2025年9月,南方电网某珠三角地级市供电局接到核心商圈物业紧急报修,辖区内一条已稳定服役6年的10kV市政配网电缆突发单相接地跳闸,运维人员三次试送电均失败。本次故障波及12栋商务写字楼、4家大型商业商超,影响周边工商业及居民用户正常用电。为*限度降低商圈停电造成的经济损失与舆情风险,该局运维班组迅速赶赴现场,开展紧急故障排查与抢修作业。
一、项目背景与抢修需求
本次故障涉事10kV配电电缆全长2.3km,于2019年配合市政道路升级改造工程埋地敷设,线路沿途包含3段非开挖顶管施工区段,与城区多条供水、排水地下管线交叉重叠,管线敷设环境复杂。受早期市政施工档案不完善、后期道路翻新改造影响,该电缆原始运维路径标识存在较大偏差,给故障精准定位带来极大阻碍。
故障发生后,运维班组首先采用传统电缆路径探测、绝缘耐压试验等常规手段排查,未发现明显外力破损、电缆裸露等直观故障痕迹,仅通过绝缘测试判定电缆存在A相接地故障,无法锁定具体故障点位,常规排查手段陷入瓶颈。
在城市配网运维场景中,顶管敷设、管线交叉、覆土掩埋形成的隐蔽性电缆故障,是城区商圈、老旧城区等复杂场景的高发故障类型,普遍存在故障信号弱、环境干扰大、定位难度高、排查周期长等痛点。核心商圈属于高负荷、高价值供电区域,停电影响范围广、负面影响大,业主及监管部门明确要求需在24小时内完成故障定位、电缆修复,实现全线恢复供电。
二、检测方案设计与设备选型
结合本次故障隐蔽性强、地下管线干扰多、环境噪声复杂、路径档案偏差大的核心特点,运维班组依据现行电力电缆检测相关行业标准,制定了故障性质判别—波形粗测测距—电缆路径校准—声磁*定点的四级递进式故障定位方案,通过多设备、多技术组合排查,规避单一检测手段的局限性,具体设备选型及技术逻辑如下:
1. 电缆故障测距仪(粗测设备):选用高频采样智能测距设备,采用低压脉冲法、脉冲电流法双模式检测,设备采样频率高、测距精度稳定,可适配10kV交联聚乙烯电缆的波速校准需求,有效降低长距离电缆测距误差,实现故障区间精准锁定,为精准定点缩小排查范围。
2. 高压冲击故障定位仪(信号强化设备):针对顶管覆土、管线遮蔽导致的故障放电信号衰减问题,选用高能量冲击高压设备,可对故障电缆施加合规冲击电压,促使隐蔽性绝缘破损故障点产生稳定、可捕捉的放电声磁信号,解决常规设备信号微弱、易被地层遮蔽的运维难点。
3. 智能滤波声磁定点仪(精测设备):搭载多频段智能滤波算法,可自动过滤商圈周边地铁运行、车流震动、水管水流、设备运行等环境杂讯,精准提取故障点专属放电声磁信号,大幅提升复杂城市环境下的故障定点准确率。
三、现场实施过程
本次现场排查严格遵循南方电网配网电缆故障查找标准化作业流程,全程规范操作、分步验证,具体实施步骤如下:
第一步:故障性质精准判别。运维人员采用兆欧表对电缆三相绝缘性能进行全面测试,测试结果显示:电缆A相对地绝缘电阻偏低,绝缘性能异常,B、C两相相间及对地绝缘电阻状态良好。结合跳闸故障现象与绝缘测试数据,最终判定故障类型为10kV电缆A相单相低阻接地故障,电缆无断线、相间短路缺陷。
第二步:波形粗测测距定位。针对本次10kV交联电缆特性,精准校准电缆波速参数,采用低压脉冲法多次采样复测,排除波形干扰误差,连续采集多组数据后取平均值,锁定故障核心区间,有效控制测距误差,为精准定点提供可靠依据。
第三步:电缆路径复核校准。因原始运维档案路径偏差较大,运维人员通过音频信号感应法,向电缆施加专属探测信号,沿市政道路逐段摸排、校正电缆实际走向。经现场复核,粗测锁定的故障区间恰好位于电缆与市政供水顶管交叉重叠区域,区段上方为人行铺装路面,无明显沉降、开挖、破损痕迹,属于典型隐蔽故障区域。
第四步:声磁同步*定点。在锁定故障区间后,启用高压冲击设备对电缆施加周期性冲击电压,设置合规放电周期,激发故障点持续放电。同时采用智能滤波声磁定点设备沿管线逐点检测,过滤周边环境噪声干扰后,捕捉到持续、稳定的同步声磁放电信号,信号匹配度符合故障点判定特征,最终精准锁定故障点位。
四、检测结果与故障原因分析
运维班组根据精准定位点位,开展定点开挖作业,成功确认隐蔽故障点。经现场核查,故障原因为:前期市政顶管施工遗留的不锈钢边角金属异物,长期挤压刺穿电缆外护套,导致电缆内部金属屏蔽层受损,主绝缘层出现*性击穿孔洞。故障点位完全被顶管施工回填黄沙紧密包裹,地层遮蔽导致故障放电信号大幅衰减,常规检测设备无法捕捉有效信号,是典型的市政施工遗留隐患引发的隐蔽性接地故障。
本次故障精准定位效果良好,充分验证了四级递进式排查方案在复杂城区场景的有效性。结合故障成因分析可知,城区顶管敷设、多管线交叉、回填覆土遮蔽区域,是电缆隐蔽故障高发区域,仅依靠传统绝缘测试、人工路径排查、目视检查的方式,无法实现故障精准定位,必须通过高压激弧、声磁耦合、智能滤波的组合技术手段,才能高效破解隐蔽故障排查难题。
五、修复方案与实施效果评估
针对本次电缆绝缘破损、屏蔽层受损故障,运维班组采用行业标准化冷缩中间接头工艺开展抢修作业。施工过程严格遵循电缆检修规范,精准截断故障段受损电缆本体,对电缆线芯、内外屏蔽层、绝缘层进行标准化打磨、清洁、预处理,精准安装冷缩中间接头,完成电缆对接复原。
抢修完成后,现场开展10kV工频耐压试验,试验过程中电缆无击穿、闪络、发热异常现象;复测三相绝缘电阻,数值满足并网送电标准。本次故障从现场排查、精准定位到抢修复电,全程耗时19小时,较24小时抢修时限要求提前完成,有效缩短了商圈停电时长。
复电后,运维班组对该段电缆开展为期3个月的持续跟踪监测,电缆负荷电流、绝缘电阻、运行温度等各项参数稳定正常,未再次发生接地跳闸、异常告警等问题,设备运行状态良好,有效规避了反复停电、设备损毁、用户投诉等潜在风险,保障了区域供电稳定。
六、经验总结与行业推广价值
本次10kV核心商圈隐蔽性电缆接地故障的成功排查抢修,总结形成适配城市复杂配网场景的运维经验,可广泛推广至市政商圈、产业园区、交通枢纽、老旧城区等电缆敷设复杂区域,具备极强的实操参考价值:
一是复杂场景需采用多技术组合排查方案。针对覆土遮蔽、穿管敷设、多管线交叉导致的隐蔽故障,摒弃传统单一人工排查模式,通过“波形粗测+高压激弧+声磁精测+智能滤波”的一体化方案,可大幅提升故障排查效率,缩短停电时长,提升应急抢修质效。
二是档案偏差场景必须先校准路径再定点。针对老旧改造线路、市政配套线路,普遍存在运维路径档案不准、标识缺失问题,直接定点易出现偏差,必须先通过音频感应技术校准电缆实际走向,再开展精准定位,规避无效作业,提升排查精准度。
三是隐蔽故障需强化信号激弧与抗干扰能力。地层、管材、覆土会大幅衰减故障放电信号,常规检测设备难以捕捉有效信号,搭配高能量高压冲击设备激发故障信号,结合智能滤波设备过滤环境干扰,是解决城市复杂场景隐蔽电缆故障的核心技术手段。
随着城市配网电缆化率持续提升,地下电缆敷设环境日趋复杂,隐蔽性故障将成为配网运维主要难点。标准化、组合化的故障排查工艺,能够有效提升配网故障应急处置能力,保障核心区域供电可靠性,为新型电力系统下城市配网安全稳定运行提供有力支撑。