110kV電纜線路運行維護與管理探究

馬凌波 吳 茜 袁 博

（國網西安供電公司高壓電纜運檢中心）

0 引言

輸電線路是電力系統中一個必不可少的部分，輸電線路的穩定性以及安全性對電力系統整體的運行都會產生非常重大的影響。其中，輸電電纜線路在城市中廣泛應用，逐漸取代架空線路成為了城市輸電線路的重要部分［1］。為了確保110kV電纜線路的長期穩定運行，需要及時采取維護管理措施。此外，隨著城市電纜使用數量的增加，電力隧道的電纜安全也變得更為重要。因此，對電力隧道進行有效的維護和管理對于電力電纜的運行和維護至關重要。以往的巡視方法通常是通過頻繁巡視來保障電力設備的正常運轉，然而在某些特殊情況下，巡視人員可能無法及時發現電纜存在的潛在問題。為建立一個全面的電力電纜運行維護管理體系，不能僅依靠巡視，還需采用各種先進設備進行管理，以確保電力電纜的正常運行。采用先進的技術手段和方法，如紅外成像、超聲波檢測等，也能提高電纜運行維護的準確性和效率。通過建立健全的維護管理體系，我們可以及時發現并解決電力電纜中的問題，以保障其安全有效運行。

1 110kV電纜線路概述

110kV電纜線路在我國城市輸電線路中占據了重要地位。根據運行數據分析，該類型電纜的使用壽命較長，平均達到30年以上，相較其他輸電線路結構，其穩定運行時間更長，減少了線纜更換頻次，進而有效降低了輸電成本。此外，110kV電纜線路具有較強的適應能力，能夠適應各種電環境條件，避免了因環境差異導致的大型線損［2］。在電纜線路護層接地過程中，必須控制護層的接地電阻，避免接地電阻過低導致感應電壓過大，從而損壞線纜護層。

2 110k V電纜線路護層常見的接地方式

2.1 單側接地

當電纜線路的長度超過500m時，通常會采用接地方式，即將電纜線路護層的一端直接接地，另一端通過電阻保護器間接接地。這種接地方式的優點是避免了電纜線路護層其他位置與地面形成回路，確保了110kV電纜線路的絕緣性能。采用單側接地方式進行護層接地時，線纜的其他位置不會形成回路，從而減少了護層環流的產生，并降低了接地故障的發生幾率。換言之，這種接地方式有效地保證了電纜線路的安全性和穩定性。

2.2 交叉互聯接地方式

交叉互聯的接地方式將電纜線路分割成多個部分，并通過絕緣接頭和接地箱連接起來。具體操作是在每個電纜段上安裝絕緣接頭，然后將這些接頭與接地箱連接起來，實現各個部分之間的交叉互聯和接地。此外，為了保護電纜護層不受損，接地箱通常還會安裝護層保護器。通過交叉互聯的接地方式，可以有效降低接地電阻，提高系統的電氣安全性［3］。

2.3 兩端接地

對于短距離的110kV電纜線路，可以選擇將護層的兩端直接接地的方式進行接地。這種方式適用于功率較低的電力傳輸，因為在這種情況下，電纜護層上的感應電壓較小，不會對電纜線路造成損壞或較大的人員觸電風險。這種接地方式對電纜線路的承載能力影響較小。

2.4 中間接地

中間接地是指將110kV電纜線路的中間部位與地面連接，并在接地位置的護套上安裝護層保護器，以確保電纜線路能夠安全地輸送電能。在進行中間接地時，需要確保電纜線路護套上的感應電壓不超過50V，避免在接地過程中出現絕緣薄弱的現象。如果感應電壓超過了50V，可能會導致電纜線路壽命的縮短，增加更換和維修線纜的工作量。

2.5 電纜換位、護層交叉互聯

電纜線路的交叉換位互聯是指通過對電纜中的三相電纜進行換位處理，降低了電纜護層中的電壓量，從而減少環流的發生。這種方式適用于線纜護層空間較大的區域。通過交叉換位互聯，可以控制電纜線路護層上的感應電壓在50V以下，減少金屬線纜護層中的環流現象，保障電纜線路的安全運行。這種方式有助于降低過電壓的風險，并提高電纜線路的可靠性。

3 110kV電纜線路運行過程中常見的問題

110kV電纜線路在使用中會存在大量的問題，造成這種問題的原因主要分為自然環境因素、技術問題和運行故障三類［4］。由于在不同地區的緯度、氣候條件、地形條件和線路管理水平的差異，都會對110kV電纜線路的跳閘率產生影響。

3.1 自然災害造成的問題

電力電纜線路電纜故障的原因如下： （1）風災影響：強風、臺風、龍卷風等極端天氣條件下，電纜線路可能遭受斷裂、倒塌、桿塔傾斜等問題，例如，當強風襲擊時，可能會導致導線間距變窄，導線碰撞或被樹枝、樹葉絆住而造成短路；（2）冰災破壞：嚴寒的天氣條件下，110kV電纜線路可能遭受冰雪覆蓋、積冰，導致斷線或導線彎曲的問題，例如，當架設在高山區域的電纜線路遭遇暴雪時，積雪可能堆積在桿塔和導線上，增加線路的重量，導致導線斷裂；（3）洪水影響：洪水可能導致電纜線路所在地區被淹水，進而導致設備腐蝕、電氣設備損壞，甚至導致電纜絕緣性能下降，引發線路短路故障，例如，當電纜埋設在低洼地區時，洪水可能進入電纜套管，影響電纜線路的正常運行； （4）地震破壞：地震可能導致110kV電纜線路所在地區的地基沉降、地面移動或開裂，進而影響電纜線路的穩定性，例如，當地震發生時，桿塔可能被震倒，導致電纜線路中斷。

3.2 人為原因造成的問題

在110kV的電纜線路中，經常出現人為因素導致的故障發生，主要包括以下幾點： （1）建設單位在施工過程中沒有有效保護110kV電纜線路，導致線路遭到破壞或損壞； （2）礦業單位爆破作業：礦業單位在采石過程中進行的爆破作業，可能會無意中對110kV電纜線路造成損壞；（3）不法分子偷盜電纜：為了偷盜電纜，不法分子可能對110kV電纜線路進行破壞，這將嚴重影響線路的正常運行。以上這些人為原因都可能對110kV電纜線路的運行產生巨大的負面影響。

3.3 設計和技術類原因

在110kV電纜線路的運行過程中，常見的設計和技術類原因造成的問題包括：

（1）設計方案不完善。例如，某城市的110kV電纜線路設計方案在選定電纜容量時沒有充分考慮到未來城市負荷的增長。隨著城市的發展，負荷不斷增加，線路容量逐漸接近或超過額定值。在高負荷運行下，電纜的溫升會大幅增加，可能導致絕緣材料老化、絕緣強度下降，增加線路發生短路的風險。

（2）設備制造問題。例如，在110kV電纜線路的設備制造過程中，可能存在電纜接頭的瑕疵。電纜接頭是連接電纜的重要組成部分，其質量直接影響線路的安全性和可靠性。然而，由于工藝問題，電纜接頭的制造過程中可能存在接頭內部有氣泡、接觸不良等問題，這會導致接頭的絕緣能力下降，容易引發局部放電，進而導致線路故障。當惡劣天氣條件出現時，這些設備的電氣性能可能受到影響，從而對110kV電纜線路的安全運行造成影響。

4 110k V電纜線路的維護措施

4.1 完善檢查方式

中國地貌多樣，人口分布不均勻，這也使得很多地方對110kV電纜線路敷設方式以及對其進行檢查的辦法存在著差異性。在平原地區，一般采用直埋方式敷設電纜。在定期的檢查中，需要使用專業的檢測設備和工具，對電纜的絕緣層進行細致檢查，確保其完好無損，沒有老化或損壞現象。同時，還需要檢查電纜周圍是否有挖掘施工等活動，以及是否存在易燃易爆品，以保證電纜的安全性。在土地平整的地方，除了定期巡視和檢查，還需要進行地面巡查，觀察地面是否有沉陷或移動跡象，以及是否有地表水或泥漿等，防止電纜被損壞或移位。此外，還應加強電纜的防水設施，采用防水套管、防水涂料等方式，確保電纜處于干燥環境中，防止水分滲入導致線路故障［5］。

4.2 負荷監視

為確保110kV電纜線路安全運行，根據電纜導體截面積和絕緣材料的不同，制定了最大電流值的規定。為此，通常使用不同的儀器對電纜外皮溫度或線路負荷電流進行精確測量，這是最重要的負荷監測措施。通過這一措施，可以避免電纜絕緣溫度超過允許的最高值而導致電纜損壞的情況發生。

4.3 腐蝕監視

隨著地下敷設電纜的普及，電纜腐蝕問題也越來越受到重視。為此，需要采用專門的儀器對110kV電纜線路附近的土壤進行測量。如果測量結果顯示土壤處于陽極區，就需要采取相應措施來防止電纜金屬套的電解腐蝕。若電纜附近土壤的水流酸堿性不一，會導致化學反應引起電纜腐蝕。另外，地底微生物也會加速電纜腐蝕，如果不及時進行防護，會對電纜造成長期腐蝕。測量到的陽極區電壓值可以采取相應的陰極保護措施，以避免腐蝕問題的發生。常見的防護措施包括：（1）在電纜金屬護套上涂覆一層防腐涂層，阻隔土壤和水流對金屬的腐蝕作用； （2）通過在電纜附近埋設陰極材料（如鋁、鋅等），使其成為電纜的陰極，從而降低電纜金屬護套的電位，減少電解腐蝕的發生；（3）對陽極區土壤進行改良，調節其酸堿度，減少對電纜的腐蝕作用； （4）定期對電纜及周圍土壤進行檢測，及時發現腐蝕問題，并采取相應的維護措施。

4.4 絕緣監督

為了及時發現110kV電纜線路中的問題，并減少電纜事故的發生概率，應當根據電纜線路的重要性編制有針對性的預防性試驗計劃。在進行預防性試驗時，對于需要對地絕緣的110kV電纜線路，務必進行直流電壓試驗，從而找出外護層問題所在。直流電壓試驗是通過施加一定電壓，檢測電纜外護層與地之間的絕緣性能。在測試過程中，需要使用專門的電源和測試設備，施加一定的直流電壓于電纜外護層，然后觀察電流和電壓的變化情況來評估絕緣的狀態。

4.5 建立完善的檢查制度

為了確保電纜線路的安全性，必須定期檢查線路潛在的問題，從而降低故障的發生率。相關部門需要制定檢查方案，并及時執行檢查工作。按照我國規定，垂直敷設的電纜應至少每年檢查一次，戶外電纜則應每三個月進行一次檢查，并至少進行一次夜間檢查。對于特殊敷設的電纜，檢查計劃應根據實際情況制定。尤其在極端天氣條件下，應加強對受影響地區電纜的檢查，以防止意外情況的發生。

4.6 堅持對電纜進行日常維護

在日常建設、運行和檢修工作中，必須安排專業運維人員現場指導，以確保電纜線路不會受到損害或出現漏電等安全問題。在定期檢查時，務必正確使用檢查工具，若發現接線頭存在接觸不良的情況，應借助絕緣電阻測試儀對電纜的絕緣電阻進行測量。在清潔電纜時，如果終端盒中有積水，應使用絕緣劑進行清理，以防發生安全問題。對于已經腐蝕的電纜，首先需要找出腐蝕的原因，若是自然原因導致的腐蝕，應使用具有抗腐蝕性能的電纜進行更換，并將新電纜放置于保護管中，以隔絕外界的傷害；若是人為破壞造成，則需要加強該地區的管理和防范措施，進行標識，并增強群眾對電纜保護的意識，必要時可以設置電網防護設施。

5 結束語

綜上所述，電力電纜的建設和維護工作是提供高質量電能的關鍵。通過建設科學合理的規定和制定嚴格的管理措施，我們可以確保電纜的正常運行和輸電效率的提高。同時，利用計算機系統進行數據管理和分析，可以提供準確的信息和便利的維修工作，從而能夠保障電力供應的穩定性，為國防和人們的日常生活提供可靠的支持。