10kV交联电缆故障原因分析及防范措施

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泮洋变 624 人才线
2002 年 5 月出线中间接头因导体连接管 压接不良 ,打磨不平整引起局部放电 ,最 终发生相间击穿事故 。
安装 质量
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西郊变 615 小柳线
2001 年 7 月冷缩中间接头因安装冷缩管搭 接尺寸错误 ,电缆半导电体切断部位不在 应力控制处 ,运行不到半年即发生故障。
安装 质量
管脱位 ,中间接头被拉断故障 。
路的安全 、稳定 、可靠运行 。如偏心 、气隙 、杂质或 机械损伤等缺陷 ,这些先天存在的缺陷或不足 ,将
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1 前言
交联聚乙烯电缆因绝缘性能好 ,载流量大 ,结 构简单 ,附件安装方便等优点 ,广泛应用于城市电 网 。上世纪 90 年代以来 ,福州地区开始大量采用 817Π10 kV交联电力电缆 ,逐步取代沿用已久的油浸 纸绝缘电缆及城市架空线路 。过去几年 , 由于电 缆 、附件选型以及施工安装的质量问题 ,造成交联 聚乙烯电缆故障数量逐年上升 ,严重影响了电网的 安全运行 。针对这一现象 ,自 2002 年起 ,通过加强 了设备选型以及电缆施工队伍的培训 ,提高施工队 伍的技术水平 ,很大程度上抑制了10 kV交联聚乙烯 电缆故障的频繁发生 。本文对交联聚乙烯电缆故 障原因进行了深入分析 ,提出了防止电缆故障频发 的对策 。
2 10 kV交联聚乙烯电缆故障分析
近年来 ,福州市10 kV电缆线路得到迅猛发展 , 现有10 kV电缆线路总长度达1 100 km ,显示出电缆 逐步替代架空线的趋势 。但随着城市电缆网络的 不断壮大 ,交联聚乙烯电缆故障率也呈现了上升趋 势。
近几年福州市交联聚乙烯电缆故障情况的统 计表明 ,电缆中间接头故障的比例占首位 ,达51 % , 本体故障占29 % ,外破故障占20 %。附表统计的是 福州地区交联聚乙烯电缆典型故障 。分析表明 ,故 障原因主要有以下几种类型 : 2. 1 电缆制造质量不良
剥削护套 、绝缘屏蔽层 、半导体要细心 ,刀口不 伤及绝缘 。绝缘层剥切以后 ,其表面的半导电层 , 应用细砂纸充分打磨绝缘层表面 ,使其光滑 。 3. 2. 6 确保安装尺寸精度
安装冷缩 、预制主体时 ,按要求进行校验 ,应力 带的包缠应到位不留空隙 。 3. 3 加强电缆从业人员的技术培训
为提高电缆安装工艺水平 ,应建立专业性的电 缆培训基地 ,实行准入机制 ,从业人员持证上岗 。 3. 4 改善电缆运行环境
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电缆外护层及扭伤电缆 。 3. 2. 2 控制电缆头制作环境 做接头前 , 要求搭设临时工棚 , 以防风砂 、雨 雪 、灰尘等侵入接头 ,影响施工质量 。施工中准备 工作要充分 ,所使用的工具应擦洗干净 ,尽量缩短 接头的制作时间 ,制作过程要连续 ,不得间断 。 3. 2. 3 确保密封性能
电缆走廊沿线居民 、饭店 、宾馆 、大厦等违章向 电缆沟排放污水 , 造成沟内条件恶劣 , 积水严重 。 电缆接头长期泡在腐蚀性的污水中 ,易造成中间接 头进水 ,绝缘受潮 ,产生水树枝放电等电腐蚀现象 , 最终造成绝缘击穿 。 2. 5 设计不合理
中间接头设计不合理 ,部分电缆线路平均间隔 100 m 就有一个中间接头 ,且许多中间头被新敷设 的电缆长期压迫 ,造成接头变形 、错位 。 2. 6 外力破坏
保证良好的密封性 。 (3) 预制式电缆附件 早期厂家生产的同型号电缆线径大小不同 ,当
预制硅橡胶管套入较大线芯的电缆时 ,安装非常困 难 ,当套入较小线芯的电缆时 ,即留下较大空隙 ,造 成密封不良 。1998 年在鼎屿变电站出线电缆上使 用的预制电缆附件 ,即存在此类问题 。 2. 4 运行环境恶劣
设计 缺陷
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晋安区 华科光电 配电站
2004 年 5 月晋安区华科光电配电站门口 , 挖掘机将华科光电配电站进出线的 3 条 高压电缆同时挖断 。
外力 破坏
2004 年 7 月梅洪 # 1 环网 603 柜出线电
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梅洪 # 1 环网
缆 ,采用埋管敷设 ,运行一年后 ,房地产开 外力 发商将电缆碾压 ,造成电缆中间接头连接 破坏
电缆的质量问题主要由于生产工艺落后 ,原材 料选用不当等原因造成 ,所以在选择电缆时应对厂 商的生产工艺 、管理等有一定了解 ,确保优质电缆 进入电网 。
选用安装工艺简单 、密封性能好的电缆附件 , 选用知名的冷缩产品 。 3. 2 提高施工安装质量 3. 2. 1 规范施工工艺 对不同的地区应采用不同的敷设方式 ,交联聚 乙烯电缆尽量沿电缆支架 、沟道 、管槽敷设 ,电缆数 量比较集中的地区应用电缆隧道或电缆井 ,电缆沟 应有防止积水 ,防止电缆泡在水中的措施 。加强管 理 ,确保严格按规定使用滑车 、防捻器等 ,防止损伤
电缆长2 100 m ,型号为 YJV22 - 817Π10 kV ,
1999 年底投入运行 。一年多的时间内 ,电
3
秀山变 618 金城线
缆中间接头在运行和试验中多次发生击 穿事故 。调查发现 ,主要原因是与电缆接
安装 质量
头在雨天施工有关 ,留下绝缘隐患 ,2000
年对 4 个中间接头全部作了更换处理 。
为改善电缆附件的防爆性能 ,可在变电站出线 口 、电缆密集处电缆中间接头安装防爆盒 ,能有效 遏制接头故障时产生的巨大冲击力和高温电弧 ,可 以有效防止电缆故障产生的事故扩大 。 3. 7 加强电力设施的保护
加强电缆走廊巡视 ,做好直埋和埋管敷设电缆 的标识 。函告市政有关部门 ,加强地下电力设施的 保护 ,严禁盲目开挖 、打桩 。
第 25 卷第 4 期 2005 年 12 月
福建电力与电工 FUJ IAN DIANLI YU DIAN GON G
ISSN 1006 - 0170 CN 35 - 1174ΠTM
10 kV 交联电缆故障原因分析及防范措施
岑 旭
(福州电业局 ,福建 福州 350009)
摘要 :简要分析了 10 kV 交联聚乙烯电缆常见故障的原因 ;提出了防止电缆故障的具体对策 。 关键词 :交联聚乙烯电缆 ;绝缘 中图分类号 : TM247 文献标识码 :B 文章编号 :1006 - 0170 (2005) 04 - 0062 - 03
会造成致命的绝缘事故 。这类问题在 90 年代初期 国内制造的电缆产品上有一定的代表性 。 2. 2 施工安装质量不良
近年来 ,电缆故障50 %以上与安装和施工质量 问题有关 。由于交联聚乙烯电缆铠装层较硬 ,施工 中的损伤不易在交接试验中发现 。目前电缆在敷 设安装方面的问题主要存在以下几个方面 :
4 结束语
随着城市电力电缆网络的日益推广 ,遏制电缆 故障的攀升是一项重要的工作 。关键在于做好前 期的预防措施 ,要从选型 、设计 、安装和运行管理等 各环节入手 ,才能从根本上降低电缆故障率 ,保障 电网的安全运行 。近年来 ,通过对福州地区的新建 电缆项目的全过程质量管理 ,电缆故障已明显减 少 ,收到了良好效果 。
(收稿日期 :2005 - 09 - 13)
(上接第 55 页) 主控指令还是要经过这个 PT1 一阶延时运算环节 (而且延时块的时间参数为180 s) ,在压力设定的一 个运算周期 (400 ms) 内 ,压力设定的自动值输出不 会有大的变化 ,而其它控制功能不会受到影响 。
(1) 电缆外护套破损 施工不规范 ,在敷设时野蛮拖拉 ,使得电缆外 护套损伤或破损 ,引起主绝缘内部进水受潮 。 (2) 内部绝缘受潮 在雨天或湿度大情况下 ,制作电缆头时没有采 取必要的防护措施 ,由于环境潮气 、湿度偏大 ,引起 制作的电缆头绝缘局部受潮 ,使得电缆头绝缘性能 受到水气侵蚀而逐步损坏 , 最终导致电缆击穿事 故。 (3) 中间接头密封不良 电缆中间接头密封不良 ,受到潮气 、水份的侵 蚀后 ,容易形成水树枝放电 ,引起中间接头绝缘受 潮劣化 。统计表明 ,67 %的中间接头故障与密封不 良有关 ,特别是早期采用的热缩中间接头 ,由于密 封胶易固化龟裂在电缆本体与附件热胀冷缩系数 不同情况下 ,很容易引起进水密封不良是一个比较 突出的问题 。 (4) 导体连接管压接不良 电缆中间接头导体连接管压接不良 ,打磨不平 整 ,特别是在压接管口边缘处 ,局部的尖角和毛刺 没有及时处理 ,造成接头内部电场分布不均匀 ,引 起局部放电 ,侵蚀主绝缘 。 (5) 安装尺寸偏差 冷缩 、预制式电缆接头 ,冷缩管 、预制管安装搭 接尺寸错误 ,或电缆半导电体切断部位不在应力控 制处 ,导致运行后切断处电场集中 ,最终导致绝缘 击穿 。 2. 3 电缆附件质量不良 (1) 热缩电缆附件 热缩型电缆附件安装工艺较复杂 ,有的热缩附 件采用的材质低劣 ,加热收缩后很难保证不留下气 泡 、开裂或碳化 ,从而影响了绝缘和密封性能 。 (2) 冷缩电缆附件 冷缩电缆附件采用硅橡胶或乙丙橡胶材料 ,材 质不好 ,或存放时间超过保质期 ,导致安装后无法
对于长期被浸泡的电缆走廊进行清理 ,封堵排 水口 ,对违章向电缆走廊排放有腐蚀性污水的用 户 ,应及时督促整改 。 3. 5 优化中间接头设计
从工程设计上规范中间接头的设置 ,尽量减少 在电缆线路设置中间接头 。避免在转弯处 、电缆密 集处 、位置狭小处等设置中间接头 。埋管敷设的电 缆 ,中间接头应设置在宽敞的工井内 ,防止中间接 头受压变形损坏 。 3. 6 增加安全防护措施
6
鼎屿变 631 金陵线
2004 年鼎屿变 631 出线电缆热缩中间接 头发生相间短路故障 ,造成同沟敷设的其 它电缆烧毁故障 。
安装 质量
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屏西变 615 北大线 、
623 福飞线
2001 年 6 月 6 日 ,湖东变多条电缆同时故 障 ;2002 年 7 月 14 日 , 屏西变电站 615 、 623 二条电缆同时故障 ,中间接头长期受 压 、绝缘受损最终导致的故障 。
制造 质量 缺陷
电缆长800 m , 型号为 YJV22 - 817Π10 kV ,
采用电缆沟上支架方式敷设 , 1997 年投
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五四变 622 闽江线
入运行 ,在 1998 年预防性试验 (耐压) 中 , 发生主绝缘击穿 。检查发现外护套多处
外力 破坏
破损 ,内部大量进水受潮 ,从而产生水树
枝劣化 。投运 4 年左右被迫全部更换 。
密封性是接头施工质量的关键 , 为把好密封 关 ,热缩接头施工 ,应注意加热的火候 ,以保证其内 部的粘合剂或热熔胶充分密封 。冷缩接头密封胶 带的使用必须到位 , 包缠胶带时应拉伸到规定要 求 ,确保胶带包缠后的粘合密封质量 。 3. 2. 4 保证压接质量
采用质量较好的压接工具 (应选择围压) ,线芯 压接前应充分地打磨 ,认真去除粘连在导体上的内 半导电颗粒 。压接后必须除去尖角 、毛刺 ,清除金 属粉末 。 3. 2. 5 处理好绝缘表面
由于车辆辗压 ,地面沉降 ,机械开挖 、人工打桩 等造成电缆损伤或破坏 。2003 年和 2004 年电缆外 破故障共发生 18 起 ,占到故障率的30 %。
3 交联聚乙烯电缆故障防范措施
针对多年来电缆故障的频繁发生 ,通过交联聚 乙烯电缆故障原因的分析表明 ,其故障因素是多方 面的 ,必须运用全过程质量管理的思路从管理和技 术两方面采取综合对策 ,才能有效降低交联聚乙烯 电缆事故 。 3. 1 把好电缆产品的选型关口
电缆产品质量的优劣 ,直接关系到电缆供电线
附表 福州地区交联聚乙烯电缆典型故障列表
序 号
地点
来自百度文库
故障情况
故障 类型
电缆长1 200 m ,型号为 YJV22 - 817Π10 kV ,
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湖东变 624 宏利线
1992 年投入运行 ,运行 3 个月后发生了主 绝缘击穿事故 ,解剖发现 ,存在着严重的
偏心问题 。