邢鹏 1董建2
内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司内蒙古呼伦贝尔市021025
摘要：随着经济社会的不断发展，城市用电量迅速增长，新增输电线路也逐年增加。电线电缆是电工电气行业不可缺少的重要角色，凡是有电力的地方，电线电缆就一定存在，电线电缆作为电力系统的传输媒体，作用犹如人体的血管一样重要。从大量的运行事故中发现，电缆故障大多数在接头处。基于此，本文中结合具体案例，对10kV冷缩电缆终端故障常见原因进行概述，并探讨电缆终端故障解决防范措施。
关键词：电力电缆；电缆终端头；故障；分析；
前言
目前，我国对电气设备的性能要求越来越高，现今市面上已逐步淘汰过去的空气绝缘高压柜（半绝缘柜），取而代之的是全绝缘全封闭免维护型高压柜，其绝缘性能远超空气绝缘高压柜。全绝缘全封闭免维护型高压柜柜子尺寸为目前市面上高压柜中尺寸最小的柜体，其宽度可窄至500~380mm，柜内电缆室电缆接头处每相线之间距离非常接近，故在使用10kV高压冷缩式电缆终端头必须同时配备防洪型可触摸式插头（俗称肘型头或T头）来避免因距离过近导致相间短路。本文中，结合具体案例探讨10kV冷缩电缆终端故障原因，并提出相应措解决施。
一、故障情况
2009年3月18日，某变电站投运6年的1号电容器户外电缆终端头B相半导体层断开处绝缘击穿；2009年3月21日，某变电站投运3年的2号所变高压侧套管户内电缆终端头A相半导体层断开处绝缘击穿。两起故障电缆型号均为YJV22—8．7／10(3x185)，终端头均采用冷缩制作。根据电缆型号及敷设方式可知上述两条电缆运行的载流量均为362A111，电容器和所变容量计算可知电缆运行时并无过载现象，并且2起电缆头故障发生前10kv系统并无接地现象。
二、原因分析
1.对终端头来说，电场畸变最严重处为金属屏蔽断开处，造成电场畸变的主要原因是：在电缆屏蔽的切断处。会产生电应力集中现象，电场强度最大，是整个接头的薄弱环节，同时，由于变电站现场运行环境较差，半导体层与主绝缘表面结合处不可避免会侵入灰尘、气体等杂质，众所周知，杂质，气隙，尖角毛刺是造成固体绝缘介质沿面放电的主要原因，所以在电缆制作工艺方面可能导致冷缩电缆终端头绝缘击穿的原因有以下几点：(1)剥切内护套时。划伤铜屏蔽层，造成断口处电场强度增强，容易放电。(2)剥切铜屏蔽时，用力不当，划伤半导体层，容易存在气隙。(3)剥切电缆半导体层时，用力不当，使主绝缘层表面有伤痕，容易存在气隙。(4)铜屏蔽断开处和半导体层断开处有尖角毛刺未处理平整。(5)电缆半导体屏蔽层剥切后，没有清除干净，其半导体残留在主绝缘层上，或清擦时没有遵循工艺要求，来回擦洗，或主绝缘及铜屏蔽断口处未用硅脂填充，留下隐患，产生闪络放电。(6)安装附件时应力管与绝缘屏蔽搭接少于20mm，交联电缆因内应力处理不良时在运行中会发生较大收缩，容易产生气隙。
2.上述操作均会在各部位产生气隙、杂质或是尖角毛刺。交联聚乙烯绝缘电缆耐局部放电性能差，受杂质和气隙及水分的影响很大，在这些缺陷处易产生局部电场集中，发生局部放电，热膨胀系数大，热机械力效应严重。另外，由于运行中的弯曲变形、冷热作用，金属屏蔽层与绝缘层之间就更易产生气隙，气隙的局部放电，虽然不会立即导致整个介质的击穿，但是绝缘内部空隙处逐步形成电树枝，并向纵深发展，绝缘加速老化直至发生绝缘电击穿或热击穿；同时金属屏蔽断口处如果有尖角毛刺，此处就会存在集中的高场强，引发绝缘介质的树枝状裂纹，出现树枝状放电。电树枝在发展中必然伴随着局部放电，而局部放电又促进树枝的生成与成长阁。
3.交联电缆绝缘对绝缘微孔杂质、半导体屏蔽微孔及突起尺寸的要求非常高。实际上，交联电缆的质量水平特别是其长期性能，本质上是由绝缘材料、绝缘内微孔杂质和半导体屏蔽微孔及突起的尺寸决定的，因此，划伤主绝缘或半导体层都会人为地扩大绝缘内微孔杂质和半导体屏蔽微孔杂质的尺寸，使得击穿电压下降。可见，在电缆终端头制作时，要严格执行电缆头制作工艺标准，且在电缆刀剥切过程中对力度的把握尤为重要。
三、防范措施
1.防范措施
（1）严格落实《国家电网公司十八项重大反事故措施户》相关要求，强化施工质量现场管控并实行过程记录制度，确保运维人员全程参与电缆设备安装过程并建立追溯机制。（2）结合实际情况加强局部放电检测工作要求，并积极探索应用X光探伤以及紫外成像等检测技术。（3）深入开展电缆专业技术创新管理工作，并结合巡视、检修试验、在线检测等手段实现高压电缆绝缘状态的有效评价。
2.解决措施
为提高10kV高压冷缩式电缆终端头寿命，可从以下方面入手：
（1）重点是不可按安装说明书中所写涂抹大量硅脂膏，制作过程中只需要少量硅脂膏包裹所需部位，薄薄一层即可。涂抹均匀、无杂质、气泡，薄。这样在安装过程中虽然比较费力（相较于使用大量硅脂膏而言），但却让电缆终端头使用寿命大大提高。因为极少量的硅脂膏即使硬化了，在电缆头各组件相互之间收缩锁死的作用力下，硬化的硅脂膏也不可能使电缆头组件之间出现本文提到的间隙，消除了局部放电、相间短路的可能，同时电缆头的绝缘性能也就不会因此下降，提高了电缆终端头的使用寿命和保证了电气性能处于良好的水平。
（2）许多城市的供电部门要求在电缆终端头制作过程中，需要对各个步骤完成后的情况进行拍照上传。在作业人员每次照相都会打断作业人员的思路一次，同时手机是公认较为不洁净的物件，并且不断拿起放下的过程中，手会碰到施工场地上的沙尘，可能会融入硅脂膏里面，无法保证制作过程中的洁净，所以建议单独配备一个负责照相记录的作业人员在现场。同时若制作电缆终端头过程中有何不妥之处，该负责照相记录的作业人员可马上对其进行指导纠正。其次对于有潮湿可能的配电房，应该在配电房内设置抽湿机或者具备抽湿功能的空调，保证配电房内湿度控制在标准范围内。项目施工现场应做好安全文明及绿色施工等相关措施。最后应该在高压柜下方电缆沟内预留3m电缆，防止电缆头损坏需要重新制作安装时电缆长度不足。
（3）严格控制电缆剥切尺寸，每剥除一层不可伤及内层结构。剥切铜屏蔽层时，应用细扎丝或扎带扎好，使断口处不产生尖角毛刺。半导体层断面应光滑平整，与绝缘层的过渡应光滑。电缆绝缘层剥切后，应用细砂纸仔细打磨主绝缘层表面，使其光滑无刀痕，无半导体残点。清洗绝缘层表面必须用清洗溶剂从线芯向半导体层方向，严禁用接触过半导体屏蔽层的清洗纸清洗主绝缘层表面。打磨和清洗主绝缘时，清洗剂和砂纸不得碰到外半导电层，以免清洗剂溶解半导电层、砂纸打磨遗留杂质清除不干净导致放电。附件的尺寸与待安装的电缆尺寸配合要严格符合规定的要求，适当的过盈量，特别是应力管与绝缘屏蔽搭接不少于20mm，以防收缩时应力管与绝缘屏蔽脱离。在制作电缆终端头时，要特别注意保持清洁，同时应尽量缩短制作时间，电缆剥切后，在空气中暴露的时问越长，侵入杂质，水分，气体，灰尘等的可能性就越大，从而影响终端头质量。因此要求在施工之前充分做好各项准备工作，保证制作时不间断，一气呵成。
3.注意事项
按照厂家产品的《8.7/15kV硅橡胶冷缩户内、户外终端安装说明书》制作后，发现若完全按照说明书制作，则电缆终端头的使用寿命基本处于1-3年的水平。冷缩电缆终端头的材料由硅橡胶制成，在拆除内部支撑物后，每个冷缩管会自动收缩，紧紧锁住电缆。其他配件用清洁布清洁后，利用硅脂膏将整个电缆头的其他部分组装起来，每一个部件都紧紧相扣不留缝隙，过程中亦保证无灰尘，材料生产工艺也已经成熟，制作出来的电缆头理应能够一直使用10年以上。
结束语
要熟练掌握电缆终端头或中问头的制作，除了严格执行电缆终端头制作工艺标准外，还要增强对交联电缆结构及附件特性的了解，从本质上了解其工艺要求，并加强电缆头制作过程中剥切力度和制作细节的把握。
参考文献：
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