韓榮俊

摘 要：電纜頭制作是保證電力電纜長期安全、穩(wěn)定運行的基礎。通過介紹某局2次10 kV冷縮電纜頭事故，分析了冷縮電纜頭故障發(fā)生的原因，詳細闡述了其工藝制作過程，并指出制作工藝方面存在的問題，采取了相應的控制措施，以保證電纜頭的制作質(zhì)量。

關鍵詞：冷縮電纜頭；工藝制作；纏填充膠；控制措施

中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.144

在電力系統(tǒng)中，電纜以其施工維護方便、供電可靠性高等特點，在配電線路中得到了廣泛的應用。而冷縮電纜頭具有體積小、操作方便、無需專用工具、適用范圍寬和產(chǎn)品規(guī)格少等特點，因而得到了越來越廣泛的普及與應用。然而，與電纜本體相比，電纜頭是薄弱環(huán)節(jié)，其故障約占電纜線路故障率的95%，因此，10 kV冷縮電纜頭制作就顯得尤為重要。本文通過結合實例，分析工藝制作故障的原因，對10 kV冷縮電纜頭制作工藝進行詳細介紹，并從中吸取教訓，采取有效措施，提高施工質(zhì)量。

1 某局冷縮電纜頭使用情況介紹

從2008年以來，隨著地區(qū)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，架空線路的供電可靠率已不能滿足供電需求。某局城網(wǎng)10%線路進行了入地改造，受電纜施工技術及一次投入成本的制約，采用熱縮電纜頭。運行一年時間，時常會因熱縮材料與電纜本體之間存在間隙產(chǎn)生閃絡放電，引起線路跳閘，供電可靠率與架空線路持平，電纜線路供電可靠性高的優(yōu)勢并未凸顯。隨著新技術的推廣應用，冷縮電纜頭的施工與運行優(yōu)勢逐漸凸顯出來，在電纜入地過程中被廣泛使用?，F(xiàn)某局10 kV主干線路電纜全部使用冷縮工藝，預期運行年限能達到20年以上。這在極大程度上降低了電纜線路的二次投人。運行過程中，中壓線路跳閘、大面積停電事故大大減少，同比下降80%.但在近兩年的運行過程中，出現(xiàn)過2次冷縮頭事故，有必要對冷縮頭事故進行分析，查出原因，從中吸取教訓，采取有效措施，提高施工質(zhì)量，避免事故重復發(fā)生?，F(xiàn)對比較典型的一起高壓冷縮頭事故進行分析。

2 故障原因分析

在冷縮電纜頭的制作工藝過程中，要對電纜的銅屏蔽層、半導體屏蔽層、絕緣層以及芯線進行剝切，在電纜芯線和屏蔽層的切斷處，會出現(xiàn)電應力集中現(xiàn)象，形成畸變電場。該處電場強度最大，是整個接頭最薄弱的環(huán)節(jié)。而且施工現(xiàn)場環(huán)境差，不可避免地會侵人水分、氣體、灰塵等雜質(zhì)，引起固體絕緣介質(zhì)沿面放電。此外，制作工藝、敷設環(huán)境及外力破壞都有可能造成冷縮頭絕緣擊穿。

2.1 制作工藝方面存在的問題

制作工藝方面主要存在以下問題：①半導體屏蔽剝切尺寸不合適，銅屏蔽恢復不到位，造成電纜帶電時三相短路故障。②電纜半導體屏蔽層剝切后未清理干凈，半導體會包繞在主絕緣上，在電纜充電時產(chǎn)生閃絡放電。③剝切電纜半導體屏蔽層時，刀痕過深，在主絕緣層表面留下傷痕，產(chǎn)生氣隙。④電纜線芯壓接時，壓接管壓坑變形有尖端、棱角，造成局部電荷集中，電場突變，產(chǎn)生尖端放電。⑤冷縮頭硅膠套管是預制成型的附件，必須與電纜截面匹配。如果附件與電纜截面不匹配，會造成收縮不緊，不能保證接觸面壓強，導致雜質(zhì)、水氣侵入間隙，降低絕緣性能。

2.2 敷設環(huán)境及外力破壞

敷設環(huán)境及外力破壞主要體現(xiàn)在以下2方面：①施工工地為露天環(huán)境，灰塵濃度大，且時值毛雨季節(jié)，空氣濕度大；②電纜敷設過程中，多次吊掛、起落。

此處電纜頭曾進行二次截斷，截斷后未重新對各層長度進行處理，造成半導體屏蔽剝切不到位，包繞在主絕緣上，加之潮濕的制作環(huán)境，重復的搬遷和移動，造成事故的發(fā)生。

3 工藝原理

高壓電纜冷縮頭制作工藝原理是：利用冷縮管的收縮性，使冷縮管與電纜完全緊貼，同時利用半導體自黏帶密封端口，使電纜頭具有良好的絕緣和防水防潮效果。

4 適用范圍

該工藝適用于10～35 kV三芯電纜端頭的制作。

5 制作步驟

制作冷縮電纜頭的步驟分為9步，如下：剝外護套、鋼鎧和內(nèi)襯層，固定鋼鎧地線，纏填充膠，固定銅屏蔽地線，固定冷縮指套、冷縮管，端子壓接，固定冷縮終端，密封端口，測試。

5.1 剝外護套、鋼鎧和內(nèi)襯層

將電纜校直，擦拭干凈，剝?nèi)陌惭b位置到接線端子的外護套，留30 mm鋼錯、10 mm內(nèi)襯套，用PVC帶或扎絲纏繞鋼鎧，防止松散。銅屏蔽端頭用PVC帶纏緊，防止松散和劃傷冷縮管。

5.2 固定鋼鎧地線

將三角墊錐用力塞入電纜分岔處，除去鋼鎧上的油漆、鐵銹，用恒力彈簧將鋼鎧地線固定在鋼鎧上。地線預留10～20 mm，恒力彈簧纏繞一圈后，把預留部分反折，再用恒力彈簧纏繞。

5.3 纏填充膠

自斷口以下50 mm至整個恒力彈簧、鋼鎧及內(nèi)護層，用填充膠纏繞2層，三岔口處纏繞3層，保證冷縮指套飽滿充實。

5.4 固定銅屏蔽地線

將一段分成3股的地線分別用3個小恒力彈簧固定在三相銅屏蔽上，將鋼鎧地線與銅屏蔽地線分開，不要短接。

5.5 固定冷縮指套、冷縮管

在填充膠及小恒力彈簧外纏一層黑色自黏帶，使冷縮指套內(nèi)的塑料條易于抽出。將指端的3個小支撐管略微拽出至從里看和指根對齊，再將指套套入并盡量下壓，逆時針將塑料條抽出。清潔屏蔽層，在指套端頭往上100 mm之內(nèi)纏繞PVC帶，將冷縮管套至套根部，逆時針抽出塑料條。抽塑料條時，用手扶著冷縮管末端，定位后松開，根據(jù)冷縮管端頭到接線端子的距離切除或加長冷縮管或切除多余的線芯。

5.6 端子壓接

在距冷縮管15 mm處剝?nèi)ャ~屏蔽層，距銅屏蔽層15 mm處剝?nèi)ネ獍雽w屏蔽層，按接線端子的深度切除各相絕緣層。將外半導體及絕緣體末端進行倒角，按原相色纏繞相角條，將端子插上并壓接，按照冷縮終端的長度繞安裝限位線。用砂紙打磨絕緣層表面，使其光滑無刀痕，無半導體殘留點，并用清潔紙清潔。清潔時，要從端頭擦至外半導層。在銅屏蔽上繞半導電帶，與冷縮管纏平。

5.7 固定冷縮終端

固定冷縮終端時，首先要銼除壓接毛刺、棱角，并清潔干凈，用填充膠將端子壓接部位的間隙和壓痕纏平。將冷縮管終端套入電纜芯并與限位線對齊，輕輕拉動支撐條，使冷縮管收縮。在收縮時，如果發(fā)現(xiàn)終端與限位線錯位，可用手糾正。

5.8 密封端口

收縮后，在各相冷縮管和冷縮指套的端口處包繞半導體自黏帶。這樣，既能使冷縮管外半導體層與電纜外半導體屏蔽層良好接觸，又能起到軸向防水防潮的作用。包繞自黏帶是電纜冷縮頭防潮密封的關鍵環(huán)節(jié)，要以半重疊法從接頭一端起向另一端包繞，然后再反向包繞至起始端。每層包繞后，應用雙手依次緊握，使之更好地黏合。包繞時，拉力應適當，做到包繞緊密無縫隙。

5.9 測試

對已經(jīng)制作完成的冷縮電纜頭要進行交接試驗，試驗項目有直流耐壓試驗和泄漏電流測試。

直流耐壓試驗要將試驗電壓加至37 kV，耐壓5 min，耐壓時間達到后，以2～3 kV/s的速度緩慢降低試驗電壓。關閉試驗儀器，對電纜放電。放電時，要先經(jīng)高阻放電，再經(jīng)多股軟銅線放電，確保放電完全。

泄漏電流測試的是耐壓為9 kV、18 kV、27 kV、37 kV時的泄漏電流值。當這4項值的不平衡系數(shù)不大于2.5時，電纜為合格。試驗完畢后對電纜放電。

6 經(jīng)驗教訓及控制措施

為防止類似事件的再次發(fā)生，本文汲取事故教訓，總結出以下5點控制措施：①加大電纜頭制作人員在冷縮頭施工工藝方面的培訓力度，提高其理論及業(yè)務水平；②電纜頭制作過程中，嚴格按照工藝規(guī)程規(guī)定，做到尺寸合適、力度到位、過渡平滑，防止突變電場的產(chǎn)生；③在電纜的儲存、制作過程中，要用防水油布防護，做好防潮、防塵措施，降低因雜質(zhì)、受潮等原因造成的閃絡放電；④對于有中間頭的電纜，在搬遷、移動時，要做好對電纜中間頭的保護，避免其受到外力，影響絕緣；⑤加強對施工工程的中間驗收，及時發(fā)現(xiàn)工程隱蔽缺陷，將事故控制在源頭。

7 結束語

總之，10 kV冷縮電纜頭制作工藝直接影響到10 kV電纜的安全、可靠運行。在制作冷縮電纜頭時，應嚴格按照工藝流程以及遵守工藝標準，還要特別注意保持清潔，降低侵入雜質(zhì)、水分、氣體、灰塵等可能性影響。加強對冷縮電纜頭制作過程中的驗收，及時發(fā)現(xiàn)問題并予以解決，進而減少因電纜頭制作質(zhì)量問題而引發(fā)的故障。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕