关于高压电缆头故障原因分析及管控措施

关于高压电缆头故障原因分析及管控措施

发表时间：2016-07-29T17:10:50.650Z 来源：《基层建设》2016年9期作者：罗灼辉

[导读] 电缆终端头集防水、应力控制、屏蔽、绝缘于一体，具有良好的电气性能和机械性能，能在各种恶劣的环境条件下长期使用。

东莞市输变电工程有限公司

摘要：电缆终端头集防水、应力控制、屏蔽、绝缘于一体，具有良好的电气性能和机械性能，能在各种恶劣的环境条件下长期使用。具有重量轻、安装方便等优点。电缆终端头广泛应用于电力、石油化工、冶金、铁路港口和建筑等各个领域。

关键词：电缆头；故障；管控；监督

电缆终端头按工作电压分为：1kV电缆头、10kV电缆头、35kV电缆头、110kV电缆头、220kV电缆头等。按使用条件分为：户内电缆终端头和户外电缆终端头。电缆终端头检查周期根据现场运行情况每1至3年停电检查一次；室外电缆终端头每月巡视一次，每年二月及十一月进行停电清扫检查。

电缆终端头检查内容：（1）绝缘套管应完整、清洁、无闪络放电痕迹，附近无鸟巢；（2）连接点接触良好，无发热现象；（3）绝缘胶有无塌陷、软化和积水；（4）110kV以上终端头要检查是否漏油、铅包及封铅有无电裂；（5）芯线、引线的相间及对地距离是否符合规定，接地线是否完好；（6）相位颜色是否明显，是否与电力系统的相位相符。

1 高压电缆头故障成因分析

与电缆本体相比，电缆接头是薄弱环节，其故障率约占电缆线路故障90%及以上。由于电缆头制作、安装、接线工艺存在多个中间环节，连接点接触电阻过大，温升加快，发热大于散热。如此的恶性循环，导致接头绝缘层破坏，形成相间短路、对地击穿放电或着火，最终造成安全生产事故，导致该故障的具体原因如下：

1.1 电缆头自身连接工艺不良

1）连接金具接触面处理不好。受生产或保管等条件影响，接线端子或连接管内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在，不严格按工艺要求操作，就会降低连接处的电器和机械强度，容易造成绝缘带被扎伤。

2）导体损伤。由于电缆的绝缘层强度具有较大的剥切困难，环切时因掌握不好剥切度而使导线损伤，在线芯弯曲。压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，导致受损电缆线芯在运行中因截面减少而发热。

3）连接金具空隙大。由于连接金具内、外壁之间的厚度的差异，导致电缆线芯与金具内径之间出现一定的空隙，压接后达不到足够的压缩力，造成接触不良现象。

4）电缆终端头引出接地线连接不可靠，存在异线缠绕不牢固、虚焊现象，接触电阻增大，电器和机械强度减低。

1.2 电缆接头工艺不良

1）电缆终端三芯分相以下在支架上安装不牢固，电缆头自身、电缆头与外设连接点遭受额外的下拉力及机械挤压等，诱发了有效连接松动、变形等异常因素出现而导致连接点接触电阻增大，造成故障发生。

2）电缆头部位三相电缆线芯的弯曲半径不够，导致电缆线芯和电缆头绝缘附件机械损伤或折裂，导致运行中局部出现发热，绝缘强度减低等故障发生。

3）电缆接头与外设接线母排连接部位不在同一平面上，相互产生应力，接头反翘，接触面之间产生一定的空隙而引起接触电阻增大。

1.3 运行环境不良

随着供电网路电缆线路和非线性用电设备的迅速增多，改变了系统中L、C的运行参数，系统中出现铁磁谐振过电压和电流因素的几率升高，加剧了电缆头的绝缘劣化速度。

2 加强高压电缆头重点环节的管控和监督。

2.1 高压电缆头导体连接时，各连接部位的接触面要保持平整，应力现象最小，接触点的电阻要小且稳定，与同长度同截面导线相比，对新装的电缆终端头，其值要≤1Ω；对已运行的电缆终端头，其比值应≤1.2Ω；接头的机械强度不小于同截面导线的80%；焊接时，应防止残余熔剂熔渣的化学腐蚀；铜、铝导线相接时，应采用铜、铝过渡连接管或连接片，并采取措施防止受潮、氧化及铝铜之间产生电化腐蚀；接头恢复的绝缘强度应与原导线一致。

2.2电缆头附件规格与电缆规格一致；附件应完整，无损伤或锈蚀现象。

2.3电缆终端三芯分相以下在支架上固定安全、牢固，电缆及附件不受下拉力及机械挤压等。

2.4电缆终端头的引出接地线缠绕牢固、焊接可靠、接地良好；对于穿越零序电流互感器的引出接地线必须采取一定的绝缘防护处理。一方面，防止电缆线路流过较大故障电流时，在金属护套中产生的感应电压可能击穿电缆内衬层，引起电弧，甚至将电缆金属护套烧穿；另一方面，防止中性点不接地系统中，由于焊接点部位接触电阻增大、接地线接地不良等，当其运行中对地不平衡容性电流在不能有效流入大地时而引发的电缆终端头三叉口处局部过热、着火等现象发生；再一方面，防止穿越零序电流互感器的引出接地线出现两点及以上重复接地现象而引发继电保护或小电流接地选线装置拒动或不能准确选线故障出现。

2.5终端电缆头与外设连接后，其三相电缆头线芯的弯曲半径必须在许可的范围内，严禁电缆线芯因强行弯曲遭受机械折伤，甚至部分线芯及外绝缘材料被折断。一般，交联聚乙烯绝缘电力电缆线芯的弯曲半径为截面直径的15~20倍。

2.6终端电缆头与外设进行垂直连接时，其三相分叉头与外设接线端子、母线排应保持在同一平面上，避免连接部位出现机械应推力，增大连接面的接触电阻，降低载流量等。

2.7并列敷设的终端电缆头与外设连接时，其接头的位置应相互错开；电缆明敷时的电缆接头，应用托板托置固定。直埋电缆接头盒外面应有防止机械损伤的保护盒（环氧树脂接头盒除外）。

2.8 电缆头三相分叉以外的电缆进行固定时，要使用专用的钢制热镀锌固定件，避免电缆头遭受下拉力、电缆紧固部位出现机械勒痕

和损伤。

2.9电缆线芯连接金具，应采用符合标准的连接管、接线端子或接线鼻子，其内径应与电缆线芯紧密配合，间隙不应过大；截面宜为线芯截面的1.2～1.5倍。采用压接时，压接钳和模具应符合规格要求。

2.10改善电缆头的运行环境：

（1）高压电缆头在有可能受到机械性损伤、化学作用、地下电流、振动、热影响、腐蚀物质、虫鼠等危害的环境里运行时，应采取加强绝缘、防火封堵、隔热等有效隔离保护措施。

（2）加强高压电缆头运行中各参数的监视，确保电缆头在正常许可的载流能力、过压能力、温升范围内运行。

（3）定期对高压电缆头的绝缘强度和机械强度进行预防性检查和试验；及时、准确发现电缆头性能的劣化趋势、原因，并采取有效控制措施进行控制，防止扩大停电事故发生。

（4）定期对发电、供配电系统电气一次系统的消弧、消谐及过电压运行现状进行技术性能量化分析，及时优化、改进电气一次系统的网络结构，降低系统的容性电流，改变系统的电感L、电容C技术参数指标，消除谐振过电压现象。

结束语：高压电缆头运行的环境是造成其故障较多的主要原因，实践证明，若注意以上的问题，将会大大降低电缆头的故障率。参考文献：

[1]杨俊杰.电气设备漏电保护相关问题探讨[J].电力电子与软件工程，2014：148.

[2]陈黎来.电流互感器对电能计量的影响[J].电力自动化设备，2011，31（01）：138-141.