陳文偉

摘要：以某電站35kV冷縮電纜故障為例，針對故障出現(xiàn)的因素進行簡要分析，闡明電纜終端生產(chǎn)工藝要點，介紹準備階段終端輸出電纜嚴格質量控制要點新線路，降低實際運營中電纜故障的發(fā)生率，使電纜終端頭的受用壽命得到有效的延長。

關鍵詞：35kv;電纜終端;絕緣頭擊穿;原因及對策

引言

目前國內供電系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)生電纜斷線的方法有冷縮和熱縮。冷縮電纜端頭以其結構緊湊、安裝方便、安全等特點受到眾多能源企業(yè)和城軌供電企業(yè)的歡迎。但是，在目前的生產(chǎn)過程中，由于電纜終端頭的生產(chǎn)工藝不合格導致的電纜缺陷問題時有發(fā)生，因此，最重要的就是要提高電纜終端頭的質量。本文結合某35kV環(huán)網(wǎng)冷卻電纜，電纜終端頭絕緣故障案例進行分析，旨在鼓勵同仁多思考，形成更好的思路和方法，使電纜終端頭的制作質量和使用壽命得到有效的提升。

1故障現(xiàn)象及原因

1.1現(xiàn)象解析

對冷縮電纜終端的故障連接器進行解剖后發(fā)現(xiàn)：（1）電纜絕緣層在距離半導體層約10厘米處斷裂，孔洞半徑約2毫米，如圖1;（2）冷卻頭內部有放電、碳化的現(xiàn)象。

1.2原因分析及探討

通過對故障電纜進行解剖分析，確定終端頭的半導體電壓錐表面被冷卻絕緣管覆蓋，電纜外的半導體層與端子導體應力錐無法接觸是電纜故障的直接原因。

由于電纜應力錐的故障，集中在電纜屏蔽端口上的荷電量不能分布。當過渡中積累過量電荷時，內部電場不均勻，過量電荷不能及時釋放，絕緣元件老化，最終導致電纜絕緣擊穿。經(jīng)事故調查會議討論分析，在生產(chǎn)安裝因工藝尺寸控制不當而可能收縮的故障電纜時，將冷卻的絕緣管移動（見圖2），導致收縮的冷絕緣管覆蓋應力錐面的半導體條件。

2終端頭結構及制作工藝關鍵點

2.135kV交流電纜結構介紹

涂表示的偉35kv交流電力電纜的結構圖，該結構主要由7個部分構成，分別為導體芯、主絕緣層、半導體層、銅保護層、護套內護套、鎧裝層和護套外層。其中，導體芯用于傳輸電力，是電力電纜的主要部分;主絕緣層使鐵芯與地電絕緣，保證電力的傳輸;主絕緣層外側和銅屏蔽層內側的黑色部分是半導體銅屏蔽層的作用是消除由于銅屏蔽層內表面不平整引起的電場不均勻;銅屏蔽層使電纜導體部分的電場沿徑向均勻分布，避免電場沿軸分布，從而增加電纜的使用壽命。并且鎧裝層保護電源線免受外界污垢和水分的侵入，避免電源線受到外力作用而導致?lián)p壞。

2.2交流電纜終端頭工藝關鍵點

35kV中壓環(huán)網(wǎng)電纜在每相線芯外側都有一層保護銅層，導電線芯與保護層之間形成徑向均勻分布的電場。在進行電纜終端頭制作的過程中，應去掉保護層，并對電纜中原有的電場分布予以優(yōu)化。同時，也會給絕緣帶來極其不利的切向電場。因此，電纜終端應力的質量控制直接決定了電纜終端節(jié)點局部放電的概率。

為降低電纜終端頭的故障率，增加電纜的使用壽命，根據(jù)以往故障的常見原因，在接線盒制造過程中應特別注意主要連接處。應注意以下重要階段的質量控制：

（1）在制作可以冷縮的電纜終端接頭之前，請仔細檢查電纜和電纜附件之間的對齊情況，確保它們具有足夠的握力，使接口接觸牢固且沒有氣隙。

（2）在冷縮電纜終端接頭的生產(chǎn)過程中，要嚴格按照安裝要求和使用說明，嚴格保證冷卻終端的安裝標準，使應力錐與接頭的三部分有效接觸銅保護層、半導體層和主絕緣層，所以確保應力錐緩解集中電場的應力線，改善絕緣保護層的電場分布，減少冠層形成的可能性，以及減少絕緣損壞。

（3）切割電纜頭主絕緣后，拋光主絕緣時，使用最大120目非金屬砂紙去除主絕緣上留下的任何劃痕和半導體顆粒，然后使用240或300目砂布去除主絕緣層。絕緣體光滑打磨，最后主絕緣體背面用砂紙進一步打磨，確保主絕緣體表面無可見劃痕和坑洼。應使用清潔液清潔絕緣層，不要讓它接觸到外半導體層。

（4）半導體套管與電纜絕緣交界處的切口應剪斷，保證過渡平穩(wěn)，無明顯臺階;切割上絕緣層露出芯線后，應在主絕緣層末端制作一個2×45°的倒角，不要讓峰值放電導致電纜終端故障。

（5）為增加絕緣性能，可在半導體保護層與主絕緣的交界處涂抹硅脂，將剩余的硅脂涂抹在主絕緣表面，以防止冠部脫落。

（6）進行接地線安裝的過程中，應保證首根地線在鎧裝上予以固定，在銅屏蔽的根部安裝第二根接地線，保證兩根接地線處于相反的狀態(tài)。

（7）安裝好端子并對稱擰緊后，將端子表面的毛刺打磨拋光，去除棱角和頂部，注意絕緣層表面不要殘留金屬粉塵。

（8）用絕緣膠帶填充端子和絕緣體之間的間隙，并將絕緣膠帶從端子頂部纏繞到端子的大部分。繞制后外徑不小于主電纜絕緣外徑，防止?jié)駳?、氣體、粉塵干擾。

3新線施工電纜頭制作質量卡控

電纜終端頭是電纜中最薄弱的環(huán)節(jié)之一。為降低后續(xù)設備的故障率，應對電纜終端的輸出質量從以下幾個方面進行全面的控制：

（1）新線路準備期間，電纜供應商、電纜附件供應商和專業(yè)變電站設計人員應做好錨固，合理選擇相關參數(shù)，確保嚴格的附件匹配。

（2）在電纜制造過程中，電纜供應商嚴格按照設計聯(lián)絡會的要求，對電纜結構、標稱參數(shù)等進行檢查，避免出現(xiàn)絕緣偏心、電纜保護厚度不足、絕緣和故障等問題。這可能會導致后續(xù)電纜終端頭在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)誤差。

（3）電纜終端頭的生產(chǎn)和安裝是一項專業(yè)的技術工作。設計單位、電纜供應商、電纜附件供應商必須對施工單位進行完整的技術說明，明確電纜終端的技術標準和生產(chǎn)工藝。

（4）為保證施工質量，在電纜終端頭安裝過程中，生產(chǎn)人員必須嚴格按照廠家給出的說明進行生產(chǎn)，堅決杜絕依賴過往生產(chǎn)經(jīng)驗或主觀巧合的問題。安裝過程中發(fā)現(xiàn)的問題應進行分析并反饋給有關單位。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)質量問題，應立即停止生產(chǎn)和安裝，并與廠家技術人員溝通確定電纜終端生產(chǎn)工藝的確切方法。

（5）在進行生產(chǎn)的過程中，施工單位應針對電纜終端頭的監(jiān)督和質量管理予以強化，避免水或其他雜質進入電纜內，造成局部放電和擊穿問題，對電纜終端頭的使用壽命帶來影響。

（6）運營公司的供電專業(yè)人員將參加電纜連接及電纜附件、出廠驗收等工作，嚴格控制電纜終端輸入質量，盡量提高電纜的安全系數(shù)和設備后續(xù)運行的可靠性，加強過程控制，從電纜終端的生產(chǎn)和安裝開始，就需要成立專門的跟蹤小組，全面開展以下工作，嚴格控制電纜終端的生產(chǎn)和安裝質量。同時，還要注重日常運維經(jīng)驗的總結，廣泛收集改進電纜終端頭生產(chǎn)、使用、維護的思路和建議，營造講求質量的企業(yè)氛圍，確保安全，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

結語

本文結合某配電變電站冷縮式35kV電纜端頭絕緣分離，分析故障原因，總結電纜終端關鍵生產(chǎn)工藝流程。同時介紹了新線路準備階段電纜終端輸出的關鍵嚴格質量控制點。使得在日常運營的過程中，電纜故障的發(fā)生率得到有效的降低，同時，電纜終端的使用壽命得到有效的延長，為地鐵線路運行鐘供電系統(tǒng)設備的穩(wěn)定性和靠可性提供保障。

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