两起110kv电缆中间接头故障原因分析及反思

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1、两起llOkV电缆中间接头故障原因分析及反思杨振涛广州地铁集团有限公司（广东广州510000）刖目电缆中间接头，是输变电电缆线路中非常重要的一个部分，为减少由于产品质量造成的电缆故障，必须使用良好的电缆接头，广州地铁从1997年开通运营至今已经将近20年，随着线网的发展，供电系统也逐渐扩大，因此现有的llOkV线路己达到约100km,城市道路建设的需要，110kV电力电缆己成为主要的输电方式，占总线路约93%,全线网电缆附件（中间接头）数量达500多个，施工时间集中在1996、2001、2004、2009年，早期的电缆附件以全进口为主，例如广州地铁一号线所采用的充

2、油性电缆，之后电缆附件的制作工艺、制作设备日趋成熟,促成大量新的附件生产厂家涌现，部分厂家通过仿制或直接引进国内外成熟的电缆附件进行生产销售，并没有对附件的核心技术进行深入研宄，导致产品投入运行若干年后，缺陷、故障频繁发生。图2保留的镀银层1电缆接头故障概况1.1线路故障基木资料2014年12月份至2015年6月份的半年内，广州地铁旧二号线发生的两起同类型llOkV电缆接头故障。两起故障均为运行中电缆接头击穿，电缆均为直埋敷设，接头井内均填满细沙；故障线路一llOkV嘉瑶线电缆故障接头敷设于绿化带下，线路二llOkV赤河乙线电缆接头敷设于快车道下，两者均为绝缘接头

3、，金属护套经交叉互联箱接地，投运时间均为2002年，运行至今约13年左右。1.2llOkV嘉瑶线电缆故障接头解剖过程线路一的规格为电缆截面500mm的绝缘接头,从电缆接头外观看，电缆玻璃钢保护壳破损、熏黑。把玻璃钢保护壳及填充胶去除后，发现该接头没奋铜保护壳，主体部分为环氧件外包绝缘防腐罩。环氧套件靠近电源侧一端奋一个直径约为40mm椭圆形击穿点，击穿过程行车人量热能，造成环氧件内部金属均压环熔化，末端金属铝环连同环氧件整块脱落（图1）。环氧件表面有大面积碳化现象，在环氧件一端仅保留小部分镀银层。把电缆及应力锥拉出并测量尺寸，均在规定范围内，电缆、应力锥及环氧简内

4、部清洁干浄，没有碳化痕迹，电缆中间压接环无碳化及变形。图4气泡位置1.3110RV赤河乙线电缆故障接头解剖过程线路二的规格为电缆截面630mm的绝缘接头，从电缆接头外观看，电缆玻璃钢保护壳破损、熏黑。把玻璃钢保护壳及填充胶去除后，发现内部结构与线路一一致，该接头同样没有铜保护壳，主体部分为环氧件外包绝缘防腐罩。解剖中间连接的环氧浇注管，外护层内部的铜网编织已经烧毁，仅在边缘处奋少数残留；环氧件轴向中心处为击穿点位置，环氧体在击穿点处已经发散状分成4个大小不等的块体脱落，脱落面积约为长250mm、宽200mm的区域。图6铜管变形经过电缆解剖，得出结论为：该样品附件安

5、装尺、?及工艺未发现异常；该样品击穿原因：可能为环氧浇注体与中央高压铝电极的界面存在缺陷，并经历了长期的热胀冷缩过程，两者共同导致界面条件劣化，出现局部放电，最终发生击穿；3）界面缺陷为产品个体偶然制造缺陷的可能性较大；4）铜管变形原因：由击穿瞬间的冲击力导致的可能性较大。（图6）2电缆接头故障分析2.1接头故障击穿故障原因简析从上述两起故障解剖可以看出，绝缘接头附件安装尺寸及工艺均未发现异常，因此排除现场施工质量因素。从解剖情况上看，引起击穿故障主要与环氧件质量有关，可能原因脊：(1)环氧件生产工艺缺陷，例如金属材质与环氧材料粘合度不足，内部存在气泡、气隙、杂质

6、等，引起环氧件内电场畸变，从而引发放电，随着放电通道的发展和扩张，环氧件劣化速度不断加快，最终因无法承受运行电压而被击穿。(2)环氧件在运输或组装吋受到损伤，损伤位置也极易引起电场分布的畸变，运行过程中不断劣化导致击穿。(3)环氧件内金属电极生产过程中存在缺陷，有细小毛刺或凹陷，电缆长期运行中，金属电极缺陷位置场强集中，最终演变为击穿爆炸。(4)从安装工艺图上未发现环氧件上方冇屏蔽处理，解剖检查环氧件发现，线路一环氧件表面遗留小部分镀银层，怀疑屏蔽层的缺失使环氧件内部电场分部不均。(5)线路二接头解剖时发现的铜管出现扭曲变形，经过检验厂家鉴定为击穿吋造成，与生产及

7、安装工艺无关。2.2接头故障击穿原因进一步分析(1)从电缆接头设汁进行分析。为了解电缆接头的内部结构，咨询了两个接头的厂家，确定在环氧件表面均有镀银层，作为环氧件的屏蔽层。解剖吋发现环氧件缺少镀银层有以下两个性原因：第一，由于短路吋故障电缆流过镀银层，使镀银层瞬间碳化；第二，由于电缆接头进水，地下水腐蚀镀银层，使镀银层氧化。从运行环境进行分析。该类型的接头在国外均在隧道中敷设，隧道运行环境较好，电缆附件在隧道内受潮及进水的可能性非常低，因此没冇采用玻璃钢保护壳进行防水；在这两冋路线路中，均在地下敷设，长期处于地下水的浸泡之中，因此采用了玻璃钢保护壳进行防水。经咨询

8、供电局相关