，保證三相電纜長(zhǎng)短合適、平齊，防止因過長(zhǎng)或過短的相電纜產(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瓷絕緣接觸不良，避免電纜分接箱出線瓷絕緣因受力導(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)致接觸電阻過大或水汽滲入，燒毀電纜分接箱瓷絕緣及T型電纜接頭。

5 結(jié)語

城市化進(jìn)程的加快和現(xiàn)代文明對(duì)城市各項(xiàng)要求的提高，使地下10kV 配電線路或絕緣設(shè)計(jì)，智能電網(wǎng)開發(fā)和配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)要求的專業(yè)管理人員也在不斷提高，操作人員日趨增多。電纜分支箱要經(jīng)過較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間改造并逐步淘汰，新安裝的分支箱應(yīng)注意檢查驗(yàn)收，保護(hù)頻繁發(fā)生故障的分支箱應(yīng)注意維修，要對(duì)維修人員進(jìn)行專業(yè)的職業(yè)培訓(xùn)，以提高其專業(yè)水平，使電纜分支箱的安全可靠運(yùn)行，使整個(gè)配電網(wǎng)正常。