10千伏电缆分支箱故障分析

摘要：由于城市建设快速发展，对环境要求也不断提升，这在一定程度上限

引言

由于城市建设快速发展，城市道路边的绿化带和绿化公园的新建，居民小区的形成，对环境要求也不断提升，限制了架空线路的建设。为适应这一新形势，在城市电网建设中加快配电网电缆化进程，电力电缆正以其特有的占地小、相对安全、供电可靠、环境美化等诸多优点飞速发展，高压电缆分支箱因解决了电缆分接问题及全绝缘、全密封、耐腐蚀、免维护、体积小、结构紧凑、安装组合灵活多变的特点而被广泛使用。

高压电缆分支箱作为配电的重要配套设备，优化了电缆线路网络，实现了多回路电缆线路供电。高压分支箱连接电缆终端的施工工艺、连接点接触质量，分支箱本体连接套管的绝缘等因素，直接关系到线路的安全运行。

1 故障经过及查线情况

2015年3月14日11点42分，110千伏大厂变电站10千伏Ⅰ段母线三相电压不平衡，此时显示电压如下：UA=10.74kV、UB=9.09kV、UC=1.73kV，零序电压3UO=96.63kV，A、B两相线电压UAB=10.38kV。

11点51分，拉开大厂变电站10千伏杨庄线174开关，Ⅰ段母线三相电压恢复正常。

初步确定故障发生在10千伏杨庄线，故障为C相，故障性质为单相接地，10千伏杨庄线沿布图及柱开线路运行人员对10千伏杨庄线及大厂变电站到R9119柱开的线路进行故障巡视，未见异常。14点02分向值班调度员汇报，请求拉开R9119柱开试送前段线路，试送成功，前段线路运行正常。

15点23分，大厂变电站10千伏Ⅰ段母线再次出现三相电压不平衡，此时显示电压如下：UA=10.66kV、UB=8.9kV、UC=1.85kV。线路运行人员对10千伏杨庄线及R9119柱开的前段线路重新进行故障巡视，发现10千伏杨庄线#1电缆分支箱箱盖右角处表面变色，形成大块烧过黄色斑块，空气中夹着绝缘皮烧过的气味，打开箱盖后，发现C相一只未安装电缆的母排套管烧毁。

2 设备概况及运检情况

10千伏杨庄线#1电缆分支箱是四回路美式分支箱，于2002年4月投入运行，生产厂家是浙江宁安分支箱制造厂。

2006年10月9日，对分支箱进行检修和清扫，设备情况良好。2008年1月15日，对分支箱进行周期性巡视，没有发现异常。

3 故障分析

因为故障点发生在高压电缆分支箱内部，且线路在第一次故障巡视后未能发现故障点的情况下，线路试送成功，并运行了1小时20分钟，当时天气为多云良好天气，此类故障是我们第一次经历，对故障原因查阅相关资料，走访南京供电公司有关配电运行人员和专家，得到的第一手资料很少，所以我们从设备绝缘、安装质量、运行方面、外界因素等进行了多方面的分析。

3.1 设备绝缘

高压分支箱组合方式是美式组合母排，预留接口的绝缘保护帽以及母排上的套管是硅橡胶制成绝

缘设备，因故障为C相母排，该相在出厂时本体可能存在缺陷，主要导体的绝缘层存在问题，通过一定时间运行后，硅橡胶绝缘水平下降，硅橡胶表面出现龟裂，由于箱底地下水较多，水汽的浸透造成母排对分支箱放电，最终导致绝缘击穿及母排套管烧毁。

3.2 安装质量

根据分支箱内的电缆头安装位置分析，现B、C两相电缆分别安装在母排的左侧，而A相电缆则安装在母排的右侧，从施工工艺方面来说，属于施工工艺不规范。分析认为有可能现场安装电缆时，先安装C相后，发现A相安装时，电缆头长度不够，临时调整C相电缆头安装位置，从而有可能发生：①导致C相母排右侧第一桩头绝缘损坏；②绝缘保护帽插入不到位存在缝隙；③导电封帽安装时未拧紧存在缝隙或脱落。如果长期遇到水汽渗入，套管的爬电距离变小，如果套管表面湿度过大将构成导电通路，发生接地故障，也会造成母排桩头对分支箱间隙性放电，形成母排桩头长期发热，使套管烧毁。

3.3 运行方面

第一、虽然我们已按周期对分支箱进行巡视和检修，由于对分支箱管理的时间较短，运行经验上存在不足，对设备出现的异常可能没有及时发现。

第二、在现场通过对箱内设备及母排察看，发现分支箱的底部和母排绝缘表面有轻度的污染和潮湿，对线路的运行起到外在的影响。

第三、针对线路第一次接地故障，在故障点未发现前，线路能继续运行1个多小时再次出现了接地故障，分析认为主要是C相母排绝缘或设备紧固不到位存在缝隙，由于受到水汽渗透，所以发生了第一次线路接地故障，故障时的大电流使得绝缘表面水汽蒸发，硅橡胶绝缘又能恢复原绝缘状态，当线路运行后，箱内的水汽慢慢渗入到C相母排薄弱的绝缘处，行成了间隙性接地、设备发热直到烧毁过程，最终造成线路永久性接地故障。

3.4 外界因素

由于2008年1月下旬连续数天大雪，箱盖上的积雪化成水后从箱盖缝隙处漫漫渗透到箱内，同时雨雪又使地下水位增高，地下水汽通过电缆孔洞渗入到分支箱内，箱内处于相对封闭状况，空气湿度较大，对电气绝缘有较大的影响，特别是对绝缘连接处的密封不好的设备，往往造成绝缘设备爬电距离过小，容易发生接地故障。

4 防范对策研究

4.1 按安装要求和工艺施工

美式T型分支箱电缆接头制作，应由专业人员进行操作，并根据分支箱、电缆型号认真阅读安装制作图，使施工人员了解电缆的结构、特性和用途，以便安装时按安装工艺及注意事项进行操作，因为电缆的制作和安装是一项隐蔽、精细工程，质量管理必须贯穿全过程。

因为电缆分支箱与T型电缆接头安装的相间距离狭小，从电缆分支箱出线套管至三芯电缆分相后长度不足1.2m，应确保在距离电缆终端大于1.2m处进行分相处理，电缆分相处理时，将三相电缆分别与电缆分支箱套管端口端子对齐，中间相电缆应锯短，保证三相电缆长短合适、平齐，防止因过长或过短相电缆产生较大的推力或拉力，导致固定的T型电缆接头与电缆或电缆分接箱出线套管接触不良，避免电缆分接箱出线套管因受力导致漏气。

对于T型电缆接头安装，电缆分接箱的套管、T型电缆接头本体、绝缘后封堵必须用扳手连接到位，不能留有虚位，否则将会导致接触电阻过大或水汽渗入，烧毁电缆分接箱套管及T型电缆接头。

4.2 提高运行和检修水平

加强对配电线路运行及检修人员技能培训，掌握高压分支箱、电缆等设备运行规律和操作技能，并经考试合格后方能上岗。对新设备使用和新工艺的推广，邀请厂家技术人员介绍安装工艺及注意事项，不断地提高运行维护和管理水平。

4.3 解决箱内潮湿问题

在高压分支箱验收时，要求分支箱的底盖盖好，对电缆孔洞过大应采用防火胶泥进行封堵，同时对箱门交联处的缝隙增设软绝缘皮，第一防止箱体的地下和箱盖上的水汽及污秽物进入箱内，对电气绝缘设备的危害。第二防止小动物进入箱内咬坏电缆和分支箱母排绝缘层。对已投运的分支箱的电缆孔洞全部进行封堵工作。

5 结束语

随着配电线路网络不断扩大，配电网电缆化进程加快，电缆、分支箱、环网柜等设备不断增加，对电缆、分支箱、环网柜运行维护和管理水平也提出了更高的要求，新设备、新工艺和新的运行要求需要线路人员不断地学习，掌握新的管理理念和技能，保证配电线路安全运行。

参考文献：

[1]孙宝银.10kV电缆分支箱故障分析及措施[J].农村电气化.2009（07）

作者简介

张爱民（1977年—），男，南京供电公司，南京丰源农村电力实业有限公司总经理，先后从事配电线路工、配电运检专职、配电运检主管工作、农电公司总经理。