10kV冷縮電纜終端故障原因分析與防范措施

黃 祥

（廣東電網(wǎng)公司江門新會供電局,廣東 江門 529100）

10kV冷縮電纜終端故障原因分析與防范措施

黃 祥

（廣東電網(wǎng)公司江門新會供電局,廣東 江門 529100）

隨著社會市場經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求不斷增大，對于供電質(zhì)量提出了更高的要求，作為變電站中的重要組成部分，10kV冷縮電纜終端在其運行過程中，由于受到各種因素的影響，出現(xiàn)各種各樣的故障是難以完全避免的，本文就主要對其常見故障的故障原因進行簡單分析，并提出相應(yīng)的防范措施，對于其運行安全穩(wěn)定性的提升具有積極的作用。

10kV；冷縮電纜終端；故障原因分析；防范措施

0 引言

10kV冷縮電纜終端運行過程中，很容易出現(xiàn)擊穿短路事故等事故，對于裝置停車、變壓器饋電柜零序保護動作跳閘、電纜終端著火損壞等都具有嚴(yán)重的影響，對其故障原因予以分析，并提出相應(yīng)的防范措施是非常必要的，本文就主要針對此予以簡單分析。

1 10kV冷縮電纜終端故障原因分析

對10kV冷縮電纜終端的故障原因進行簡單分析，總體上可以歸結(jié)為這樣幾類：系統(tǒng)過電壓擊穿、機械損傷、高壓電纜終端制作工藝及廠家制造原因。對我公司近期出現(xiàn)的幾次冷縮電纜終端故障原因進行分析，通過對變電站自動化系統(tǒng)監(jiān)控后臺的曲線記錄進行分析發(fā)現(xiàn)，在變壓器投運之后，其系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象。另一方面，通過對冷縮電纜終端實施電力技術(shù)檢驗，能夠?qū)⑼鈾C械損傷及電纜終端質(zhì)量等故障原因排除，所以在對其故障原因進行分析時，主要是從制作工藝的角度進行分析。電纜終端事故電纜的正常相解剖圖如圖1所示：

圖1 電纜終端事故電纜的正常相解剖圖

從圖中可以看出，在非故障相及故障相的銅屏蔽層的斷口處存在尖角毛刺，很容易出現(xiàn)放電現(xiàn)象，并且其銅屏蔽層末端PVC膠帶沒有及時拆除，在其銅屏蔽層與外半導(dǎo)體的搭接處沒有用半導(dǎo)電帶實施纏繞搭接過渡處理，而在實際應(yīng)用中，通過實施纏繞半導(dǎo)電能夠有效的消除其搭接處的間隙，并且能夠保證其連接處的等電位，以此來有效的避免在銅屏蔽層與絕緣層之間存在的局部放電。

并且其電纜外半導(dǎo)體層的圓整度不夠，其斷口處有尖角，沒有對電纜絕緣半導(dǎo)體層斷口處氣隙應(yīng)用硅脂填充，以便于有效的消除電暈。并且其電纜外半導(dǎo)體層與銅屏蔽層過渡的間距達到200毫米，這與相關(guān)規(guī)定中所要求的15～20毫米的過渡相比，具有很大差距，這會導(dǎo)致銅屏蔽層的切斷過長。另一方面，其存在安裝限位線定位錯誤的問題，依據(jù)冷縮終端的安裝說明，其要求從電纜的外半導(dǎo)體層斷口往下500毫米作為冷縮終端的收縮基準(zhǔn)，但是實際測量發(fā)現(xiàn)，其從電纜外半導(dǎo)體層端口往下10毫米作為施工的收縮基準(zhǔn)，這與安裝說明中的相關(guān)要求不相符。

上圖中還存在施工人員在剝切電纜半導(dǎo)體層的過程中用力不當(dāng)?shù)膯栴}，該問題的存在，會導(dǎo)致電纜的主絕緣層的表面存在傷痕，就會導(dǎo)致其表層出現(xiàn)氣隙，并且在電纜主絕緣層的表明沒有實施打磨清洗處理。另一方面，在其應(yīng)力管與電纜的外半導(dǎo)體層及銅屏蔽層沒有形成任何形式的搭接，這種制作方式是與電纜終端的制作工藝的要求不相符的。在冷縮電纜終端的制作過程中，一個非常重要的步驟就是要在應(yīng)力管與銅屏蔽層連接的過程中，制作一個10～20毫米的搭接，在此過程中，要想保證電纜運行的可靠性，保證應(yīng)力管的質(zhì)量是非常必要的，而在實際應(yīng)用中，應(yīng)力管只有在主絕緣層沒有受到破壞的基礎(chǔ)上，才能達到良好的電應(yīng)力分散效果。綜合考慮各種因素，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致本次電纜終端故障的主要原因表現(xiàn)為：銅屏蔽層的切斷過長，再加上應(yīng)力管的安裝位置錯誤，使得其運行過程中出現(xiàn)應(yīng)力管的失效，難以起到疏散外半導(dǎo)體層斷口集中應(yīng)力的作用，從而引發(fā)電纜終端的絕緣老化，出現(xiàn)放電擊穿。對于這種由于沒有嚴(yán)格按照制作工藝要求制作的電纜終端，如果不對其實施及時的處理，很容易導(dǎo)致其隨著時間的推移導(dǎo)致其非故障相也出現(xiàn)電纜外屏蔽層切斷處的絕緣擊穿。在新型的冷縮應(yīng)力管的設(shè)計過程中，為了實現(xiàn)電應(yīng)力的控制，通過直接嵌入冷縮終端內(nèi)部的方式來實現(xiàn)，其設(shè)計圖如圖2所示：

圖2 電纜冷縮終端內(nèi)設(shè)計嵌入應(yīng)力管示意圖

上文中的分析，主要總結(jié)了10kV冷縮電纜終端制作過程中常見的幾種制作錯誤，在實際應(yīng)用中，如果同時存在以上幾種錯誤，主要是因為施工人員在終端制作的過程中，沒有嚴(yán)格按照相關(guān)說明來進行制作，這也直接反映出了，在冷縮電纜終端制作過程中，施工人員對于其制作工藝中的防范對策及相關(guān)注意事項認(rèn)識不清的問題，如果將應(yīng)用這種方式制作的電纜終端投入到使用中，其運行質(zhì)量得不到任何保障，對于其運行安全具有嚴(yán)重威脅。另外，在其制作過程中，還有一種常見錯誤，就是直接將應(yīng)力管搭接到三指套根部或者是壓接端子處，這種錯誤的制作方式會導(dǎo)致應(yīng)力管的有效電應(yīng)力擴散距離變小，導(dǎo)致銅屏蔽層斷口處的電應(yīng)力值增大，容易引發(fā)絕緣擊穿事故。

2 10kV冷縮電纜終端故障的防范措施

對于上文中分析的10kV冷縮電纜終端制作與運行過程中的各種故障原因，在新的電纜終端的制作過程中，積極采取有效的措施防止各類故障的發(fā)生是非常必要的，主要表現(xiàn)為：

（1）在開展冷縮電纜終端施工之前，需要對相關(guān)的安裝工藝說明書予以仔細(xì)閱讀，并要對電纜冷縮終端附件清單予以仔細(xì)核對，在開展實際施工的過程中，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的標(biāo)尺尺寸開展施工。

（2）對電纜的剝切尺寸予以嚴(yán)格控制，在剝除的過程中，一定要注意不能傷及其內(nèi)層結(jié)構(gòu)。

（3）在銅屏蔽層的剝切過程中，應(yīng)該應(yīng)用扎帶或者是細(xì)扎絲將其扎好，以便于防止斷口處出現(xiàn)尖角毛刺，在其絕緣層剝切完成之后，應(yīng)該對主絕緣層表面用細(xì)砂紙進行仔細(xì)的打磨，防止其表面出現(xiàn)半導(dǎo)體殘留顆粒及刀痕。

（4）應(yīng)該保證外半導(dǎo)體層斷面的光滑平整性，使其與絕緣層之間保持光滑的過渡，其斷口處最好應(yīng)用倒角，為了防止搭接處產(chǎn)生電位差及間隙，從而引發(fā)局部放電，在其外半導(dǎo)體層與銅屏蔽帶的搭接處應(yīng)用半導(dǎo)體導(dǎo)電帶實施纏繞搭接處理。

（5）結(jié)合相關(guān)的現(xiàn)場施工經(jīng)驗，在其冷縮終端、冷縮管及冷縮指套前建議應(yīng)用絕緣自粘帶進行纏繞，避免在抽出塑料支撐條的過程中，將絕緣層、外半導(dǎo)體層及銅屏蔽層劃傷。

（6）相關(guān)附件的尺寸要能夠與待安裝的電纜的尺寸的配合要求嚴(yán)格統(tǒng)一。

3 10kV冷縮電纜終端的巡查檢測

在10kV變壓器饋線電纜冷縮終端的檢測過程中，要對其實施全面的巡查，在對本次研究中的變電站的電纜終端實施檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)其銅屏蔽層斷口處對應(yīng)于冷縮直管外表面處已經(jīng)出現(xiàn)了放電痕跡，為了從源頭上消除可能出現(xiàn)的安全隱患，選擇對這一批電纜終端全部進行更換。在對全廠其他區(qū)域的電纜終端的合格性實施檢測時，在應(yīng)用交流試驗方法的基礎(chǔ)上，引入在線局部放電檢測，通過應(yīng)用這種檢測方式，能夠及時發(fā)現(xiàn)制作過程中出現(xiàn)的微小氣隙，并且能夠及時發(fā)現(xiàn)安裝過程中存在的微小絕緣擠壓受損缺陷，并能夠采取相關(guān)措施予以有效解決，這對于提升系統(tǒng)運行過程中的安全穩(wěn)定性能具有非常重要的作用。

4 結(jié)束語

10kV冷縮電纜終端的安全、可靠運行，對于整個變電站的安全穩(wěn)定運行都具有非常重要的作用，本文就主要結(jié)合我公司冷縮電纜終端出現(xiàn)的相關(guān)故障，對其常見故障原因進行了簡單分析，并提出了相應(yīng)的防范措施，對于保證10kV冷縮電纜終端的安全、可靠運行具有一定的參考價值。

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