陳自強(qiáng)，趙中秋

國(guó)網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川遂寧 629200

10kV952南瞿線電纜終端頭故障原因分析及工藝改進(jìn)措施

陳自強(qiáng)，趙中秋

國(guó)網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川遂寧 629200

通過10kV952南瞿線電纜冷縮終端頭投運(yùn)時(shí)間短且在充電狀態(tài)下發(fā)生相間故障的典型案例，解剖電纜冷縮終端附件，逆向檢查制作工藝，判定故障原因。指出了電纜冷縮終端制作關(guān)鍵工序制作工藝對(duì)電纜運(yùn)行的影響，同時(shí)與電纜附件生產(chǎn)廠家一道規(guī)范了電纜制作工藝要求。

電力電纜；冷縮終端；應(yīng)力管；半導(dǎo)電層；搭接長(zhǎng)度

1 故障線路電纜終端基本情況

10kV952南瞿線起于射洪縣110kV城南變電站，止于35kV瞿河變電站，線路全長(zhǎng)5.51km，是35kV瞿河變電站備用電源線。該線路屬架空、電纜混合線路，其中架空線路長(zhǎng)5.13km，電纜段位于110kV城南變電站出線10kV952開關(guān)間隔至10kV952南瞿線01#桿，電纜選用YJLV22-12/20-3×150型鋁芯電纜，電纜段長(zhǎng)0.38km。

2015年4月2日，運(yùn)維人員巡視發(fā)現(xiàn)10kV952南瞿線110kV城南變電站側(cè)電纜終端頭有放電聲，且聲響較大、不均勻。運(yùn)維人員立即對(duì)該處電纜終端頭進(jìn)行紅外熱成像檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)B相電纜頭應(yīng)力管位置溫度異常，為34.9℃高出其他部位參照點(diǎn)18.9℃～21.6℃，根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》判定為危急缺陷，當(dāng)日檢修人員立即對(duì)該處電纜終端頭采用冷縮戶外終端進(jìn)行更換。電纜頭制作完成并進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)，合格后投入運(yùn)行。當(dāng)日起10kV南瞿線處于充電狀態(tài)，35kV瞿河變電站由35kV瞿柳線供電。

2 故障概述

2015年4月17日05:23因35kV瞿柳線351開關(guān)過流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作跳閘，06:42，當(dāng)調(diào)度啟用10kV952南瞿線向35kV瞿河變電站10kV母線送電時(shí)，合10kV952南瞿線110kV城南站側(cè)10kV952開關(guān)時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘。啟用10kV952南瞿線不成功。

2015年4月17日，經(jīng)線路運(yùn)維人員故障巡視發(fā)現(xiàn)，110kV城南站側(cè)10kV952南瞿線出線間隔處電纜終端頭B、C相擊穿；其余線路部分未見異常。

3 故障原因分析

因該處電纜終端附件于2015年4月2日重新制作投運(yùn)，運(yùn)行時(shí)間僅15天，且10kV952南瞿線15天運(yùn)行時(shí)間內(nèi)一直處于充電狀態(tài)，該處電纜頭故障非常特殊，查明故障原因尤為重要，為準(zhǔn)確查明電纜終端附件故障原因，避免再次發(fā)生類似故障。檢修人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該電纜終端附件進(jìn)行金屬解剖，逆向分層檢查，發(fā)現(xiàn)B相電纜擊穿位置在應(yīng)力管與半導(dǎo)電層搭接處。應(yīng)力管下端口與半導(dǎo)電層端口重合，搭接長(zhǎng)度為0。

圖1　10kV952南瞿線電纜終端頭應(yīng)力管端部與半導(dǎo)電層搭接情況

電纜終端頭施工時(shí)，剝?nèi)チ似帘螌?，改變了電纜原有的電場(chǎng)分布，將產(chǎn)生對(duì)絕緣極為不利的切向電場(chǎng)（沿導(dǎo)線軸向的電力線）。在剝?nèi)テ帘螌有揪€的電力線向屏蔽層斷口處集中，且畸變非常嚴(yán)重，對(duì)電纜主絕緣的損害也最為集中和強(qiáng)烈。電纜最容易擊穿的屏蔽層斷口處。為分散這集中的電力線（電應(yīng)力），用介電常數(shù)為20～30，體積電阻率為108Ω·cm～1 012Ω·cm材料制作的電應(yīng)力控制管（簡(jiǎn)稱應(yīng)力管）套在屏蔽層斷口處，以分散斷口處的電場(chǎng)應(yīng)力（電力線），保證電纜可靠運(yùn)行。

圖2　未使用應(yīng)力管電纜屏蔽層端口電場(chǎng)分布情況

圖3　使用應(yīng)力管電纜屏蔽層端口電場(chǎng)分布情況

根據(jù)《電力電纜施工手冊(cè)》及《額定電壓26/35kV及以下電力電纜附件基本技術(shù)要求》要求，為盡量使電纜在屏蔽層斷口處應(yīng)力分散，應(yīng)力管與半導(dǎo)電層的接觸長(zhǎng)度要求一般在20mm～25mm，短了會(huì)使應(yīng)力管的接觸面不足，應(yīng)力管上的電力線會(huì)傳導(dǎo)不足（因?yàn)閼?yīng)力管長(zhǎng)度是一定的），長(zhǎng)了會(huì)使電場(chǎng)分散區(qū)（段）減小，電場(chǎng)分散不足。而10kV952南瞿線110kV城南站側(cè)電纜終端附件經(jīng)解剖后發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力管下端口與半導(dǎo)電層端口重合，搭接長(zhǎng)度為0。導(dǎo)致電纜頭制作后重要的部件“應(yīng)力管”未分散屏蔽層斷口處電應(yīng)力，電應(yīng)力長(zhǎng)期集中在屏蔽層斷口，長(zhǎng)時(shí)間電場(chǎng)作用下破壞絕緣導(dǎo)致電纜擊穿。

4 工藝改接措施

1）加強(qiáng)與廠家溝通，規(guī)范《冷縮電纜終端附件安裝說明書》中對(duì)應(yīng)力管與半導(dǎo)電層的搭接長(zhǎng)度要求。

2）為盡量使電纜在屏蔽層斷口處電場(chǎng)應(yīng)力分散，應(yīng)力管與半導(dǎo)電層的接觸長(zhǎng)度要求一般在20mm～25mm左右。

3）在制作過程中，制作人員常使用PVC粘膠帶固定銅屏蔽層，在安裝應(yīng)力管（與之冷縮附件）時(shí)應(yīng)及時(shí)清理，不要遺留影響應(yīng)力管與屏蔽層接觸面積。

4）加強(qiáng)電纜檢修人員業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，熟悉電纜終端制作每一道工序的作用和意義，嚴(yán)格制作工藝。

2015年4月17日09:53分，檢修人員采用相同廠家、相同型號(hào)的電纜冷縮終端附件重新制作10kV952南瞿線電纜終端頭，因廠家的《安裝說明書》未對(duì)應(yīng)力管與半導(dǎo)電層的接觸長(zhǎng)度未作明確說明，在與廠家技術(shù)人員溝通后，在安裝應(yīng)力管這道關(guān)鍵工序時(shí)，嚴(yán)格按照應(yīng)力管半導(dǎo)電層搭接要求，經(jīng)測(cè)量，搭接長(zhǎng)度為22mm。4月17日19:27分，搶修結(jié)束，電纜耐壓試驗(yàn)合格，10kV952南瞿線一次投運(yùn)成功，且經(jīng)多次帶負(fù)荷試驗(yàn)，至今電纜運(yùn)行正常。

[1]李宗廷.電力電纜施工手冊(cè).北京：中國(guó)電力出版社.

[2]JB/T8144額定電壓26/35kV及以下電力電纜附件基本技術(shù)要求.

[3]GB50168-92 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

TM7

A

1674-6708（2016）171-0196-01

陳自強(qiáng)，助理工程師，國(guó)網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團(tuán)有限責(zé)任公司，研究方向?yàn)檩斉潆娋€路。趙中秋，助理工程師，國(guó)網(wǎng)遂寧供電公司明珠集團(tuán)有限責(zé)任公司，研究方向?yàn)檩斉潆娋€路。