何 寅
国网江苏省电力有限公司常州供电分公司， 江苏 常州 213200
前 言：2014年12月至2015年12月，江苏某地区五条110kV电缆线路相继发生电缆终端击穿故障，且电缆终端类型均为110kV预制式干式户外终端，击穿点均位于电缆终端底部。本文采取多种方式进行解剖分析，找出故障存在问题，提出解决方案和整改措施。
关键词：110kV；电缆线路；故障分析
1 故障基本情况
（1）2014年12月12日18时40分，110kVA线路事故跳闸重合不成，A相故障，测距1.3km，故障电流8.4kA。故障当日天气晴。经故障巡视发现110kV A线4号杆A相预制式干式电缆终端底部击穿（见图一），线路上其他部分无明显故障点。
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（2）2015年3月29日1时36分， B线路跳闸，重合不成，C相故障，故障测距2.64km，故障电流5862A。故障当日天气晴。经故障巡视发现110kV B线9号杆C相干式电缆终端有明显击穿痕迹。（3）2015年9月19日19时22分， 110kV C线路跳闸，重合不成，C相故障，测距11.31km，故障电流5.032kA。故障当日天气晴。经巡视发现110kV C线某支线18号杆C相干式电缆终端有底部击穿痕迹。（4）2015年12月15日15时55分， 110kV D线路跳闸，重合不成，A相故障，故障测距2.96km，故障电流6.137kA。故障当日天气晴。故障巡视发现110kV D线10号杆A相干式电缆终端底部击穿。
（5）2015年12月26日13时03分， 110kV E动作，重合不成，C相故障，故障电流5.5kA，测距2.4kM。故障当日天气晴。故障巡视发现110kVE线某支线22号杆C相电缆干式终端底部击穿。该五起故障特征相似，故障设备均为110kV预制型干式户外电缆终端，击穿部位均发生在电缆终端底部位置。查询电缆投运信息后，发现五只电缆终端距离投运最长不超过5年。
2 解剖分析
2.1 搪铅检查
对上述五只故障电缆终端进行解剖后，首先对搪铅处开展检查。检查发现接地铜编制线、集流环和波纹铝护套均连接光滑、完好，没有明显异常缺陷。
2.2 外半导电层检查
通过检查该五只故障终端的外半导电层，发现集流环内部波纹铝护套与外半导电层之间是采用绝缘自粘带进行绕包，然后灌注绝缘密封胶。然而，集流环内部的半导电层绕包处没有发现绕包铅带和铜网（图二）。
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区别于传统的充油电缆终端，干式电缆终端体积小易安装，不会发生渗漏油现象，防火性能佳，更不会如瓷质终端那般存在爆炸伤人隐患，在安全性和可靠性上更有很大优势。但是由于整个终端大部分为柔性材料组成，缺乏支撑骨架，绝缘材料长期弯折后容易产生老化和绝缘能力下降、产生放电通道等情况。而且在干式终端的外半导电层外部，一般都绕包有铅带和铜网，以恢复原电缆的电气连接特性，保证波纹铝护套至外半导电层保持良好的接地性能。调查历史巡视照片发现，发生故障的这五只110kV预制式干式户外电缆终端，运行期间长时间处于弯折受力状态，并且经过解剖发现外半导电层外部均缺少铅带和铜网的绕包。
2.3 绝缘密封胶检查
经检查半导电层和集流环间的密封情况，发现绝缘密封胶并没有完全填满集流环内部空间，导致电缆外半导电层和集流环之间存在气隙空间（图三）。
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2.4 剥切工艺检查
故障终端外半导电层切口过度光滑。对各终端半导电层切口至符合套管地段位置距离进行测量，得出结果见表格一。
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从表格二可以看出，110kV A线剥切尺寸和其他电缆终端相差较大，电缆终端施工工艺和规范性还有待提高。
2.5 终端击穿点检查
对照该产品尺寸数据比对，该五只故障终端击穿位置均发生在集流环处。
2.6 X射线检测
经X射线检测，所有集流环靠近终端预制式硅橡胶处均存在大量气隙（图四），属于施工工艺缺陷。
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查询电缆终端安装工艺文件可知，该电缆干式终端在制作时，在距离硅橡胶底端20毫米处采用绝缘自粘带进行两次绕包，绕包厚度约30毫米宽，两个绕包距离20毫米。因此在灌注绝缘密封胶时，由于绕包的存在，会挡住绝缘密封胶在集流环内部的流通，最后导致注胶不充分，形成气隙空间。因此可以说明，该类型预制式干式电缆终端存在安装工艺上的缺陷。
3 故障原因分析
（1）集流环内部灌注绝缘密封胶时，因施工工艺缺陷导致注胶不充分，形成气隙空间；（2）外半导电层外部未绕包铅带和铜网，缺乏有效的接地通道。当电缆本体收到冲击电压时，由于耦合相应，外半导电层表面会形成感应电压，对波纹铝护套放电，从而破坏电缆的主绝缘性能，长期积累发展造成终端最终击穿。
4 整改及预防措施
（1）梳理排查该类型预制式干式终端，重点排查同厂家生产的集流环内部无铅带及铜网绕包的终端，并结合停电计划进行集中更换；（2）形成书面报告上报上级主管部门，建议规范110kV预制式干式户外终端的施工工艺，改进产品设计。
结束语：
通过对在运电缆干式终端进行排查后，根据各厂家提供产品设计、施工资料，重点筛查干式终端集流环内部电缆外半导电层绕包工艺。对无绕包铅带、铜网或半导电套的干式终端，应尽早进行更换。对暂无更换条件的，应采用局部放电检测等多种方法加强监护。
参考文献：
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