10kV配电网智能电缆的研发

郭清苗

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，新建和改建城市的供电均采用电力电缆，对电力电缆在工作中稳定性、持久性有较高的要求。电线电缆在电力行业具有重要地位，随着城市内部的电力电缆逐渐增多，电力电缆出现的故障也逐渐增多。为了掌握故障的原因，降低故障发生频率，技术人员应在检测中进行分析，找出相应的原因，并制定规范的预防措施。

关键词：10kV;配电网;智能电缆;研发

引言

电缆在配电网中的的使用越来越多，供电系统内部电缆出现问题的几率会变大。基于此，以电力电缆故障诊断为研究对象，采用小波奇异熵算法对电缆故障原始信号进行故障特征量提取，然后采用神经网络辨别电缆故障类型。仿真结果表明本方案能够准确辨别出故障类型，具有较高的精准度。

1配电网智能电缆的特点

依据智能电网技术需求开发的配电网智能电缆，就是在电缆导体内植入新型光纤传感器单元，通过与测控设备组合形成智能电缆系统，实现电缆运行动态测控、智能化运维管理、动态增容、状态评估、风险预警等功能，并提升运维管理效率，有效保证供电的可靠性。与传统电缆相比，配电网智能电缆具有以下优点：（1）采用新型光纤传感器，弥补了传统传感技术的不足，具有独特的优势：①光纤传感器既是信号的传输介质，又是敏感的传感元件，具有灵敏度高，响应速度快，与电子系统易兼容，可实现“传输”和“传感”合二为一等优点。②具有无源特性，可实现不带电远距离测量，解决了有源传感器植入电缆无法取电的技术缺陷，并且不存在过电压问题，不存在漏电和电击危险，具有良好的安全性。③具有分布式特点，可沿电缆长度方向分布式布置，实现了长距离连续监测，可探测出沿着电缆长度方向不同位置的物理量，如温度、应变等，实现真正意义的分布式监控功能。④新型光纤传感器不受电磁波干扰影响，具有很强的抗干扰能力。（2）新型光纤传感器直接植入电缆导体，可更直接、更准确地监测电缆运行的各项物理量。（3）随着新型光纤传感技术的发展，为产品的升级开发带来了无限可能。

2电缆常见故障分析

2.1传输电压超负荷造成的电缆损伤

电力电缆自身所运用的材料有着相应的绝缘等级，如出现了很大的过电压如对地短路、雷击等事故，电缆绝缘层就可能出现被烧坏击穿的问题;电缆制造中的工艺和设计问题。电力电缆在设计制造中，铅（铝）护层容易留下破口等缺陷。绝缘包裹过程中，纸绝缘也容易出现破损、褶皱和间隙重叠等缺陷。电缆的附件制造中会出现铸铁件砂眼，瓷件机械强度不够和组装密封性不严等缺陷。电缆中间接头和终端的制造过程中会出现防水和电场分布的设计缺陷或制造工艺问题，容易导致后期运行中发生故障。

2.2湿度较大导致的故障

常见的电力电缆都由绝缘层进行保护，防止受到外界环境温度及湿度的侵扰，但是在实际电力电缆故障分析过程中也发现了部分故障是由于电缆受潮导致的。而这些故障的发生点通常是在电缆的接头位置，而经过故障因素检测后，发现电缆的接头质量不佳，同时存在部分电缆接头所处的环境湿度较大，腐蚀了电缆内部保护套，使其出现裂纹，从而降低绝缘性和保护性，导致在遭受外界环境影响及内部电流变化时出现电力故障。

3电缆故障维修的有效措施

3.1测声法

测声法根据故障电缆在放电过程中产生的声音进行故障查找，这种方法对高压电缆的绝缘层闪络放电比较有效，在普通电缆中效果并不明显。测声法应用的设备主要为直流耐压试验仪器，高压电容器充电到相应电压范围内时，仪器会对电缆故障点进行放电，高压电缆的绝缘层会出现火花放电的声音。架空地面上安装的电缆，可通过听觉直接查找故障位置，若电缆安装在地下，需要先确定并标记电缆的总体走向，再利用相关技术进行定点测试，在检测的过程中放电声明显的地段，就是电缆的故障点。在没有定点仪器、相关检测设备时，需要借用助听器、听诊器进行查找，查找时需要将相关设备贴近地面，沿着电缆安装的走向进行移动，声音最大处为电缆的故障点，使用测声法时应注意安全，测试过程中需要安排安全管理人员进行监督，避免在查找过程中出现人身安全隐患问题。

3.2优化电缆敷设技术

经实践发现，工作人员基于现实情况，因地制宜地开展电缆安装与施工部分工作，其施工效果更为理想。针对雨量较多或本身地下水位较高的施工地点，工作人员可以借助直埋敷设技术辅助工作。该部分施工工作的顺利开展，能够降低地下水对电缆的不良影响，所在区域的电缆安装质量将因此大幅提升。至于需要高密度进行施工的区域，施工人员可以借助隧道铺设方法辅助施工。笔者认为，施工人员结合地理特征、电缆铺设需要，合理开展敷设部分工作，能够使电缆安装质量与应用质量得以保证。

3.3解决电缆腐蚀及老化问题的方法

电缆出现腐蚀及老化问题通常是与周围环境有关，想要提高电缆的使用寿命，还需要对电缆所处的环境进行严格的控制。为了减少电缆腐蚀情况的发生，需要尽可能选择较为中型的环境，确保热源地点离电缆有一定的距离，从而保障电缆的质量，提高使用效率。另外，为了减少电缆老化问题，需要对电瓷构件进行更新，淘汰铁脚镶入式的电瓷构件，并对一些容易发生老化损坏的绝缘电磁器件进行更换，以便更好地提高电缆的使用寿命。除此之外，为了提高绝缘等级，还可以在电缆附近安装防雷装置，避免电缆受到破坏。

3.4落实电缆施工的全程质量监督

首先要从前期规划角度出发，在采购电缆构件的过程中，针对采购商的产品资质及信誉保障进行严格审查，产品的运输及储存环节都要落实质量监管，严格剔除参数不合格的构件。在电缆施工的过程中，要确保施工工艺和施工需求相符，同时要结合不同的施工环境来落实电缆保护措施，例如针对地下水成分复杂的环境，要及时针对电缆的外保护层进行防腐蚀处理。在电缆铺设作业完成后，要阶段性地检测电缆的运行质量和基础性能是否良好，尤其是针对使用了一定时间的电缆进行严格的质量监测，分析其散热性能及绝缘性能。另外，针对生产商，在生产电缆及相关附属构件的过程中，必须要严格落实工艺标准化、生产科学化、管理全面化的生产制度，从生产源头上杜绝产品质量的缺陷，才能进一步提升电缆的安全运维效率，减少故障发生的概率，降低对电力系统及供电服务的不良影响。

结语

随着社会发展及居民生活质量的提升，对电力系统的要求也更加严格，因此需全面提升电力电缆的日常运维工作质量。在电力电缆的故障案例基础上进行因素分析，我国各城市、工厂、企业中广泛应用电力电缆，电力电缆具有铺设隐蔽、运行可靠、美化周边环境等特征。电缆是城市供电系统中较为重要的组成部分，对供电的安全性、可靠性均具有重要意义。在10kV供电线路的运行中，电缆影响人们的正常生活、工作用电，相关电力供电企业工作管理人员应加强对电缆的维护工作，确保在供电过程中的安全性、稳定性、可靠性，满足人们对日常生产生活用电的基本要求，提升电缆供电质量，推动供电企业的长效发展与运营。

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