（大庆油田电力集团供电公司特种作业工区）
摘要：本文针对电缆外护套破损的原因、导致故障的因素进行了分析，介绍了使用接地环流在线监测和电缆外护套定位相结合的测试手段，来监测和定位电缆外护套破损点，并阐述电缆日常维护等方面的重要性，并提出了解决的方案
关键词：电缆外护套故障；接地环流；外护套破损；修补；解决方案
1外护套破损导致电缆故障原因分析、解决方案及修复技术
1.1外护套破损导致电缆故障的原因
电力电缆外护套是电缆的天然屏障，其主要作用是加强电缆绝缘性能，同时保护电缆不受机械损伤。导致外护套损伤的原因有：施工开挖致表皮破损，铁锹等人为意外损坏；电缆拐弯处未垫塑料保护层，致电缆拐弯处破损；未用专业电缆输送机敷设，导致电缆在人力拖拉的过程中磨破；施工程序管理不科学，多道程序并行施工；设计不科学，盖板一旦跌落，盖板会砸伤电缆；支撑铁架未进行倒角；电缆外护套过薄。
电缆外护套破损后，使水分进入电缆内部形成水树枝。随后水树枝转变成电树枝。电树枝一旦形成，将在短时期内迅速生长，见图A图B。随着水树枝的产生发展壮大，在正常运行状况下，绝缘层就会突然击穿，导致电缆停电等事故。
图B:外护套严重损坏、水树枝严重
从2012年至今，统计35-110千伏电缆故障发生34起，其中外护套损坏引起故障为18起，占故障53%。
1.2国家标准对电力电缆外护套的规定
DL/596-1996《电力设备预防性试验规程》11.3.1条规定，电缆外护套每km绝缘电阻不应低于0.5MΩ;在金属屏蔽或金属套与地之间施加直流电压5千伏，加压时间1min,不应击穿。
GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》3.5.1条：交流系统单芯电力电缆，当需要增强抗外力时，应选用非磁性铠装层，不得选用未经非磁性处理的钢铠装。交流单芯电缆金属层正常感应电势最大值，未采取安全措施时应不大于50V；其它情况下应不大于300V。电缆固定部件的选择，应符合交流单芯电力电缆的刚性固定标准，宜采用铝合金等不构成磁性回路的夹具及其它固定方式，可采用尼龙扎带或绳索。不得使用铁丝捆扎电缆。
1.3预防和测试手段
外护套是电缆的最外层，起着守护大门的重要作用；若外护套绝缘不合格的电缆投入运行，就会造成：水份和潮气很容易侵入交联电缆绝缘层，很容易引发水树枝的产生；外护套接地点形成环流，其散热限制了电力电缆最高允许载流量，长期运行会导致故障。目前采用的接地环流在线监测和电缆外护套定位相结合的测试手段，来监测和定位电缆外护套破损点。
（1）高压电缆接地环流在线监测.电缆金属护套接地环流监测系统主要由现场节点测试系统、手持终端、智能分析系统3大块组成，在电缆护套接地线上安装数据采集电流互感器，测试护套接地环流，由手持终端进行接收数据，上传到主机。上传的数据根据“接地环流在线监测设备参考标准”，结合数据变化的趋势，判断外护套有无破损点，利用外护套定位检测技术进行检测和修复。
目前，所管辖35-110千伏电力电缆7条电缆8处安装了接地环流在线监测，结合电缆实际负荷，根据接地电流的变化情况，能发现电缆外护套是否破损、老化等缺陷，对电缆的安全运行提供了强有力的支撑。
（2）外护套故障定位检测。电缆外护套定位系统是由MFM10测量系统和ESGNT精确定点两部分组成。MFM10测量系统可以同时检测、预定位电缆保护层的损伤。ESGNT精确定点对电缆外防护层故障进行精确定位，从而可以精确定位故障位置。在对某某线电缆进行检修时，A相外护套绝缘为零，直流试验不合格。使用FM10+ESGNT电缆外护套定位系统进行诊断。测试过程中检测到了漏电流存在，电缆外护套可能有破损点的存在。通过A相进行预定位测试，预定位点在310米处。采用跨步电压法对B相进行了精确定位，精确定位在庄稼地内，挖开，发现电缆外护套破损，随后采用外护套修补法进行补强。再次检查绝缘电阻为2.5MΩ,电缆外护套试验合格。
1.4外护套修补
高压单芯电缆外护套故障点查找定位后，在确定已经充分放电并可靠接地，方可进行故障点修复处理工作，其具体过程如下：首先将故障点处电缆挖掘出来，清理外表杂物并架高故障点处电缆；检查故障点处金属套是否有损伤，若已损伤到铝套，则需解剖电缆铝套以评估外屏受损程度，外屏及绝缘如受损，一般需要做中间接接头。若无损伤可进行下一步修复；根据电缆外护套故障点的受损程度，用酒精将故障点（一般不得小于3cm2范围）周围的石墨导电涂层（或挤包半导电层），确保修补点周围没有残留的半导电层；截取一块外护套料（必须去除外部的半导电层和内层的沥青）填补在破损处，用热风枪对其加热使其完全热熔于相邻外护套，恢复电缆外护套的绝缘性能。截取的外护套料应与原外护套材料一样，并应保证其清洁、干净，大小可视外护套破损情况而定，热风枪的温度要适宜，初次操作应做练习；用绝缘自粘带缠绕3层并搭接到外护套10cm以上，以增强和保证外护套绝缘的可靠性；用质量较好的防水带半搭接缠绕3层在绝缘带层上，并覆盖到电缆外护套20cm以上，以保证足够的外护套防水绝缘要求；用PVC胶带半搭接缠绕3层在防水带层上，以保证防水带不受外界腐蚀；如果故障点处电缆长期浸泡在水中，则要再增加一层防水措施，即在上述处理段上环浇一层环氧树脂层；在修复处理工作完成后，对电缆外护套进行直流10kV、1min耐压试验，如果试验通过，则外护套修补点已达到外护套电气试验性能要求。
2日常维护
保证电缆安全运行，减少电缆外护套故障，就要从电缆的状态检修、预试维护、事故维护抓起。
（1）状态检修：加大电缆试验管理力度，对35-110kV电缆可采用多种试验测试方法，如直流耐压试验、50Hz工频、20-300Hz变频谐振、0.1Hz交流、介损等，来判断电缆的绝缘状况；对电缆外护套进行预防性试验和外护套故障定位，确保把水挡在电缆之外（MFO5-1系统外护套定位系统）。
（2）修复：采用密封外护层修补方法，将每处精确定点的外护层故障点进行修复。
（3）把好验收关：未来新投运的电力电缆，运行单位在设计、施工阶段提前介入，参与审核设计图纸、施工图纸，加强隐蔽工程的跟踪验收。
只有加大电缆的管理力度，设备的运行时间长了，电缆使用寿命就会更长了。
3结论
随着电缆的广泛应用，其外护套损伤故障已成为较常见的故障现象。因此，在电缆的前期敷设、后期施工中要特别注意施工质量，做好预防措施。同时还要加大对作业人员的技能培训、标准化管理和设备材料严格选型等方面的管理力度，尤其要加强员工的理论、技能培训，积极吸取他人先进的技术和安装工艺，广纳思路，提升员工整体的技术素质。积极建立电缆全面科学的管理体系，从安装施工、试验、故障定位、防外力破坏抓起，加强电缆的日常维护工作，消除电缆存在的隐患，才能有效降低电缆故障率，保证电缆安全健康运行。
作者简介：
李祝（1968年），男，黑龙江，大专，电缆技术