柯宁
陕西电建工程咨询有限责任公司， 陕西 西安 710032
内容摘要：在电厂安装工程建设中，经常会遇到土建开挖或大型机械过电缆沟时，不注意地下设施，压伤、挖断施工电缆，造成设备停电、机组试运无法继续进行等事故，本工法主要介绍了大型火电厂长距离辅助厂房配电装置电源电缆在损伤后，无条件重新敷设电缆时，为了保证电缆载流量不允许切断电缆故障芯线，已不能按常规的应力管、绝缘管进行绝缘处理，必须采取特殊方案进行10kV电缆绝缘处理,保证10kV配电系统及时恢复送电及安全运行。
正文：
电缆屏蔽层破坏后，屏蔽层边沿处电力线分布非常密集，在极小的间隙中有极大的电位差，此电位差所产生的电应力不但破坏绝缘，而且因绝缘表面的空气所承受的电压甚高，会造成局部放电现象，造成电缆绝缘击穿。受到不能切断电缆的条件限制，特采用形状扩散法对电缆破坏进行应力控制。即用绝缘材料做成锥状，再使用半导电材料延伸屏蔽层，使零电位点形成喇叭口，电应力分布在制作的绝缘材料中已经得到扩散。
1电缆故障处理前准备工作
1）办理停电作业票，做好停电措施和绝缘隔离措施。
2）电气调试人员查找出电缆故障点。
2工艺流程和操作要点
2.1 工艺流程：
挖开电缆事故区域---清洁电缆外护套---剥开伤害的电缆部分---剥开电缆铠装层、电缆屏蔽层、电缆绝缘层---电缆绝缘应力处理---电缆屏蔽层恢复---电缆钢铠层恢复---电缆外护套恢复---电缆耐压试验。
2.2 操作要点及主要施工工艺：
1） 剥开电缆外护层600mm，分向两边，临时固定好，不得切断剥除。
2）锯开电缆铠装层，分开后分向两边，临时固定好，不得切断剥除。剥开电缆衬垫层，两端留取5mm,其余剥除。
3）用电缆刀剥开电缆故障相铜屏蔽层，向两边分开，临时固定好，不得切断剥除，绝缘处理完要恢复。
4） 以电缆绝缘破坏处为中心，向两边各量取200mm,剥除电缆绝缘层。
5）以电缆绝缘破坏处为中心，向两边各量取210mm,剥除电缆半导电层。
这一步非常关键，必须严格按工艺要求操作：
a外半导电未处理干净，在绝缘层表面上留下了黑点，由于外半导电层主要成分为石墨，当电缆通电后，在高电压的作用下，碳离子去碰撞周围的质子使其分离，产生电子崩，形成导电通道使电缆绝缘击穿。
b在剥切外半导电层时，电缆刀划伤绝缘层，划伤处的绝缘层中会沉积半导层的碳化物产生局部放电，局部放电的后果导致绝缘损伤，新损伤的附近又沉积碳化物产生局部放电，这样不断发展的结果，在绝缘层中会形成树枝状放电通道，最终导致绝缘击穿。
6） 将两边绝缘层用电缆刀削成50mm长的铅笔头状，末端留取10mm长内屏蔽层。
7）用金相砂纸打磨绝缘层铅笔状分布及电缆线芯，用干净白布蘸无水酒精清洗打磨过的部分。
8）用半导电屏蔽带（Scotch#13胶带）按1/2重叠法缠绕电缆线芯两层，两边各搭接电缆半导电屏蔽层、电缆主绝缘层10mm。
9） 用Scotch#23胶带按1/2重叠法在半导电屏蔽层外缠绕，自粘带搭接两端电缆绝缘层、电缆线芯10mm,形状做成橄榄形。
10） 用Scotch#23胶带按1/2重叠法对电缆处理部分进行整体缠绕，两端各搭接电缆半导电层5mm。
形成橄榄形，橄榄形厚度比电缆直径大10mm.
11）用J20自粘带层外继续缠绕两层电缆绝缘带，两边绝缘带比Scotch#23自粘带多缠绕10mm.
12）恢复电缆故障相铜屏蔽层，用铜扎丝固定好，锡焊两条截面不小于25mm2铜编带保持铜屏蔽层连通性。
13） 电缆故障相处理完毕。
14） 恢复电缆整体铠装层，用钢扎丝固定好，用砂纸打磨光连接处，用锡焊焊接锡焊两条截面不小于25mm2铜编带,保持钢铠层连通性。
15） 恢复电缆整体外护套，整体按1/2重叠法绕包2～4层。
16）电缆整体处理完成。
3质量要求：
3.1铅笔头问题 ：在制作中间接头时，如果所装接头为预制型结构（含预制接头、冷缩接头），绝缘端部不要削成锥体，因为这种类型的接头，在接头内部中间部分都有一根屏蔽管，该屏蔽管的长度只比铜或铝连接管稍长，如电缆绝缘削成锥体，锥体的根部将离开屏蔽管，连接管部分的空隙将不会被屏蔽，从而影响到接头的性能，造成接头在中部击穿。如果所装接头为热缩型或绕包型结构时，绝缘端部必须削成锥体，即制成反应力锥，同时必须将锥面用砂带抛光，因为锥面的长度远大于绝缘端部直角边的长度，故而沿着锥面的切向场强远小于绝缘直角边的切向场强，沿锥面击穿的可能性大大降低，从而提高了接头的性能。
3.2 钢铠层、铜屏蔽层的连续问题：制作中间电缆接头，都要保证钢铠层、铜屏蔽层的连通性，这样才能保证电缆钢铠和铜屏蔽层接地的良好性，确保了电缆运行的安全可靠性能。焊接的铜编织线截面：电缆截面16mm2以下：与电缆线芯截面相同；电缆截面16mm2～120mm2：电缆截面120mm2：16mm2。
3.3 制作电缆绝缘的材料必须在合格期内，且绝缘等级大于电缆的绝缘等级。
3.4绝缘端部必须削成锥体，将锥面用砂带抛光。
3.5锥面的长度必须远大于绝缘端部直角边的长度。
3.6锡焊铜编织线时，必须用砂纸打磨清理锡焊处，不得虚焊，保证钢铠层、铜屏蔽层的连通性，保证电缆钢铠和铜屏蔽层接地的良好性。
3.7焊接的铜编织线截面规格应符合：电缆截面16mm2以下：与电缆线芯截面相同；电缆截面16mm2～120mm2：电缆截面120mm2：16mm2。
4环境要求：
4.1 10kV电缆绝缘处理，必须在环境温度0℃，适度小于75%进行。
4.2 天气晴朗，施工处没有沙尘。
4.3 受条件限制时，在施工处应搭设临时小棚子，并在棚子周围洒水，保持周围环境清洁。
5电缆试验
5.1 电缆绝缘处理完毕后，首先进行电缆绝缘测试。电缆绝缘测试用2500V兆欧表进行，绝缘值符合规范要求。塑料电缆外护套、内衬套的绝缘电阻不低于0.5MΩ/km.
5.2 10kV塑料绝缘电缆宜采用直流耐压试验，试验电压Ut=4U0，U0为电缆导体对地或对金属屏蔽层间的额定电压。耐压时间维持15min；35kV塑料绝缘电缆宜优先采用20Hz～300Hz交流耐压试验，试验电压Ut=2U0，U0为电缆导体对地或对金属屏蔽层间的额定电压。耐压时间维持60min.泄漏电流小于20μA,在电缆耐压过程中未出现：1）泄漏电流很不稳定；2）泄漏电流随试验电压升高急剧上升；3）泄漏电流随试验时间延长有上升现象。即可判定电缆耐压合格，说明电缆头质量合格。
6效益分析：
电缆距离很长，路径复杂，无法重新敷设电缆，且故障处电缆没有余量，如果切断故障相线芯，就造成故障相线芯短了，切断线芯，就要续接线芯，等于增加了故障点，扩大了事故程度，给电厂安全运行埋下了隐患。厂区电源电缆长度一般500米以上，由于受外界条件限制，无法重新敷设电缆；如果重新敷设电缆，造成了巨大的经济损失。采取这种工法来处理这类电缆绝缘故障，能圆满解决这个难题，即不需要重新敷设电缆，又能保证厂用电连续安全稳定运行，产生巨大的经济效益。
小结
本方案曾分别应用在某电厂2×350MW及以上机组循环水泵电缆绝缘处理和10kV施工电源电缆绝缘处理应用，及时处理了电缆绝缘故障问题，其方法简便、成本低、效率高，能保证10kV配电系统及时供电和安全运行，节省巨大材料费用。值得同行借鉴和推广。