浅议35kv冷缩电缆终端头故障原因研究与防范措施

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1、浅议35kV冷缩电缆终端头故障原因研究与防范措施　　摘要：某电厂2013年3月5日发生了一起电力电缆终端头因为制作工艺不到位而引起绝缘击穿故障。本文主要从故障现象进行剖析，分析故障产生的原因，提出了重点加强施工关键环节质量控制的对策，建立和完善电力电缆终端头的制作工艺。关键词：电缆终端故障分析防范措施1故障情况介绍某电厂已投运了近3年的35kV变电站，于2013年3月5日12时50左右，电脑综自系统发出35kV系统A相接地信号，B、C相电压升高接近于线电压，值调室人员随即组织联系查找接地故障点。

2、后发现是桃兴一回馈出线路上有故障，正准备倒开该回路负荷的时候，配电室内发出一声巨响，综自保护系统发出35kV桃鱼二回开关“过流一段”保护动作跳闸的光字牌信号，运行人员到现场检查发现是该开关柜顶部出线套管处的户内B相单芯电缆终端头绝缘击穿，产生弧光短路（故障电缆型号均为26/35kV-YJLV-1×150交联电缆）。下为现场图像：由图可见电缆终端头击穿故障点出现在铜屏蔽层半导体层断口，该断口处的电场畸变最严重，5热熔后主绝缘材料流失，铜屏蔽至半导体层之间剥切口的线芯已经部分裸露。在电缆绝缘层表面存

3、在放电碳化通道。分析可知，以下原因可能引起电缆终端头被击穿：一，铜屏蔽层断口处留有尖角毛刺，产生放电；二，剥切半导体时划伤主绝缘，导致该处绝缘比较薄弱，击穿电压过低，在出现系统接地情况时电压过高，加速了电缆终端绝缘击穿。2具体原因分析金属屏蔽断开处是电场畸变最严重的地方，产生电场畸变的原因：屏蔽的切断处是电缆接头薄弱的环节，容易造成电场强度过大；另外，变电站的运行环境比较恶劣，导致灰尘、气体等杂质不可避免地侵入半导体层与主绝缘表面结合处，这些杂质、气隙、尖角毛刺等的存在造成固体绝缘介质沿面放电。

4、因此，导致冷缩电缆终端头绝缘被击穿，在电缆制作工艺方面主要有以下几点：2.1进行护套剥切时，铜屏蔽层被划伤，或是剥切铜屏蔽时，断口成不规则圆口，用力不当，划伤半导体层，产生气隙，增加了断口处电场的强度，产生放电。2.2在剥切电缆半导体层的过程中，由于用力不当，划伤主绝缘层表面，铜屏蔽和半导体层的断开处处理不到位。2.3剥切电缆半导体屏蔽层之后处理不到位，主绝缘层上有半导体残留，或没有用硅脂对主绝缘及铜屏蔽断口处进行填充处理。52.4应力管与绝缘屏蔽在安装时搭接少于20mm。在运行中，由于交联电缆

5、内应力处理不良产生较大收缩，出现气隙。杂质和气隙以及水分对交联聚乙烯绝缘电缆的影响非常大，并且其耐局部放电性能比较差。交联聚乙烯绝缘电缆存在的缺陷处容易形成局部电场集中，导致局部放电。另外，运行中弯曲变形、冷热作用等，导致金属屏蔽层与绝缘层之间产生气隙，气隙的局部放电，导致在绝缘内部空隙处产生纵深发展的电树枝，使得绝缘老化加快发生绝缘电击穿或热击穿；同时如果金属屏蔽断口处的尖角毛刺处理不彻底，出现集中的高强电场，导致绝缘介质出现裂纹并产生放电，进而形成：电树枝引发局部放电、而局部放电又促进电树枝

6、的生成与成长的恶性循环圈。综上所述，严格遵循工艺标准进行电缆终端头制作，尤其是在剥切电缆的过程中，把握持刀的力度显得尤为重要，需要技术工人精心操作，如达不到要求必须返工制作，把好质量的验收关。3防范对策建议冷缩电缆终端头制作中，多因施工人员责任心不强或是技术工艺了解不够，导致电缆终端头在运行一段时间后，出现局部放电或电树枝放电，最后造成故障发生，现提出以下防范对策和注意事项：3.15选择科学合理的环境，生产电缆终端头。生产过程中保持清洁。剥切电缆后及时处理，因为在空气中暴露的时间越长，被杂质侵袭

7、的可能性就越大，最终危害到电缆终端头的质量。3.2严格按照说明书的技术规范，附件的尺寸与电缆尺寸配合要符合规定的要求，进行制作时控制好电缆剥切力度和尺寸，外层剥除时不能弄伤内层的材质。3.3铜屏蔽层剥切时，通过扎带进行固定，避免断口处出现尖角或毛刺，对半导体层断面的处理要到位，确保平整和光滑，并且向绝缘层的过渡保证光滑。3.4剥切完电缆绝缘层后，对主绝缘层表面通过细砂纸进行认真打磨，保证主绝缘层表面光滑无刀痕，不存在半导体残点。采用清洗溶剂从线芯向半导体层方向对绝缘层表面进行清洗，清洗主绝缘层表

8、面时严禁使用接触过半导体屏蔽层的清洗纸。采用砂纸打磨后，残留的杂质如果清除不干净、不彻底也会导致放电，所以对电缆绝缘半导体层断口用硅胶进行填充排除内部气体，然后按照厂家说明书的工序逐步进行制作。参考文献：[1]高振兵，王峰，聂会军.冷缩电缆终端头故障分析[J].宁夏电力，2010（04）.[2]许强.6kV电缆终端头故障原因分析及防范措施[J].中国石油和化工标准与质量，2012（16）.5[3]周坤明，靳绪强.35kV电缆终端烧毁故障分析及预防措施[J].科技创新导报，2010（15）.5