10kV電纜中間接頭擊穿故障

10kV電纜中間接頭擊穿故障摘要：現(xiàn)階段，10kV電纜在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性影響較大，一旦電纜出現(xiàn)故障，則會(huì)影響到正常的生產(chǎn)和生活。在電纜故障中，中間接頭擊穿故障是較為常見(jiàn)的故障類(lèi)型，因此，受到電力部門(mén)的高度重視。本文通過(guò)案例對(duì)10kV電纜出現(xiàn)中間接頭擊穿故障的原因進(jìn)行研究，并給出相關(guān)的處理措施，以確保10kV電纜的穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：10kV；電纜；中間接頭；擊穿；故障1電纜中間接頭電纜中間接頭，即電纜線路中間部位的電纜接頭。中間接頭是用于各種電壓等級(jí)的交聯(lián)電纜或油浸電纜的中間連接的電纜附件。主要作用是使線路通暢，使電纜保持密封，并保證電纜接頭處的絕緣等級(jí)，使其安全可靠地運(yùn)行。選購(gòu)中間接頭時(shí)，特別要注意j-30絕緣膠、半導(dǎo)電膠帶的數(shù)量和質(zhì)量，盡量選擇使用接觸面積大，經(jīng)搪錫或鍍鋅工藝處理的標(biāo)準(zhǔn)中間接頭。在工藝控制好的情況下，冷縮電纜附件密封防水性應(yīng)優(yōu)于熱縮電纜附件，可以優(yōu)先考慮全冷縮中間接頭。在室外制作高壓中間接頭時(shí)，空氣相對(duì)濕度宜為70°C以下，濕度大時(shí)可提高環(huán)境溫度或加熱電纜。100kV以上的中間接頭施工時(shí)應(yīng)搭臨時(shí)工棚，環(huán)境濕度嚴(yán)格控制，溫度宜為10-30C，防止塵埃，雜物落入。嚴(yán)禁在霧中或雨中施工。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮電纜長(zhǎng)度要求，盡量避免使用中間接頭，必須使用中間接頭的，應(yīng)在電纜接頭兩側(cè)及相鄰電纜2-3m長(zhǎng)的區(qū)段內(nèi)施加防火涂料或防火包帶。電纜中間接頭必須具有高絕緣強(qiáng)度和足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，可以抵御各種機(jī)械應(yīng)力和短路電流的沖擊電動(dòng)力，接頭處長(zhǎng)期受環(huán)境潮氣影響，應(yīng)有可靠的密封性。2案例故障現(xiàn)象某10kV電纜2018年6月竣工投運(yùn)，2019年4月回南天天氣期間，兩個(gè)電纜中間接頭相繼發(fā)生擊穿故障，無(wú)法正常供電。經(jīng)實(shí)地察看發(fā)現(xiàn)，故障接頭表面有明顯的燒穿孔洞，其中兩相冷縮管外表面大部分面積燒黑，冷縮管兩端部位有明顯的炭化、燒蝕現(xiàn)象，絕緣擊穿，銅芯燒熔。停運(yùn)電纜的型號(hào)規(guī)格為YJV22一3X300,電纜附件的制作方式為冷縮式。310kV電纜中間接頭擊穿故障原因分析3.1電纜運(yùn)行環(huán)境不理想通過(guò)實(shí)地觀察電纜故障的情況來(lái)看，發(fā)生故障的電纜接頭位置沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求設(shè)置電纜井，電纜接頭在潮濕環(huán)境中運(yùn)行，加上四月份回南天天氣潮濕，潮氣較易侵入接頭內(nèi)部，導(dǎo)致電纜絕緣迅速降低、老化，造成電纜局部放電直至發(fā)生故障。這是引發(fā)此次故障的外部因素。3.2冷縮管的工藝設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)不合理冷縮管覆蓋壓接管的半導(dǎo)電帶過(guò)長(zhǎng)；冷縮管端部設(shè)計(jì)成10mm的絕緣帶，其他廠家冷縮管端部均為半導(dǎo)電帶。詢問(wèn)廠家為何這樣設(shè)計(jì)，廠家的理由是方便生產(chǎn)，降低成本。上述兩個(gè)因素導(dǎo)致冷縮管外半導(dǎo)電帶與電纜銅屏蔽層接觸的有效長(zhǎng)度縮短，造成安裝的有效工作長(zhǎng)度不滿足搭接冷縮管外半導(dǎo)電帶30mm的要求。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在明顯缺陷，因此如果連接管位置發(fā)生故障，將會(huì)因?yàn)榻^緣帶長(zhǎng)度縮短發(fā)生爬電現(xiàn)象，導(dǎo)致閃絡(luò)放電并繼續(xù)發(fā)展蔓延至冷縮管兩側(cè)。另外，冷縮管外半導(dǎo)電帶與電纜銅屏蔽層的接觸長(zhǎng)度只有15mm，也無(wú)法對(duì)端口處產(chǎn)生突變的軸向電場(chǎng)起到有效的屏蔽作用，軸向電場(chǎng)劇變，發(fā)展形成沿電纜主絕緣表面方向貫通兩極的放電通道，導(dǎo)致絕緣表面過(guò)熱，局部炭化、燒蝕，直至擊穿電纜發(fā)生故障。3.3冷縮管彈性壓緊力不達(dá)標(biāo)由于冷縮管彈性壓緊力不達(dá)標(biāo)，密封效果欠佳，因此無(wú)法保證良好的界面特性，以致產(chǎn)生微小的氣隙，潮氣侵入，電纜主絕緣表面有泄漏電流通過(guò)，在冷縮管內(nèi)腔產(chǎn)生爬電路徑，使得電纜發(fā)生故障。3.4冷縮管中間標(biāo)線與連接管中心線發(fā)生位移按照廠家電纜附件的制作說(shuō)明書(shū)，從冷縮管中心處到半導(dǎo)電帶的距離應(yīng)為190mm，電纜接頭解剖后實(shí)測(cè)尺寸為197.5mm，冷縮管中間標(biāo)線與連接管中心線出現(xiàn)15mm位移。發(fā)生位移的主要原因是：（1）廠家沒(méi)有配套提供連接管，作業(yè)班組自行采購(gòu)，目前市場(chǎng)有三種規(guī)格的連接管，長(zhǎng)度分別是110mm、120mm和130mm，采用不同規(guī)格的連接管進(jìn)行壓接，其壓接后的長(zhǎng)度也必然長(zhǎng)短不一；（2）廠家提供的開(kāi)線尺寸190mm為理想尺寸，沒(méi)有綜合考慮連接管壓接后尺寸的變化范圍。冷縮管的位置發(fā)生位移，加上產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在缺陷，必定影響冷縮管外半導(dǎo)電帶與電纜銅屏蔽層的接觸長(zhǎng)度，嚴(yán)重影響電纜的安全運(yùn)行。3.5半導(dǎo)電層剝離不齊由于半導(dǎo)電層剝離不齊，壓接管有棱角，因此造成電場(chǎng)局部集中，產(chǎn)生尖端放電，也是導(dǎo)致此次故障的原因之一。410kV電纜中間接頭擊穿故障的處理措施4.1細(xì)化電纜中間接頭的工藝流程，做好質(zhì)量管控梳理電纜中間接頭的制作流程，編制指導(dǎo)書(shū)，明確中間接頭制作需要的施工條件，包括施工環(huán)境、施工時(shí)間、施工工具、施工標(biāo)準(zhǔn)等，以此做好中間接頭質(zhì)量的控制。中間接頭的制作需要遵循一定的工藝，而且施工中需要注意多方面的內(nèi)容：施工環(huán)境要求天氣干燥，空氣濕度低于70%，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)揚(yáng)塵；如果在雨天或者大霧天氣施工，則容易摻入雜質(zhì)和水分，影響中間接頭的使用壽命；附件保質(zhì)期要求，國(guó)產(chǎn)附件保質(zhì)期1年，進(jìn)口附件保質(zhì)期2年。剝切深度要求，不能在絕緣層表明出現(xiàn)劃痕。制作時(shí)間1h以內(nèi)，防止長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，受潮受塵，并做好接頭的防水。4.2電纜中間接頭的責(zé)任追究制為了確保電纜中間接頭的制作質(zhì)量，同時(shí)為了提升制作人員的責(zé)任意識(shí)，建立起責(zé)任追究制。參與電纜中間接頭制作的單位和人員錄入到系統(tǒng)之中，由于電纜施工問(wèn)題出現(xiàn)故障的，由施工單位和人員負(fù)責(zé)。具體措施如下：首先，施工人員控制。選擇具備10kV電纜頭制作技術(shù)的人員參與到電纜附件的施工。其次，電纜接頭做到終身負(fù)責(zé)，也就是要求施工單位對(duì)電纜接頭進(jìn)行負(fù)責(zé)，提升其責(zé)任心。再次，加強(qiáng)資質(zhì)把關(guān)，將具備電纜頭制作資質(zhì)的人員，錄入到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，方便對(duì)其資質(zhì)進(jìn)行查閱。最后，完成電纜接頭施工后，在顯眼的位置，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，標(biāo)注出電纜附件的廠家、施工單位、安裝日期和人員等信息。4.3做好電纜中間接頭人員的準(zhǔn)入、備案和培訓(xùn)工作電纜中間接頭的施工工藝與施工人員水平有關(guān)，為了保證施工人員的施工水平，需要建立起中間接頭人員的準(zhǔn)入機(jī)制和備案工作，只有具備一定工作經(jīng)驗(yàn)的人員，才能參與到中間接頭的制作過(guò)程，同時(shí)將制作人員進(jìn)行備案，方便找到相應(yīng)的責(zé)任人。加強(qiáng)對(duì)中間接頭人員以及旁站監(jiān)督人員的培訓(xùn)，提升中間接頭人員施工水平，強(qiáng)化旁站監(jiān)督人員的監(jiān)督能力。此外，只有通過(guò)培訓(xùn)和試驗(yàn)合格的人員，才準(zhǔn)許參與中間接頭的制作工作，保證施工質(zhì)量。4.4加強(qiáng)對(duì)電纜附件的管理。由于冷縮電纜附件生產(chǎn)廠家眾多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。因此為確保電纜頭的制作質(zhì)量和電纜運(yùn)行安全，一定要選擇質(zhì)量過(guò)硬的優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品。另外，產(chǎn)品驗(yàn)收時(shí)要仔細(xì)核對(duì)產(chǎn)品的型號(hào)規(guī)格及配套材料，特別是檢查產(chǎn)品的出廠日期和產(chǎn)品儲(chǔ)存期，避免存放時(shí)間過(guò)久影響電纜附件的密封性能。5結(jié)束語(yǔ)電纜中間接頭擊穿是電纜接頭故障的一種，尤其是10kV電纜有著較高的接頭故障發(fā)生率。為最大化地保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除電纜接頭故障，確保電纜線路可靠運(yùn)行，保證電力供應(yīng)。參考文獻(xiàn)[1]項(xiàng)