2025年9月,南方電網某珠三角地級市供電局接到核心商圈物業緊急報修,轄區內一條已穩定服役6年的10kV市政配網電纜突發單相接地跳閘,運維人員三次試送電均失敗。本次故障波及12棟商務寫字樓、4家大型商業商超,影響周邊工商業及居民用戶正常用電。為*限度降低商圈停電造成的經濟損失與輿情風險,該局運維班組迅速趕赴現場,開展緊急故障排查與搶修作業。
一、項目背景與搶修需求
本次故障涉事10kV配電電纜全長2.3km,于2019年配合市政道路升級改造工程埋地敷設,線路沿途包含3段非開挖頂管施工區段,與城區多條供水、排水地下管線交叉重疊,管線敷設環境復雜。受早期市政施工檔案不完善、后期道路翻新改造影響,該電纜原始運維路徑標識存在較大偏差,給故障精準定位帶來極大阻礙。
故障發生后,運維班組首先采用傳統電纜路徑探測、絕緣耐壓試驗等常規手段排查,未發現明顯外力破損、電纜裸露等直觀故障痕跡,僅通過絕緣測試判定電纜存在A相接地故障,無法鎖定具體故障點位,常規排查手段陷入瓶頸。
在城市配網運維場景中,頂管敷設、管線交叉、覆土掩埋形成的隱蔽性電纜故障,是城區商圈、老舊城區等復雜場景的高發故障類型,普遍存在故障信號弱、環境干擾大、定位難度高、排查周期長等痛點。核心商圈屬于高負荷、高價值供電區域,停電影響范圍廣、負面影響大,業主及監管部門明確要求需在24小時內完成故障定位、電纜修復,實現全線恢復供電。
二、檢測方案設計與設備選型
結合本次故障隱蔽性強、地下管線干擾多、環境噪聲復雜、路徑檔案偏差大的核心特點,運維班組依據現行電力電纜檢測相關行業標準,制定了故障性質判別—波形粗測測距—電纜路徑校準—聲磁*定點的四級遞進式故障定位方案,通過多設備、多技術組合排查,規避單一檢測手段的局限性,具體設備選型及技術邏輯如下:
1. 電纜故障測距儀(粗測設備):選用高頻采樣智能測距設備,采用低壓脈沖法、脈沖電流法雙模式檢測,設備采樣頻率高、測距精度穩定,可適配10kV交聯聚乙烯電纜的波速校準需求,有效降低長距離電纜測距誤差,實現故障區間精準鎖定,為精準定點縮小排查范圍。
2. 高壓沖擊故障定位儀(信號強化設備):針對頂管覆土、管線遮蔽導致的故障放電信號衰減問題,選用高能量沖擊高壓設備,可對故障電纜施加合規沖擊電壓,促使隱蔽性絕緣破損故障點產生穩定、可捕捉的放電聲磁信號,解決常規設備信號微弱、易被地層遮蔽的運維難點。
3. 智能濾波聲磁定點儀(精測設備):搭載多頻段智能濾波算法,可自動過濾商圈周邊地鐵運行、車流震動、水管水流、設備運行等環境雜訊,精準提取故障點專屬放電聲磁信號,大幅提升復雜城市環境下的故障定點準確率。
三、現場實施過程
本次現場排查嚴格遵循南方電網配網電纜故障查找標準化作業流程,全程規范操作、分步驗證,具體實施步驟如下:
第一步:故障性質精準判別。運維人員采用兆歐表對電纜三相絕緣性能進行全面測試,測試結果顯示:電纜A相對地絕緣電阻偏低,絕緣性能異常,B、C兩相相間及對地絕緣電阻狀態良好。結合跳閘故障現象與絕緣測試數據,最終判定故障類型為10kV電纜A相單相低阻接地故障,電纜無斷線、相間短路缺陷。
第二步:波形粗測測距定位。針對本次10kV交聯電纜特性,精準校準電纜波速參數,采用低壓脈沖法多次采樣復測,排除波形干擾誤差,連續采集多組數據后取平均值,鎖定故障核心區間,有效控制測距誤差,為精準定點提供可靠依據。
第三步:電纜路徑復核校準。因原始運維檔案路徑偏差較大,運維人員通過音頻信號感應法,向電纜施加專屬探測信號,沿市政道路逐段摸排、校正電纜實際走向。經現場復核,粗測鎖定的故障區間恰好位于電纜與市政供水頂管交叉重疊區域,區段上方為人行鋪裝路面,無明顯沉降、開挖、破損痕跡,屬于典型隱蔽故障區域。
第四步:聲磁同步*定點。在鎖定故障區間后,啟用高壓沖擊設備對電纜施加周期性沖擊電壓,設置合規放電周期,激發故障點持續放電。同時采用智能濾波聲磁定點設備沿管線逐點檢測,過濾周邊環境噪聲干擾后,捕捉到持續、穩定的同步聲磁放電信號,信號匹配度符合故障點判定特征,最終精準鎖定故障點位。
四、檢測結果與故障原因分析
運維班組根據精準定位點位,開展定點開挖作業,成功確認隱蔽故障點。經現場核查,故障原因為:前期市政頂管施工遺留的不銹鋼邊角金屬異物,長期擠壓刺穿電纜外護套,導致電纜內部金屬屏蔽層受損,主絕緣層出現*性擊穿孔洞。故障點位完全被頂管施工回填黃沙緊密包裹,地層遮蔽導致故障放電信號大幅衰減,常規檢測設備無法捕捉有效信號,是典型的市政施工遺留隱患引發的隱蔽性接地故障。
本次故障精準定位效果良好,充分驗證了四級遞進式排查方案在復雜城區場景的有效性。結合故障成因分析可知,城區頂管敷設、多管線交叉、回填覆土遮蔽區域,是電纜隱蔽故障高發區域,僅依靠傳統絕緣測試、人工路徑排查、目視檢查的方式,無法實現故障精準定位,必須通過高壓激弧、聲磁耦合、智能濾波的組合技術手段,才能高效破解隱蔽故障排查難題。
五、修復方案與實施效果評估
針對本次電纜絕緣破損、屏蔽層受損故障,運維班組采用行業標準化冷縮中間接頭工藝開展搶修作業。施工過程嚴格遵循電纜檢修規范,精準截斷故障段受損電纜本體,對電纜線芯、內外屏蔽層、絕緣層進行標準化打磨、清潔、預處理,精準安裝冷縮中間接頭,完成電纜對接復原。
搶修完成后,現場開展10kV工頻耐壓試驗,試驗過程中電纜無擊穿、閃絡、發熱異常現象;復測三相絕緣電阻,數值滿足并網送電標準。本次故障從現場排查、精準定位到搶修復電,全程耗時19小時,較24小時搶修時限要求提前完成,有效縮短了商圈停電時長。
復電后,運維班組對該段電纜開展為期3個月的持續跟蹤監測,電纜負荷電流、絕緣電阻、運行溫度等各項參數穩定正常,未再次發生接地跳閘、異常告警等問題,設備運行狀態良好,有效規避了反復停電、設備損毀、用戶投訴等潛在風險,保障了區域供電穩定。
六、經驗總結與行業推廣價值
本次10kV核心商圈隱蔽性電纜接地故障的成功排查搶修,總結形成適配城市復雜配網場景的運維經驗,可廣泛推廣至市政商圈、產業園區、交通樞紐、老舊城區等電纜敷設復雜區域,具備極強的實操參考價值:
一是復雜場景需采用多技術組合排查方案。針對覆土遮蔽、穿管敷設、多管線交叉導致的隱蔽故障,摒棄傳統單一人工排查模式,通過“波形粗測+高壓激弧+聲磁精測+智能濾波”的一體化方案,可大幅提升故障排查效率,縮短停電時長,提升應急搶修質效。
二是檔案偏差場景必須先校準路徑再定點。針對老舊改造線路、市政配套線路,普遍存在運維路徑檔案不準、標識缺失問題,直接定點易出現偏差,必須先通過音頻感應技術校準電纜實際走向,再開展精準定位,規避無效作業,提升排查精準度。
三是隱蔽故障需強化信號激弧與抗干擾能力。地層、管材、覆土會大幅衰減故障放電信號,常規檢測設備難以捕捉有效信號,搭配高能量高壓沖擊設備激發故障信號,結合智能濾波設備過濾環境干擾,是解決城市復雜場景隱蔽電纜故障的核心技術手段。
隨著城市配網電纜化率持續提升,地下電纜敷設環境日趨復雜,隱蔽性故障將成為配網運維主要難點。標準化、組合化的故障排查工藝,能夠有效提升配網故障應急處置能力,保障核心區域供電可靠性,為新型電力系統下城市配網安全穩定運行提供有力支撐。