張秀峰

（國網舟山供電公司，浙江 舟山316100）

海纜是確保海島之間電力供應的紐帶和橋梁，是確保供電可靠性的重要電力設備，一旦海纜發(fā)生故障，可能會直接造成電力中斷，為防止海纜發(fā)生類似事故和故障，文章就一則110kV海纜登陸段的故障展開對海纜登陸段故障原因分析，對海纜的故障定位技術和修復技術進行簡要的介紹，并提出整改措施。

1 海纜故障經過

110 千伏線，線路全長28.159 公里，其中架空線路長16.824公里，陸纜長度1.135 公里（型號：YJV22-26/35-1*500，）；海纜長度10.2 公里（型號：YJQF41G-110kV-1*500）。海纜及架空線路于2XXX 年X 月X 日建成并同時投運，陸纜及陸纜的三個接頭為2XXX 年X 月X 日移位后投運。

2XXX 年X 月X 日23 時03 分，線路C 相電纜接地，海纜與陸纜接頭處擊穿（接頭為直通接頭）。線路跳閘前負荷情況：有功功率-53.97MW、電流11.59A、無功功率-11.59MVar。天氣晴，無風。經查詢雷電定位系統(tǒng)，線路跳閘時刻，線路通道內無雷電活動。

2 故障接頭現(xiàn)象及原因分析

2.1 故障現(xiàn)象

2.1.1 打開防水外盒后，發(fā)現(xiàn)接頭陸纜側、海纜側防水膠（AB膠）均比較容易脫落，無韌性，不牢固、有裂紋（見圖1、圖2）。接頭中部有裂紋，局部防水膠容易脫落，無韌性，但大部分防水膠比較牢固、有韌性。

2.1.2 故障接頭陸纜側鋸斷后，陸纜纜芯有水流出，纜芯積水，（鋁護套與主絕緣間有積水，電纜導體無積水）故障接頭處環(huán)境干燥，沿陸纜側鋸掉20 米電纜后積水消失；接頭密封管打開后有大量積水流出

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圖1 故障接頭海纜側防水膠脫落

2.1.3 故障接頭陸纜側密封管與鋁波紋管焊接處有大量白色粉末，并有裂痕，鋁波紋管有氧化現(xiàn)象（見圖3）；故障接頭海纜側密封管與鋁波紋管焊接處也有裂痕，并有少量粉末（見圖4）。

圖3 陸纜側密封管與鋁波紋管焊接處粉末、裂痕

2.1.4 故障接頭密封管與接地引線連接良好，接地點無明顯發(fā)熱放電或燒傷痕跡。

2.1.5 故障接頭陸纜側鋁波紋管末端處（與鉛封連接處）有燒灼擊穿痕跡（見圖5）。（這不是擊穿，是電腐蝕造成的）

圖2 故障接頭陸纜側防水膠脫落

圖4 海纜側密封管與鋁波紋管焊接處裂痕

圖5 鋁波紋管末端有燒灼擊穿痕跡

2.1.6 故障接頭密封管A 末端處擊穿，擊穿點距接地端子6厘米，距鉛封處約10 厘米（見圖6），打開密封管后發(fā)現(xiàn)接頭應力堆末端鋁波紋管端口處電纜絕緣擊穿，擊穿孔直徑約4 厘米（見圖7）。接頭硅橡膠打開后發(fā)現(xiàn)主絕緣及應力堆無放電痕跡。

圖6 故障接頭陸纜側密封管A 擊穿

圖7 鋁波紋管斷口電纜絕緣擊穿

2.2 接頭進水原因分析

2.2.1 故障接頭防水盒約2 米長，內填充防水膠，擊穿點在陸纜側（密封管A），很顯然防水盒及防水膠沒起到防水作用。圖1、圖2 顯示海纜側防水膠均比較容易脫落，無韌性，有裂紋。接頭中間部位局部防水膠容易脫落，無韌性，但大部分防水膠比較牢固、有韌性。如果是因為擊穿時熱力或電弧導致防水膠變質而易脫落，應該是陸纜側最嚴重，中間次之，海纜側較遠應該最輕，實際現(xiàn)象是兩側比較嚴重，中間較輕。說明這現(xiàn)象是在故障前就存在，應該是防水膠的質量有問題，可能是制作時防水膠配比不合理或攪拌不均勻導致防水膠功能喪失，沒起到防水效果。

2.2.2 故障接頭處環(huán)境干燥，說明進水不是故障后產生，應該是在雨季地下水上升時，電纜接頭浸于地下水中而產生進水。 而從密封管(銅套)結構看，除了連接部位都是整體結構，因此進水的地方只有兩處，一是密封管A 與密封管B 連接部位，二是鉛封部位。由于密封管A 與密封管B 連接部位是對接的，中間為鼓型，兩側收口變小，如果是對接部位有縫隙進水，在地表水下降后，進水也應從對接處排出，不可能產生積水。電纜擊穿后密封管內的積水從擊穿點進入陸纜纜芯，因此電纜纜芯進水是故障后產生的。鉛封與電纜波紋管處有裂痕產生原因可能為制作工藝不良導致，也有可能是因為電纜制作后接頭經過搬動導致鉛封脫焊。

2.3 接頭擊穿原因分析

2.3.1 由于接頭工藝處理不當，防水盒及鉛封功能喪失，造成密封盒進水，在水份和電位差的共同作用下，使鋁波紋管及鉛封受到嚴重的電腐蝕。產生大量白色腐蝕粉末。鋁波紋管和封鉛之間的電氣連接不良及電腐蝕相互作用，則經長期運行，電氣連接不良的情況日益加重，引導致鋁波紋管和鉛封間電場畸變越發(fā)嚴重，最終導致致鋁波紋管和鉛封間電纜主絕緣擊穿。

2.3.2 電纜本體擊穿點絕緣層表面有明顯放電碳化通道，該通道從線芯一直到外屏蔽層位置，密封管也擊穿。事故原因可能是廠家制作人員在制作安裝預制接頭，處理鋁波紋管喇叭口位置時，對絕緣表面造成損傷, 發(fā)生局部放電, 最后導致接頭擊穿。

2.3.3 電纜鋁波紋管斷口在絞斷后沒有采用弧形平滑過渡打磨平整，斷口邊緣有毛刺形成尖角，引起電場在鋁波紋喇叭口毛刺部位畸變，在斷口邊緣處形成尖端電場，造成內部電場不均勻。從而導致絕緣層表面的局部電場發(fā)生畸變；最終導致局部放電乃至擊穿。

2.3.4 在鉛封制作時，需用噴燈高溫將焊錫吹熔后覆蓋于密封管與鋁波紋管接合處，有可能是噴燈高溫吹焊錫時，局部溫度過高導致電纜主絕緣燒傷。

3 修復過程

海路段接頭的修復處理主要是對內部進行密封防水性處理，對接頭部分進行密封套件的加裝，確保后期接頭部分不受到海水的腐蝕，保證其電氣性能正常安全的進行，同時，對接頭的外部進行防護，對整體接頭安裝強度足夠的夾具，防止接頭受到外力的機械性損傷，進一步與外環(huán)境隔離，保證海纜的機械性能。

圖8 故障接頭外部夾具處理

圖9 故障接頭內部防水處理

4 海纜敷設問題和建議

4.1 電纜接頭施工工藝不到位

電纜接頭是由電纜附件廠家沈陽國聯(lián)電纜附件制造有限公司到現(xiàn)場負責施工的，但解剖卻發(fā)現(xiàn)，接頭防水膠局部較容易脫落，無韌性，有裂紋，這應該是制作時防水膠配比不合理或攪拌不均勻導致；鉛封焊接的施工工藝較差，這主要表現(xiàn)在，一是鉛封焊錫有裂紋；二是鉛封焊錫層斷口厚薄很不均勻；三是鉛封焊錫層熔融程度很不好；四是鉛封焊錫層表面處理不精細，顯得很毛糙，不光滑。

4.2 電纜接頭施工管理有待進一步加強

從以上接頭故障原因分析中可以發(fā)現(xiàn)，接頭鉛封制作時存在較明顯的施工缺陷，由此可以說明施工監(jiān)管不到位，施工管理有待進一步加強。建議監(jiān)理在電纜接頭施工制作過程中全程監(jiān)控，加強現(xiàn)場監(jiān)督力度，對制作工藝不合格、制作不夠精良的電纜接頭，在施工環(huán)節(jié)予以剔除，確保電纜接頭在正式投入運行前無安全隱患。建議物資采購應加強電纜接頭本體及所使用附件的出廠驗收工作，嚴禁不合格產品應用于電纜終端制作過程中。