一起10 kV环网箱烧毁事故分析

时间：2024-05-18

史承杰，王娟

一起10 kV环网箱烧毁事故分析

史承杰，王娟

（国网晋中供电公司，山西晋中 030600）

10 kV环网箱是近年来配电网广泛使用的分段与控制设备，因其具有良好的供电可靠性、操作简单、免维护等特点，受到广大电力用户的亲睐。对一起在运的环网箱烧损事故进行了分析，通过现场故障形式、处理步骤及案例图片等对事故原因进行分析，得出结论，从安装、调试、运维等环节提出了要求，防止同类事故再次发生，供运维人员借鉴。

10 kV环网箱；烧毁事故；设备安全；电网标准化

1 引言

近年来城市配电网中10 kV环网箱得到大量应用，因其采用全绝缘、全封闭设计，具备防内部故障电弧外泄、防凝露等技术，且具备可靠的五防功能，满足了双电源或单电源供电模式，在城市电缆化改造中被大规模采用。环网箱主要建设在城市道路两侧，充当配电线路的中间节点，并与其他线路实现互联。然而因安装、运维不当或厂家设备质量差的原因，近年来也多次发生烧毁事故。市区重要用户又处于道路两侧环网柜供电范围之内，给用户用电造成了一定影响。本文对一起因施工中安装不当导致的环网箱事故开展分析，得出事故原因，并提出了安装及运维工作中应采取的措施。

2 设备概况

10 kV油厂线全线4.3 km，为单电源辐射线路，干线电缆采用YJV22-3002型。本次故障的6号环网箱为国内某开关厂生产的XGN-15系列，2015-12出厂，2017-05投运。该环网箱为二进四出结构，进线负荷开关，出线采用断路器，没有配置自动化装置。6号环网箱进线电缆采用YJV22-3002电缆。10 kV油厂线所带基本为工业负荷，正常电流为242 A，有功39 000 KVA，无重过载情况。

3 事故过程、原因分析及事故结论

3.1 事故过程

2017-07-19T11：20，有市民告知10 kV油厂线6号环网箱冒烟且有电器烧焦异味，同时接公司调度控制中心通知10 kV油厂线速断掉闸。接到通知后，立即派抢修人员赶赴现场，经运检人员现场检查，发现6号环网箱冒烟，进线间隔（G2）电缆腔着火烧毁，二次线烧熔。运维人员随即对该环网箱采取安全措施，待环网柜自然冷却后，将G2间隔内进线电缆移至G1间隔，并重新制作电缆终端，经试验合格后送电。

3.2 事故原因分析

抢修人员对G2间隔电缆拆除后，发现电缆接线端子（如图1所示）氧化严重，说明此处遭受过高温侵蚀，并且应力锥靠近端子处的烧蚀痕迹也说明了插头受高温侵蚀；现场发现端子与环氧套管铜件的接触面存在明显氧化，说明高温侵蚀时，端子与环氧套管铜件表面并未完全紧密贴合；检查套管内部螺纹亮光正常（如图2所示），说明导电杆安装紧固。环氧套管遭受高温痕迹明显，且铜件表面与端子接触面也有很明显氧化痕迹，说明在高温发生时，端子与环氧套管铜件表面并未完全紧密贴合；现场对导电杆（如图3所示）进行检查，发现变径螺杆氧化，以及铜嵌件脱离环氧，熔融附于变径螺杆上，都说明此处经受过高温传导；对电缆应力锥剥除后，发现电缆绝缘表面（如图4所示）无明显爬电痕迹，说明应力体部位未发生爬电故障，从绝缘受高温侵蚀和烧蚀判断，高温来自端子部位。

3.3 事故结论

通过对现场综合分析，得出造成此次事故的可能原因：在安装时，变径螺杆与套管固定还是紧固的，但用于固定电缆接线端子的螺母并未完全拧紧（或者电缆接线端子与导电变径螺杆有夹角），导致接线端子表面未完全紧贴在环氧套管铜件表面，造成运行载流时该接触面的接触电阻越来越大，进而严重发热，热量急剧增加到一定程度，发生烧蚀击穿事故。此次事故表象说明，电缆在运行中线芯与端子之间的接触发生了变化，因自重、接触压力、扭力等影响，造成接触电阻过大。这种情况下说明三芯电缆在接入环网箱间隔时的固定是非常重要的，一定要确保电缆下方卡箍固定牢固，不能使电缆腔内套管承受任何方向的力。安装后应使电缆腔内套管不发生扭曲形变、不受力，柜内电缆保持垂直向下的状态。三芯电缆因绞合在一起，在制作时对于三相线芯长度的测量一定要准确，因为一旦确定就不可更改，必须要保证线芯长度合适，边相长短尽可能一致，这样才能使电缆各相线芯垂直对称，不扭曲，同时分支手套尽量靠下安装，电缆卡箍位置也要尽量靠下。

图1 电缆接线端子

图2 G2间隔A相套管

图3 导电杆

图4 电缆绝缘表面

将电缆从环网箱间隔下穿入电缆腔时，使电缆保持尽可能的垂直，使三相正对套管。大截面铜芯电缆的弯曲半径比较大，造成在现场实际中，经常有大截面电缆无法垂直进入柜体的情况发生，这与电缆沟的深度有很大关系，当电缆弯曲半径大于电缆沟深度时，电缆是无法在工程范围内垂直进入柜体的，这时应适当提高环网箱基础高度，使其电缆沟深度与电缆弯曲半径相匹配，这样便可减少安装后电缆内部应力产生的力矩；而且在电缆终端头制作完成后，其电缆长度已经不可变，适当抬高基础高度可以使电缆弯曲时可调整的裕量也相对增加，可减少安装时施加的外力，特别对于截面较大的电缆，连接安装时也更为轻松，连接处也更为紧固。环网箱的基础高出地面一般为300～500 mm，这样可保证电缆（特别是大截面电缆）从基础下端进入环网箱时有足够的弯曲半径，可以垂直进入，减少应力。在现场施工条件允许时，电缆可采用双固定的方式（分段固定电缆外护套），即正常固定下端电缆井内加设一固定梁，增加一固定位置，这样可以很好解决受力问题。