莊則予

（吳江市力良送變電工程有限公司，江蘇 吳江 215200）

1 問題概述

在改造6～10 kV電網(wǎng)作業(yè)過程中，常見的問題是電纜通電正常但斷電排查故障時(shí)測試電纜的絕緣性較差，電阻值明顯偏低，無法滿足正常通電的要求。這種現(xiàn)象主要是因?yàn)殡娎|管內(nèi)部滲入液體。將電纜接頭處的裝置卸掉，發(fā)現(xiàn)有水從電纜管道中流出。通風(fēng)干燥后，電纜的電阻值升高，滿足通電要求。接好電纜接頭處的裝置進(jìn)行通電測試，結(jié)果合格。

2 原因分析

2.1 電纜運(yùn)行環(huán)境

在6～10 kV電網(wǎng)電纜的終點(diǎn)，一般使用并溝線夾將電纜導(dǎo)體和高架導(dǎo)線連接。施工人員在處理電纜終點(diǎn)處的連接裝置時(shí)，沒有根據(jù)戶外接線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水操作。電纜終點(diǎn)處的連接位置暴露在空氣中，經(jīng)過風(fēng)吹日曬（如圖1所示）的磨損，導(dǎo)致電纜管體內(nèi)部滲入水。

圖1 戶外電纜終端

2.2 電纜導(dǎo)體進(jìn)水原因分析

對(duì)電纜進(jìn)行維修時(shí)，將電纜終點(diǎn)處與高架線路之間的連接裝置拆卸，常?？梢钥吹诫娎|管體內(nèi)部中有液體流出。切斷電纜任一部位，兩端依然有液體流出。某個(gè)施工場地進(jìn)水電纜導(dǎo)體切斷后兩端的剖面圖，如圖2所示。不同材質(zhì)的電纜受液體侵蝕后的呈現(xiàn)效果不同，電纜三相主要絕緣體的顏色有差異（原圖是彩色圖片，當(dāng)前可以根據(jù)顏色深淺進(jìn)行辨別）。這段電纜切斷的部位與電纜終點(diǎn)距離80 m左右，由此可知，在長時(shí)間的自然侵蝕下，電纜整個(gè)長度都會(huì)滲入水分。

圖2 電纜導(dǎo)體進(jìn)水剖面圖

液體進(jìn)入電纜導(dǎo)體的主要因素是，工作人員在處理戶外電纜終點(diǎn)處時(shí)沒有做好防水措施，電纜長時(shí)間處于外界多變的環(huán)境中，經(jīng)歷雨水的碰撞使得電纜導(dǎo)體外面出現(xiàn)坑洼，進(jìn)而使雨水進(jìn)入內(nèi)部，久而久之，液體泛濫到電纜全部面積。

2.3 電纜絕緣降低原因分析

電纜中間部位接有裝置，水通過外部電纜接觸到中間裝置后進(jìn)入電纜。這是因?yàn)殡娎|之間進(jìn)行銜接時(shí)外部含有防水材料，但接頭的裝置不防水，因此液體會(huì)通過中間裝置進(jìn)入電纜主絕緣部位，損失了電纜的絕緣特性導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障，降低了電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

3 改進(jìn)措施

3.1 中間接頭制作工藝分析

咨詢廠家后得知，電纜中間連接裝置的生產(chǎn)工藝如下：將兩頭電纜管按比例對(duì)接后，在連接處包裹半導(dǎo)體材質(zhì)的膜，在半導(dǎo)體膜外面繼續(xù)纏繞粘性較大的橡膠帶，然后涂上密度較大的硅脂膏，最后添加主絕緣層和防水層。

這種生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)僅僅使液體不能從外面進(jìn)入主絕緣處，但無法保障電纜內(nèi)部不會(huì)被浸濕。液體從導(dǎo)體流向半導(dǎo)體和主絕緣，降低了中間裝置的絕緣性，甚至?xí)茐碾娎|中間裝置。

3.2 應(yīng)對(duì)措施

兩頭電纜管按比例對(duì)接后，將周圍毛刺刮干凈；使用清潔設(shè)備清洗連接管道，使液體無法流進(jìn)導(dǎo)體，最后再包裹一層半導(dǎo)體。完成以上措施后，進(jìn)入電纜管道內(nèi)的水將隔絕在半導(dǎo)體和主絕緣外面，避免潮濕引起電纜絕緣性下降和管體損壞，保障了電纜的運(yùn)行安全[1]。

4 10 kV電纜中間接頭制作工藝常見缺陷

電纜中間裝置的生產(chǎn)工藝出現(xiàn)問題會(huì)間接導(dǎo)致電纜在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而影響電網(wǎng)的通電順暢。根據(jù)實(shí)際作業(yè)遇到的問題，下面將歸納總結(jié)影響工藝的相關(guān)因素。

4.1 導(dǎo)體連接不良

管體內(nèi)外壁和電纜表面在生產(chǎn)和存儲(chǔ)過程中避免不了不明物、毛刺和潮濕產(chǎn)物的存在，作業(yè)人員往往不會(huì)特別重視這些雜質(zhì)，從而破壞了電纜連接處的質(zhì)量。

電纜內(nèi)部芯線的實(shí)際橫截面大小與標(biāo)示的數(shù)據(jù)不一致、連接裝置使用的模具偏差較大、連接時(shí)壓接鉗沒有完全到位等，都會(huì)造成管道連接不緊密。有時(shí)作業(yè)人員在連接管道時(shí)，甚至漏掉了壓接這一環(huán)節(jié)。

切除電纜外部絕緣層時(shí)破壞了芯線，導(dǎo)致芯線曲折或者斷裂，降低了導(dǎo)電線橫截面積，導(dǎo)致電纜通電時(shí)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

4.2 電纜剝切損傷

主絕緣出現(xiàn)破損的原因大多是切除外面半導(dǎo)體屏蔽面的過程中刀具劃傷。主絕緣無論破損的程度如何，均會(huì)引起通電時(shí)電場強(qiáng)度的分布不均勻，加上日常運(yùn)行，使得電纜絕緣性變差，如同樹枝般擊破絕緣。

例如，2019年5月某地區(qū)10 000 V配電室011電纜接地電路出現(xiàn)問題。排查障礙時(shí)發(fā)現(xiàn)，電纜中間接頭部位的主絕緣發(fā)生了破損，劃傷嚴(yán)重。

電纜芯線在運(yùn)行時(shí)通過的工作電壓一般在10 kV以上，而絕緣本身的厚度僅有4.5 mm。主絕緣破損后，損傷部位的厚度降低，導(dǎo)致線路運(yùn)行時(shí)電場分布不均勻，而增強(qiáng)的電場強(qiáng)度進(jìn)而擊破電纜絕緣。另外，絕緣上出現(xiàn)的刀痕很大程度上已經(jīng)產(chǎn)生了空間縫隙，在通電時(shí)很容易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，進(jìn)而擊破電纜絕緣。

4.3 忽視清潔工作

電纜接頭生產(chǎn)過程一般都在室外進(jìn)行，所以空氣中漂浮的微粒體易粘附在剛切剝的電纜主絕緣上，而切剝掉的半導(dǎo)層有時(shí)也會(huì)落下雜質(zhì)，使得電纜連接部位不緊密出現(xiàn)漏電而擊破電纜絕緣。

4.4 接地線連接不實(shí)

一些銅材質(zhì)或鋼材質(zhì)的接地材料經(jīng)?？醋鰧?duì)接地進(jìn)行保護(hù)。承受10 kV電力的銅質(zhì)和鋼質(zhì)電纜在接地時(shí)保持一致，若電纜連接周圍接地的高壓電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，銅質(zhì)和鋼質(zhì)電纜會(huì)承受更大的電流；若電纜連接10 kV的電壓系統(tǒng)在進(jìn)行單面接地時(shí)出現(xiàn)問題，10 kV的電壓系統(tǒng)中所有的銅質(zhì)和鋼質(zhì)電纜在與地面接觸時(shí)也會(huì)承受更大的電容電流。但是，若銅質(zhì)和鋼質(zhì)電纜與地面接觸不完全出現(xiàn)電弧，也會(huì)損壞電纜的主絕緣。

4.5 密封防水處理不完善

當(dāng)前研發(fā)的電纜中間部位接頭處有規(guī)范的防水措施。該措施是根據(jù)絕緣管體兩端和電纜主絕緣的空隙加入一定量的防水膠，避免了外部液體的流入，但依然無法避免潮濕電纜芯線的液體流出。對(duì)電纜故障進(jìn)行檢修時(shí)，電纜芯線內(nèi)部有水已是常態(tài)。

5 電纜中間接頭制作工藝要點(diǎn)

（1）優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)體接觸體系。在電纜中間接頭部位中的電纜芯線和連接管的接觸要緊密，一般規(guī)定與相同長度和截面導(dǎo)線比較。電阻越小越好，且新生產(chǎn)的電纜終點(diǎn)部位和中間接頭部位兩者的比值需要小于1。如果已經(jīng)投入運(yùn)行，電纜終點(diǎn)部位和中間接頭部位兩者的比值需要小于1.2。

（2）絕緣性好。電纜線褲在實(shí)際運(yùn)行時(shí)總會(huì)產(chǎn)生一定的損耗，因此電纜絕緣性需要達(dá)到電纜線路正常且長期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。強(qiáng)調(diào)使用的絕緣材料應(yīng)該堅(jiān)固穩(wěn)定、不易老化，防止長時(shí)間運(yùn)行減弱了絕緣強(qiáng)度。

（3）優(yōu)質(zhì)的密封性。連接材質(zhì)要良好，能夠避免外部液體和其他微粒流入絕緣內(nèi)部，且能夠阻止絕緣內(nèi)部流出，具有優(yōu)質(zhì)的密封性。

（4）較高的機(jī)械強(qiáng)度。在復(fù)雜多變的運(yùn)行環(huán)境下，能應(yīng)對(duì)電纜線路正常或非正常運(yùn)行時(shí)存在的機(jī)械應(yīng)力。

（5）能夠適應(yīng)電氣設(shè)備在連接規(guī)范下的交流耐壓測試。

（6）保證良好的電纜終點(diǎn)部位和中間接頭部位的接地連接。避免電纜線路中流通過高的故障電流，防止金屬保護(hù)裝置上的感應(yīng)電壓擊破電纜保護(hù)套產(chǎn)生電弧，進(jìn)而燒壞電纜金屬護(hù)套[2]。

6 10 kV電纜中間接頭制作工藝要點(diǎn)總結(jié)

根據(jù)總結(jié)的電力電纜生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的缺陷問題，需要加強(qiáng)施工控制和生產(chǎn)方面的要求，降低故障問題帶來的損失。為了有效改善電纜設(shè)備在運(yùn)行中的穩(wěn)定性，徹底解決電纜生產(chǎn)工藝造成的問題，可推行如下的防范措施。

6.1 導(dǎo)體連接

（1）將電纜和高壓線路連接時(shí)，先用砂紙摩擦導(dǎo)體外部管層，擦去表面雜質(zhì)，在表面涂抹一層導(dǎo)電脂或者凡士林，保證連接部位的電阻較小。

（2）按照導(dǎo)體實(shí)際的橫截面挑選適當(dāng)?shù)膲航幽＞?，壓接好后第一步查看完好性。若不恰?dāng)，要更換其他尺寸的模具或者在模具中添加金屬墊片保持緊密性。

（3）完成連接后，去掉多余的壓痕尖角。必要時(shí)，可利用挫刀的鋒利面去掉毛邊，使得接觸面光滑無雜質(zhì)，防止運(yùn)行電場的強(qiáng)度過大而導(dǎo)致絕緣層老化。

6.2 電纜剝切

剝切是電纜人員的必備工作。初學(xué)習(xí)時(shí)要強(qiáng)化訓(xùn)練，保證環(huán)切時(shí)不損壞其他層。在對(duì)半導(dǎo)電層進(jìn)行剝切時(shí)，需要利用小圓挫切除規(guī)定大小的槽面，然后用電工刀進(jìn)行劃痕。需要注意，這個(gè)過程要認(rèn)真仔細(xì)，不能破壞主絕緣。施工人員在完成半導(dǎo)電層剝切后，需要檢查主絕緣的表面有無劃刀痕跡。若是主絕緣表面出現(xiàn)了痕跡，要用砂紙將痕跡打磨掉，繼續(xù)涂抹硅脂膏或者凡士林。

6.3 清潔工作

生產(chǎn)電纜接頭的過程盡可能保持清潔，避免空氣中的灰塵和微粒。清洗主絕緣時(shí)，要沿著半導(dǎo)層推進(jìn)，防止半導(dǎo)顆粒堆積在主絕緣外部。打磨連接部位后要及時(shí)清洗，且打磨紙不可二次利用。在連接絕緣管之前，絕緣管表面必須保證無灰塵。

6.4 接地線的連接

在采用銅質(zhì)或鋼質(zhì)接地線之前，需要保證表面光滑無塵。如果利用彈簧壓緊或焊接方法，密封性必須良好，避免以后表面發(fā)生氧化。

6.5 密封防水措施

在生產(chǎn)電纜中間接頭裝置時(shí)，要保證電纜管體中無液體。一旦發(fā)現(xiàn)有液體，要進(jìn)行通風(fēng)干燥，或者使用抽真空和充氮?dú)獾姆绞饺コ?。發(fā)生故障后，將設(shè)備轉(zhuǎn)移至干燥區(qū)域，然后對(duì)電纜主絕緣外部進(jìn)行吹干，涂抹一層硅脂膏或凡士林，避免主絕緣的外面殘留液體。將半導(dǎo)電帶環(huán)繞在芯線連接管外后，需要在連接處添加防水膠，避免電纜芯線管道中的液體流出來。此外，在絕緣管的端點(diǎn)處和電纜主絕緣的連接處添加防水膠，避免外面的液體流進(jìn)電纜。

7 結(jié) 論

6～10 kV的電纜生產(chǎn)技術(shù)要求低，絕大部分工作人員缺少電纜附件的專業(yè)訓(xùn)練。在實(shí)際工作中，作業(yè)人員簡化工作流程，將多余的電纜導(dǎo)體暴露在外，且暴露的導(dǎo)體沒有及時(shí)做好防水措施。電纜終端長期處于潮濕環(huán)境，影響電纜今后的安全運(yùn)行。此外，電纜廠家中間接頭裝置的生產(chǎn)規(guī)范中沒有注明電纜導(dǎo)體防水的要求，電纜終點(diǎn)部位進(jìn)入液體后，液體沿著裸絞導(dǎo)體表面的裂隙流進(jìn)中間接頭處，導(dǎo)致部分電纜的中間接頭裝置長時(shí)間運(yùn)行后被擊破。因此，提出了6～10 kV電纜中間接頭裝置的改善方法，在電纜中間接頭部位添加防水工藝，以有效解決相關(guān)問題。