2025年8月，南方某地市供電局管轄的35kV某工業(yè)園專線電纜發(fā)生突發(fā)單相接地跳閘故障。該電纜線路全長3.2km，主要為園區(qū)12家制造企業(yè)提供生產(chǎn)供電，故障停運(yùn)后，園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)全面停滯，每小時(shí)直接經(jīng)濟(jì)損失超12萬元。運(yùn)維單位要求在24小時(shí)內(nèi)完成電纜故障精準(zhǔn)定位、缺陷處理及線路復(fù)電，*限度降低企業(yè)停產(chǎn)損失，保障園區(qū)快速復(fù)產(chǎn)。據(jù)配網(wǎng)故障運(yùn)維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，35kV及以下電力電纜故障中，管道進(jìn)水、受潮引發(fā)的絕緣擊穿、單相接地故障占比居高不下。此類缺陷隱蔽性極強(qiáng)，線路運(yùn)行前期無異常溫升、無放電告警等明顯征兆，常規(guī)絕緣搖測、例行巡檢難以精準(zhǔn)定位缺陷點(diǎn)位，是城區(qū)及工業(yè)園區(qū)電纜線路突發(fā)停運(yùn)、非計(jì)劃停電的核心誘因之一。
一、項(xiàng)目背景與需求
本次故障35kV交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電力電纜于2022年正式投運(yùn)，線路敷設(shè)方式包含直埋、排管、電纜溝三種主流敷設(shè)形式。其中下穿市政主干道的1.2km排管敷設(shè)區(qū)段，因長期受道路交通荷載、路基沉降影響，是本次故障高發(fā)的重點(diǎn)管控區(qū)段。故障初步排查階段，運(yùn)維人員現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)故障相絕緣電阻值低于0.1MΩ，判定線路存在嚴(yán)重絕緣破損接地缺陷，但無法精準(zhǔn)判定具體故障類型、缺陷精準(zhǔn)點(diǎn)位及整體隱患波及范圍。
本次故障處置面臨三大核心技術(shù)難題與現(xiàn)場管控痛點(diǎn)：一是故障核心區(qū)段位于市政主干道下方，城市道路管控要求嚴(yán)禁大面積、大范圍開挖作業(yè)，故障定位誤差需嚴(yán)格控制在1m以內(nèi)，*限度減少道路破拆作業(yè)量，降低市政交通、市容環(huán)境影響；二是園區(qū)制造企業(yè)為連續(xù)化生產(chǎn)工況，復(fù)產(chǎn)需求迫切、停電耐受度低，故障處置窗口期極短，需高效完成故障檢測、精準(zhǔn)定位、缺陷修復(fù)、試驗(yàn)復(fù)電全流程工作；三是本次突發(fā)故障大概率伴隨全線隱性絕緣缺陷，需同步開展全線隱患摸排排查，徹底清除潛伏性絕緣隱患，杜絕故障修復(fù)后短期內(nèi)重復(fù)跳閘、反復(fù)停運(yùn)問題。
二、檢測方案設(shè)計(jì)與設(shè)備選型
結(jié)合本次電纜敷設(shè)工況復(fù)雜、主干道排管區(qū)段電磁信號(hào)干擾強(qiáng)、故障隱蔽性突出、定位精度要求嚴(yán)苛的現(xiàn)場特點(diǎn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)制定“粗測測距—精準(zhǔn)定位—缺陷驗(yàn)證”三步遞進(jìn)式閉環(huán)檢測方案，兼顧檢測效率、定位精度與現(xiàn)場適配性，全程嚴(yán)格遵循電力電纜故障檢測通用工藝規(guī)范開展作業(yè)。
第一步，故障粗測距。選用高精度電纜故障測距儀開展線路全域初步檢測，設(shè)備適配35kV高壓電力電纜檢測工況，采用低壓脈沖法、脈沖電流法雙模式融合測試，可快速捕捉線路故障反射波形，精準(zhǔn)鎖定故障大致區(qū)間，大幅縮小人工排查范圍，提升前期摸排效率。
第二步，故障精準(zhǔn)定位。針對市政主干道排管敷設(shè)區(qū)段電磁干擾雜、故障信號(hào)衰減速度快、常規(guī)定點(diǎn)檢測準(zhǔn)確率低的行業(yè)痛點(diǎn)，采用聲磁同步定位技術(shù)，搭配高精度故障聲波檢測設(shè)備，同步捕捉故障瞬態(tài)放電產(chǎn)生的聲波、電磁波同步信號(hào)，通過信號(hào)耦合比對、幅值分析、波形甄別，精準(zhǔn)鎖定故障物理點(diǎn)位，有效解決排管電纜隱蔽故障定位難、誤差大的行業(yè)難題。
第三步，缺陷屬性驗(yàn)證。采用電纜振蕩波局部放電測試系統(tǒng)對疑似故障區(qū)段開展精細(xì)化無損檢測，依托局部放電信號(hào)的波形特征、放電頻次、幅值變化規(guī)律，精準(zhǔn)甄別電纜進(jìn)水受潮、外護(hù)套破損、絕緣老化、外力機(jī)械破壞等不同類型缺陷，明確故障核心成因與缺陷發(fā)展程度，為針對性制定修復(fù)方案提供精準(zhǔn)技術(shù)支撐。
三、現(xiàn)場實(shí)施過程
本次現(xiàn)場故障檢測嚴(yán)格按照既定三步遞進(jìn)式方案分步落地實(shí)施，全程執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化安全作業(yè)流程，合規(guī)高效推進(jìn)隱患排查、故障定位工作。
第一階段：故障粗測。作業(yè)人員首先嚴(yán)格執(zhí)行停電、驗(yàn)電、接地、隔離安全流程，斷開電纜兩端全部電氣連接，做好線路全程接地、安全圍欄隔離等防護(hù)措施，徹底消除帶電設(shè)備、外接并聯(lián)線路對檢測信號(hào)的干擾。采用低壓脈沖法對故障相電纜開展全線波形測試，通過設(shè)備后臺(tái)數(shù)據(jù)解析、故障波形特征研判，初步確定故障點(diǎn)距離電纜終端頭約2172m，初步測距誤差控制在±5m范圍內(nèi)，精準(zhǔn)鎖定核心排查區(qū)段。
第二階段：精準(zhǔn)定位。技術(shù)人員對照電纜竣工路徑圖紙、管網(wǎng)臺(tái)賬資料，對初步測距范圍內(nèi)的3座排管工作井開展逐井、逐段精細(xì)化排查。將聲波檢測設(shè)備固定于排管管壁標(biāo)準(zhǔn)檢測點(diǎn)位，通過設(shè)備施加可控高壓沖擊信號(hào)，同步采集各區(qū)段聲波振動(dòng)、電磁放電信號(hào)，對比分析不同點(diǎn)位的信號(hào)強(qiáng)度、波形衰減規(guī)律、相位特征差異，逐級壓縮故障排查范圍，最終將故障點(diǎn)位精準(zhǔn)鎖定在距離終端頭2168m—2175m的市政主干道排管區(qū)段。
第三階段：缺陷驗(yàn)證。針對鎖定的核心故障區(qū)段，啟用振蕩波局部放電測試系統(tǒng)開展專項(xiàng)精細(xì)化檢測，施加合規(guī)試驗(yàn)電壓，連續(xù)采集多組局放原始數(shù)據(jù)并開展交叉比對分析。檢測結(jié)果顯示，距離電纜終端頭2170m位置存在連續(xù)、穩(wěn)定、密集的局部放電信號(hào)，放電幅值異常偏高，完全符合電纜進(jìn)水受潮引發(fā)絕緣劣化缺陷的典型信號(hào)特征，判定本次故障核心誘因?yàn)殡娎|進(jìn)水受潮導(dǎo)致的絕緣擊穿接地故障。
四、檢測結(jié)果與分析
經(jīng)市政道路破拆審批、交通疏導(dǎo)報(bào)備后，對2170m故障點(diǎn)位開展定點(diǎn)開挖核查，現(xiàn)場實(shí)際故障情況與前期檢測研判結(jié)果完全吻合?，F(xiàn)場核查發(fā)現(xiàn)，該段電纜排管長期受過往重型車輛碾壓、路基不均勻沉降影響，管壁產(chǎn)生2mm持續(xù)性結(jié)構(gòu)性裂縫，雨水、路面積水持續(xù)通過裂縫滲入排管內(nèi)部，造成管道長期積水、潮濕密閉的惡劣運(yùn)行環(huán)境。同時(shí)該位置電纜外護(hù)套存在隱蔽外力破損點(diǎn)位，水汽通過破損通道持續(xù)侵入電纜內(nèi)部，造成電纜鎧裝層大面積銹蝕，銹蝕面積約20%，電纜主絕緣層產(chǎn)生典型水樹枝老化劣化缺陷，最終引發(fā)絕緣層擊穿，造成線路單相接地跳閘故障。
結(jié)合配網(wǎng)電纜缺陷研判經(jīng)驗(yàn)，電纜進(jìn)水受潮引發(fā)的局部放電信號(hào)具備連續(xù)性、穩(wěn)定性、電壓相關(guān)性特征，放電量會(huì)隨試驗(yàn)電壓梯度升高快速增大；而單純外力破損、機(jī)械擠壓損傷引發(fā)的局放信號(hào)多為離散型、偶發(fā)性、無規(guī)律特征，兩類缺陷信號(hào)差異特征顯著，可作為現(xiàn)場快速甄別故障類型、判定缺陷成因的核心技術(shù)依據(jù)。本次故障實(shí)際定位誤差僅0.2m，遠(yuǎn)低于1m的精準(zhǔn)定位管控要求，僅需小范圍定點(diǎn)破拆路面，無需大面積開挖作業(yè)，大幅降低了施工成本、市政修復(fù)成本與交通影響，為快速高效完成故障修復(fù)、盡早復(fù)電奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
五、解決方案與效果評估
結(jié)合現(xiàn)場故障缺陷類型、絕緣劣化程度及敷設(shè)環(huán)境特征，技術(shù)團(tuán)隊(duì)制定“故障段精準(zhǔn)切除+防水型冷縮中間接頭重構(gòu)”的專項(xiàng)修復(fù)方案，全程嚴(yán)格遵循高壓電纜檢修工藝規(guī)程開展標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。首先精準(zhǔn)切除包含護(hù)套破損、絕緣老化、進(jìn)水受潮的2m電纜故障區(qū)段，對保留的完好電纜端部，依次開展絕緣層、導(dǎo)體層精細(xì)化打磨、清潔、烘干干燥處理，徹底清除端部氧化層、受潮殘留與雜質(zhì)；隨后匹配35kV電壓等級標(biāo)準(zhǔn)選型防水型冷縮中間接頭，強(qiáng)化接頭多層密封防水結(jié)構(gòu)，規(guī)范完成鎧裝層接地、外護(hù)套密封加固、防水層補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)，徹底封堵進(jìn)水通道，杜絕后期滲水、積水引發(fā)的二次絕緣隱患。
修復(fù)作業(yè)完成后，依據(jù)現(xiàn)行電力電纜檢修試驗(yàn)規(guī)范開展振蕩波局放交接試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，修復(fù)接頭位置局部放電量僅32pC，滿足35kV電纜交接試驗(yàn)局放量管控標(biāo)準(zhǔn)，線路整體絕緣狀態(tài)合格、運(yùn)行工況達(dá)標(biāo)。本次故障排查、定位修復(fù)、試驗(yàn)驗(yàn)收、線路復(fù)電全流程僅耗時(shí)19小時(shí)，較24小時(shí)的規(guī)定處置窗口期提前5小時(shí)完成，順利實(shí)現(xiàn)全線一次性送電成功，園區(qū)所有制造企業(yè)同步恢復(fù)正常連續(xù)生產(chǎn)。后續(xù)6個(gè)月帶電運(yùn)維跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，該段電纜運(yùn)行電壓、負(fù)荷電流、局部放電信號(hào)、溫度參數(shù)等各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)穩(wěn)定無波動(dòng)，無任何異常隱患，故障修復(fù)質(zhì)量可靠、長效運(yùn)行效果良好。
六、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與推廣價(jià)值
本次35kV市政排管電纜進(jìn)水受潮隱蔽故障的精準(zhǔn)排查、高效修復(fù)與閉環(huán)管控，積累了復(fù)雜市政工況、園區(qū)重要負(fù)荷場景下電纜線路隱患處置的成熟實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，具備極強(qiáng)的現(xiàn)場落地性與行業(yè)推廣應(yīng)用價(jià)值。
一是構(gòu)建多技術(shù)融合的隱蔽故障閉環(huán)排查體系。針對電纜進(jìn)水、受潮、隱性老化等無明顯外觀缺陷的隱蔽性故障，摒棄傳統(tǒng)單一絕緣搖測、肉眼巡檢的粗放排查模式，整合脈沖粗測距、聲磁同步精準(zhǔn)定位、振蕩波局放精細(xì)化驗(yàn)證多類技術(shù)手段，形成“快速粗篩、精準(zhǔn)定點(diǎn)、定性溯源”的全流程閉環(huán)排查機(jī)制，大幅提升隱蔽故障排查效率與準(zhǔn)確率，徹底規(guī)避盲目開挖、重復(fù)作業(yè)、無效施工等問題。
二是優(yōu)化重要電纜線路常態(tài)化運(yùn)維檢測模式。將振蕩波局部放電無損檢測技術(shù)納入35kV及以下城區(qū)、工業(yè)園區(qū)、重要公共負(fù)荷電纜線路的年度預(yù)防性試驗(yàn)核心范疇，通過常態(tài)化停電、帶電結(jié)合的局放檢測，提前識(shí)別進(jìn)水受潮、絕緣老化、護(hù)套破損等潛伏性缺陷，實(shí)現(xiàn)故障事前預(yù)判、提前干預(yù)處置，從源頭大幅降低電纜突發(fā)跳閘、非計(jì)劃停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)。
三是強(qiáng)化排管電纜線路源頭風(fēng)險(xiǎn)防控。針對市政主干道、園區(qū)核心區(qū)段等高負(fù)荷、高擾動(dòng)排管電纜，重點(diǎn)防控路基沉降、道路施工擾動(dòng)、管道密封失效、管網(wǎng)排水不暢等外部風(fēng)險(xiǎn)，建立季度專項(xiàng)排查機(jī)制，定期開展排管管道完整性、密封性、排水通暢性檢查，及時(shí)修補(bǔ)管壁裂縫、封堵進(jìn)水點(diǎn)位、疏通積水管道，從根本上杜絕電纜長期受潮積水問題，減少絕緣劣化故障發(fā)生。
本套“多技術(shù)融合隱患排查+防水專項(xiàng)精準(zhǔn)修復(fù)+常態(tài)化狀態(tài)檢測”的一體化處置方案，可廣泛適配電網(wǎng)城區(qū)線路、工業(yè)園區(qū)、軌道交通、工礦企業(yè)等多場景35kV電纜故障處置與隱患治理工作，能夠有效縮短電纜故障搶修周期、提升核心供電線路可靠性、降低停電造成的企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失與社會(huì)影響，具備極高的工程落地價(jià)值與行業(yè)推廣價(jià)值。
