高壓電纜頭的故障成因及有效處理措施

杜紅梅

摘 要：文章從高壓電纜頭的故障成因分析入手，提出解決高壓電纜頭故障問題的有效措施。期望通過本文的研究能夠?qū)μ岣唠娎|頭的制作質(zhì)量，降低電纜頭擊穿故障的發(fā)生幾率以及確保輸變電的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行有所幫助。

關(guān)鍵詞：高壓電纜；電纜頭；故障

1 高壓電纜頭故障成因分析

在高壓電纜中，電纜頭絕緣被擊穿是較為常見的故障問題之一，導(dǎo)致該故障的具體原因如下：

1.1 電纜頭制作工藝缺陷

在對高壓電纜進(jìn)行施工的過程中，若是電纜本身的長度不足時(shí)，則需要將兩段電纜進(jìn)行連接，以此來滿足長度要求。然而在對電纜進(jìn)行連接時(shí)，就不可避免地會(huì)出現(xiàn)接頭，若是制作工藝存在缺陷，便會(huì)影響接頭質(zhì)量，這樣一來很容易引起故障問題。制作工藝中的缺陷主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）制作過程中，環(huán)氧樹脂與石英填料的拌和不夠均勻，兩者之間存在著十分明顯的分層點(diǎn)。

（2）在澆制過程中，樹脂、固化劑、填料三者的比例失衡，注模速度過快或過慢，造成絕緣體內(nèi)部出現(xiàn)氣孔。

（3）因模型中混入水和空氣，致使電纜頭的運(yùn)行溫度變化較大，這樣一來便會(huì)造成絕緣密度下降，一旦出現(xiàn)過電壓，便會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿。

（4）對導(dǎo)線進(jìn)行壓接時(shí)，未按照相關(guān)規(guī)范的規(guī)定要求進(jìn)行操作。

1.2 壓力不足

連接電纜的過程中，通常都是采用壓力連接的方法，實(shí)踐證明，無論采取何種類型的壓力連接，均會(huì)在接頭的位置處產(chǎn)生出接觸電阻，其阻值的大小主要與接觸力、接觸面積以及壓接工具的出力噸位有關(guān)，故此，若是連接電纜時(shí)，壓接機(jī)本身的壓力不足，或是空隙過大，則會(huì)導(dǎo)致連接壓力不夠，從而影響接頭質(zhì)量，由此很容易引起電纜頭故障。

1.3 接線問題

當(dāng)電纜頭與外部設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)體連接時(shí)，若是接線工藝不合格，則容易引起電纜頭發(fā)熱，從而導(dǎo)致絕緣被擊穿，嚴(yán)重時(shí)還可能造成爆炸事故。電纜頭接線工藝方面的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）由于電纜終端三芯分相以下在支架上的安裝固定不牢靠，或是因疏忽大意忘記固定，當(dāng)電纜頭與外部設(shè)備的連接點(diǎn)遭到機(jī)械擠壓等外力作用時(shí)，便會(huì)使連接松動(dòng)、變形，從而導(dǎo)致連接點(diǎn)接觸電阻增大。

（2）若是電纜頭位置處的三相電纜線芯彎曲半徑不足，則容易引起線芯和絕緣附件機(jī)械損傷，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐缮俨糠志€芯及絕緣件斷裂，這樣一來，電纜頭在運(yùn)行過程中便會(huì)發(fā)熱，絕緣強(qiáng)度也會(huì)隨之大幅度下降，極易導(dǎo)致絕緣擊穿。

2 解決高壓電纜頭故障問題的有效措施

由上文分析可知，導(dǎo)致高壓電纜頭絕緣被擊穿的主要原因是電纜頭的制作工藝存在缺陷。為此，應(yīng)當(dāng)對電纜頭的制作安裝予以足夠的重視。下面就具體的安裝要點(diǎn)進(jìn)行論述。

2.1 電纜頭安裝的工藝流程

（1）導(dǎo)體連接。該道工序的基本要求是機(jī)械強(qiáng)度高、電阻阻值低，且連接的位置處不得出現(xiàn)尖角。目前，對中低壓導(dǎo)體進(jìn)行連接時(shí)，常采用的工藝為壓接，在實(shí)際壓接的過程中，應(yīng)當(dāng)對以下情況加以注意：1）要確保選用的導(dǎo)體連接管具有合適的導(dǎo)電率及機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)，壓接管的內(nèi)徑與被連接線芯的外徑之間的配合間隙應(yīng)當(dāng)控制在0.8-1.4mm這一范圍內(nèi)；2）應(yīng)當(dāng)確保壓接之后的電纜接頭電阻值不超過等截面導(dǎo)體的1.2倍，且銅導(dǎo)體接頭的極限抗拉強(qiáng)度不低于60N/mm?；3）在對電纜頭進(jìn)行壓接前，應(yīng)當(dāng)先在導(dǎo)體的外表面和連接管的內(nèi)表面上均勻涂抹導(dǎo)電膠，并使用鋼絲刷將氧化膜破壞掉，這樣有助于提高壓接效果；4）若是連接管、線芯導(dǎo)體上存在毛邊或是尖角時(shí)，施工人員可以使用銼刀或是細(xì)砂紙對其進(jìn)行打磨。

（2）半導(dǎo)體屏蔽。該道工序分為兩個(gè)部分，一是內(nèi)半導(dǎo)體屏蔽，具體做法如下：但凡內(nèi)部具有屏蔽層的電纜，在對接頭進(jìn)行制作的過程中，均必須恢復(fù)壓接管導(dǎo)體部分的接頭內(nèi)屏蔽層，并預(yù)留出一部分內(nèi)半導(dǎo)體屏蔽，這樣有助于確保內(nèi)半導(dǎo)體的連續(xù)性，可以使接頭接管位置處的場強(qiáng)分布更加均勻。二是外半導(dǎo)體屏蔽。處理時(shí)應(yīng)當(dāng)確保外半導(dǎo)體的端口整齊、均勻，且能夠與絕緣平滑過渡，可在接頭位置處增繞半導(dǎo)體帶，使之與電纜的外半導(dǎo)體屏蔽搭接連通。

（3）反應(yīng)力錐處理。在對交聯(lián)電纜反應(yīng)錐進(jìn)行制作時(shí)，可采用專門的切削工具，也可先使用微火進(jìn)行加熱處理，然后再用快刀進(jìn)行切削，成型后，用玻璃進(jìn)行修刮，并以砂紙進(jìn)行打磨直至光滑為止。

（4）接地。應(yīng)當(dāng)對接地線進(jìn)行可靠焊接，并對兩端盒內(nèi)的電纜本體上的金屬屏蔽及鎧裝帶進(jìn)行牢固焊接。同時(shí)要確保電纜終端頭的接地可靠。此外，屏蔽層接地線要做好絕緣處理，如圖1所示。

（5）密封與保護(hù)。為有效防止水分或是潮氣進(jìn)入到電纜接頭當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)做好密封和保護(hù)措施。具體做法是在接頭位置處搭砌保護(hù)槽或是保護(hù)盒。

2.2 終端頭安裝的技術(shù)要點(diǎn)

（1）在對電纜頭進(jìn)行安裝時(shí)，除了要做好防潮措施之外，盡可能不要在惡劣的天氣制作電纜頭，如雨天、霧天、大風(fēng)天等等。若是制作環(huán)境的溫度低于0℃時(shí)，則應(yīng)對電纜進(jìn)行加熱處理。

（2）為了確保制作質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)保持工具和材料的清潔。制作中使用的所有電纜附件均應(yīng)當(dāng)進(jìn)行試裝，并對規(guī)格進(jìn)行檢查，看是夠與電纜一致，同時(shí)要避免剝切尺寸出現(xiàn)錯(cuò)誤。

（3）在對電纜頭進(jìn)行安裝前，要對電纜本體的絕緣進(jìn)行仔細(xì)檢查，并找出色相排列情況，防止三芯電纜中間頭上芯線交叉的情況發(fā)生；電纜敷設(shè)完畢后，應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，確認(rèn)合格后，應(yīng)對電纜頭進(jìn)行密封處理，防止受潮。

（4）在冷縮終端頭的制作安裝時(shí)，應(yīng)對如下事項(xiàng)加以注意：

（下轉(zhuǎn)第180頁）

（上接第175頁）

1）剝切電纜時(shí)，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的尺寸對外部保護(hù)層和鎧裝層進(jìn)行剝切。如果是無鎧裝層的電纜，則應(yīng)對電纜線芯進(jìn)行綁扎。

2）安裝接地線時(shí)，在密封段內(nèi)，可以使用焊錫熔填15-20mm長一段編織接地線的縫隙，以此作為防潮段。焊錫時(shí)，必須對溫度、時(shí)間進(jìn)行有效控制，避免對主體絕緣造成損傷。

3）安裝三叉手套時(shí)，應(yīng)當(dāng)先對三芯分支套的外部進(jìn)行清潔，并將下端內(nèi)部塑料螺旋條抽出，再將三個(gè)指管內(nèi)的螺旋條抽出，最后在三相電纜分叉處收緊壓緊（圖2為三叉手套的安裝）。

4）在對絕緣套管進(jìn)行安裝時(shí)，可先將三根冷收縮絕緣套管分別套在三相電纜芯上，并在其下部分支套指管15mm，隨后抽出塑料螺旋條，從而使絕緣套管收緊在電纜芯上。（圖3為絕緣套管的安裝）。

5）冷收縮絕緣件安裝完畢后，應(yīng)當(dāng)繞包絕緣帶，隨后需要對電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，確認(rèn)合格后，對相位進(jìn)行復(fù)核，并按照一定的相序?qū)㈦娎|頭與設(shè)備連接到一起。

3 結(jié)論

總而言之，電纜供電是目前普遍采用的一種供電方式，這使得高壓電纜成為整個(gè)電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分之一，為了確保供電可靠性，對高壓電纜提出了較高的要求。實(shí)踐表明，若是在實(shí)際施工中未能達(dá)到高壓電纜的相關(guān)要求，則很容易造成電纜故障問題的發(fā)生，由此會(huì)嚴(yán)重影響供電可靠性。由于高壓電纜的施工相對比較復(fù)雜，特別是電纜頭的施工更加復(fù)雜，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)或是細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能引起電纜頭故障。鑒于此，必須對高壓電纜頭的故障成因進(jìn)行分析，并采取有效的措施予以解決處理，以此來確保電纜頭的質(zhì)量，降低故障幾率。

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