浅谈分离式插拔电缆头附件安装引发事故的原因分析

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:蔡伯平
[导读] 摘要:随着国内经济建设的高速发展,十四五规化出台,新型城镇化建设,城乡用电量需求的急剧增加,高压电力电缆在城乡电网输变电中的应用越来越广泛,由于其耐高温、阻燃和绝缘强度高,在SF6气体柜和固体绝缘柜开关柜中使用,将开关柜套管与电缆连接,高压电缆作为电能传输的重要组成部分,安全运行关乎电网运行的整体安全,电缆头是电缆安全使用的关键工序之一,受运行环境、绝缘老化等环境因素影响,根据多年施工现场经验,对
        通号(鄂尔多斯市)电气化工程有限公司  内蒙古自治区鄂尔多斯市  017200
        摘要:随着国内经济建设的高速发展,十四五规化出台,新型城镇化建设,城乡用电量需求的急剧增加,高压电力电缆在城乡电网输变电中的应用越来越广泛,由于其耐高温、阻燃和绝缘强度高,在SF6气体柜和固体绝缘柜开关柜中使用,将开关柜套管与电缆连接,高压电缆作为电能传输的重要组成部分,安全运行关乎电网运行的整体安全,电缆头是电缆安全使用的关键工序之一,受运行环境、绝缘老化等环境因素影响,根据多年施工现场经验,对10KV电缆分离式插拔电缆头安装工艺进行总结,以铁路10KV配电所改造中分离式插拔电缆头安装工艺进行探讨,通过对相关事故原因的分析,提出引发此类事故的主要原因,并对相关方法进行分析、研究。
        关键词:分离式插拔电缆头;安装工艺;安全运行;开关柜;故障率
        引言:
        分离式插拔电缆头,做为电力电缆的附件,特点在于安装简便、可重复拆卸、阻燃性高、自熄性能强、耐热性好、全密封防洪防潮,接口标准化、导体接触面密贴等特点,在环网柜、高压电缆分接箱、箱式变电站、变(配)电所开关柜等配电设备上广泛使用,近年来,随着分离式插拔电缆头在工程中使用量的逐渐加大,分离式插拔电缆头电缆头击穿和爆裂的事故时有发生,在施工安装过程中,更应注重施工工艺,提高电缆附件安装质量,降低电缆头故障的发生率。
        第一章  分离式插拔电缆头故障分析
        一、产品自身的生产缺陷
        分离式插拔电缆头在制作过程中,这种生产缺陷是在设计生产环节产生的,像注塑的工艺不成熟,造成成品中含有气泡、双头螺栓、环氧树脂堵头不配套等缺陷,因此,在施工过程中,要加强原材料的进场检验,避免不合格品在设备上安装使用。
        二、施工不规范引发事故
        分离式插拔电缆头在施工过程中需要与设备标准套管连接电缆、应力锥、套管等组件,属于一个相互配合的整体。在施工安装过程中需要注意的环节多,要保证每一个环节的准确无误才能保证施工整体质量。分离式插拔电缆头的故障约占电缆附件总故障的 90%以上。因此本文主要对施工作业中的容易导致电缆头事故的不正确操作进行阐述介绍,并根据施工经验提出施工应对措施。
        第二章  分离式插拔电缆头运行事故分析
        一、分离式插拔电缆头事故点在电缆头底部
        在配电网络中,电缆头故障一般都是烧坏分离式插拔头,引发保护动作,切断电源,缩小事故范围达到减少损失的目的,但有时也会将电缆室内的二次设备及配线烧坏,像CT、故障指示器、避雷器等。
        电缆底部事故一般都有明显的击穿现象,损坏部位大都位于分离式插拔头底部,电缆与插头连接部位,这种事故是由于分离式插拔头在施工中对电缆处理不当引起的,这种情况将电缆室中没有发生故障的分离式插拔头拆下后即可发现施工过程不标准、不规范的地方,主要表现在以下方面:
        1、电缆半导体导电层没有按分离式插拔头安装说明的尺寸进行开剥,长度过长或者过短都会引起电缆半导体导电层与分离式插拔头应力锥不密贴,导致应力锥不能有效对电缆半导体断口处产生的集中电场进行疏散,针对这种问题,要求施工安装人员在开剥电缆前,严格按照电缆附件配套的安装工艺说明书尺寸进行操作,不能以个人经验估计,要在电缆开剥中,使用电缆附件自带安装尺进行测量,完毕后要严格使用安装尺检查,因为每个厂家的分离式插拔电缆附件安装尺寸有差异。
        2、电缆制作过程中的缺陷,例如在剥离电缆半导体导电层时留下的刀痕(图1)、电缆制作时有轴向楞、条纹太多、电缆绝缘层上面有半导电颗粒残留;因用力过大,造成电缆线芯绝缘的破坏,针对这一问题,在施工过程中,采用半导体导电层专用工具进行剥离或用刀时尽量小心,控制刀头划痕深度,不要划伤电缆绝缘层,在安装前用砂带对电缆绝缘层进行打磨,清除电缆生产、剥离时留下的颗粒,打磨时不能用砂带沿电缆轴向来回打磨。
        3、电缆附件安装时划伤应力锥内表层,在施工中要剥去连接线处的线芯绝缘层后,电缆铜芯、双耳线鼻子裸露在外,如不加防护,推入应力锥时,线芯压接处容易划伤应力锥锥内表层,会造成绝缘性能降低或丧失疏散半导电层断口处的集中电场作用,针对此问题,应在施工过程中应对施工造成的毛刺、边棱角用砂带打磨平滑(图2),用PVC带进行保护,并套装保护胶袋。
 
        图1刀痕过深                      图2 压接后的棱角
        二、电缆头事故点在电缆头顶部
        在配电网络中,这种故事发生在分离式插拔电缆头上部,一般位于接线端子与设备标准套管连接处,通过分析,一般会有以下原因:
        1、分离式插拔电缆头双耳线鼻子与设标准套管连接时,接线端子没有有效压紧,螺栓穿入时与设备连接套管铜端面受力不均匀,利用外力强行拧紧双头螺栓,造成一侧紧贴一侧有间隙,这种情况会造成连接处电阻过大,经过长期运行,产生发热,热量无法散出,持续高温会造成分离式插拔头绝缘老化加剧,机械强度降低,最终引发故障,针对这种情况,在施工中,应提前将双耳线鼻子与连接设备对正后进行压接,避免平面不对应,用外力扭转造成线芯绝缘受伤,紧固变径螺栓时,应能手动轻松拧入螺丝孔,最后用力矩扳手紧固。
        2、在电缆长度裁切时没有测量,导致电缆头安装时由于电缆室空间受限,安装时电缆接线端受力,变径螺栓与导电杆接触面不密贴,运行时通过变径螺栓与导电杆流通电流,造成发热增大,绝缘老化,引起故障,针对这种情况,要求在施工时提前测量好电缆接线设备套管处与电缆固定点的距离,一般情况下,A项和C项距离相等,B项距离要短一些,才能保证电缆头连接时与设备套管密贴,可以有效减少电缆对套管的作用力,保证导电接触面密贴无间隙,可以在一定程度上减少这类事故发生。
        第三章  结束语
        针对分离式插拔电缆头施工过程不规范引发的事故案例进行分析,依据在10KV配电所改造施工中总结的施工方法,提出了针对本文中出现的事故,可采取的措施,减少此类事故的发生率,虽然电缆附件在整个电网系统的投资很少,如果施工不规范,将成为整条电缆线路及配电设备的薄弱环节,轻则电缆头烧毁、重则电缆连接的设备烧毁、保护失效,带来的损失将远远大于自身的价值,所以在施工过程中要严加防范,降低事故发生率。
        参考文献:
        [1]《T型可分离插拔头-C型接口安装手册》    IS T-400TB/G-CN 02
        [2]《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》GB50168-2018
        [3]《冷缩电缆附件用高温硫化硅橡胶的制备与研究》 2006 33(8)《广东化工》
        [4]《中高压冷缩电缆附件干式终端用液体硅橡胶及其制备方法》 2018年
 
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