戴偉力（廣州供電局有限公司番禺供電局　廣東廣州　511400）

10kV電纜中間接頭故障綜述及對(duì)策分析

戴偉力
（廣州供電局有限公司番禺供電局廣東廣州511400）

本文對(duì)兩單典型的故障電纜中間接頭進(jìn)行了解剖分析，得出造成電纜中間接頭故障的主要原因?yàn)槭┕すに?，提出了相?yīng)的對(duì)策，并對(duì)對(duì)策中的電纜工程的中間驗(yàn)收的要點(diǎn)與基于OWTS的振蕩波電纜局部放電檢測(cè)和定位技術(shù)的原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

電纜中間接頭；施工工藝；中間驗(yàn)收；OWTS

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)供電可靠性的要求也越來(lái)越高，對(duì)運(yùn)維單位的日常運(yùn)行維護(hù)也出現(xiàn)了新的變化和新的要求。目前，城市配網(wǎng)的電纜化率越來(lái)越高，電纜中間頭從而也大量運(yùn)用。其中，電纜冷縮中間接頭，因其安裝便利，絕緣性能好，耐高溫及酸堿性能的特點(diǎn)，在配網(wǎng)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨之而來(lái)的電纜中間接頭故障問(wèn)題也在上升，嚴(yán)重的威脅電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，甚至造成饋線跳閘。經(jīng)過(guò)對(duì)多起故障電纜中間接頭的原因歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)施工工藝等方面的問(wèn)題，是造成運(yùn)行中的電纜中間接頭絕緣擊穿的主要原因。因此，對(duì)因施工工藝問(wèn)題造成電纜中間頭故障的分析，以及相應(yīng)策略的提出和實(shí)施，具有重要的意義。

本文選取了比較典型的兩個(gè)故障電纜中間接頭作為例子，通過(guò)解剖故障電纜中間頭，檢查電纜故障中間接頭內(nèi)部的情況，分析造成絕緣擊穿的原因，并提出了相應(yīng)的驗(yàn)收及日常運(yùn)維策略。

1　典型故障電纜中間頭分析

1.1故障電纜中間接頭A

觀察故障電纜中間接頭A，發(fā)現(xiàn)裝甲帶已燒穿，并有明顯燒穿點(diǎn)，解除裝甲帶及防水層，防水層內(nèi)無(wú)明顯水漬，除去應(yīng)力彈簧，解除銅編織網(wǎng)，故障相冷縮管有明顯擊穿點(diǎn)。剖開(kāi)故障相冷縮管，發(fā)現(xiàn)該冷縮管的一側(cè)主絕緣嚴(yán)重?zé)龘p，主絕緣表面碳化嚴(yán)重，燒損嚴(yán)重處已露出線芯。仔細(xì)檢查該故障電纜，發(fā)現(xiàn)有如下情況：①壓接管與主絕緣的預(yù)留距離控制不足，一般的要求為5mm，但發(fā)現(xiàn)故障相一側(cè)的預(yù)留距離幾乎沒(méi)有，另一側(cè)的預(yù)留距離接近20mm，左右兩側(cè)嚴(yán)重不對(duì)稱。②主絕緣與半導(dǎo)層過(guò)渡面參差不齊，主絕緣與半導(dǎo)層過(guò)渡面有明顯缺口，主絕緣的過(guò)渡面也比較粗糙。③主絕緣表面有明顯劃痕，在電纜中間頭制作過(guò)程中并未進(jìn)行處理，已形成明顯的放電通道。

圖1　

1.2故障電纜中間接頭B

觀察故障電纜中間接頭B，同樣發(fā)現(xiàn)裝甲帶已燒穿，并有明顯燒穿點(diǎn)，解除裝甲帶，發(fā)現(xiàn)防水層有明顯破損，解除防水層時(shí)發(fā)現(xiàn)防水層內(nèi)有明顯水漬，說(shuō)明有水氣侵入。除去應(yīng)力彈簧，解除銅編織網(wǎng)，故障相冷縮管有明顯擊穿點(diǎn)。剖開(kāi)故障相冷縮管，發(fā)現(xiàn)主絕緣表面有明顯的放電通道。仔細(xì)檢查該故障電纜，發(fā)現(xiàn)有如下情況：①冷縮管中心標(biāo)記點(diǎn)位置與壓接管中心點(diǎn)位置不一致，用卷尺量取兩者存在約10mm的偏差；②量取該壓接管中心位置距主絕緣斷面位置的長(zhǎng)度為165mm，與該種品牌電纜說(shuō)明書(shū)要求的剝切尺寸157mm存在8mm的偏差；③連接壓接管表面不平滑，并有毛刺的痕跡；④故障電纜中間接頭B也存在故障電纜中間頭A類(lèi)似的問(wèn)題，主絕緣與半導(dǎo)層過(guò)渡面參差不齊、預(yù)留尺寸存在一定偏差等施工工藝方面的問(wèn)題。

圖2　

通過(guò)對(duì)上面兩單典型故障電纜中間接頭的檢查，總結(jié)發(fā)現(xiàn)主要存在以下問(wèn)題：

①施工人員不按說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行施工。施工人員在電纜中間接頭的制作過(guò)程中，往往憑借著個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行制作，而不按照說(shuō)明書(shū)上的要求進(jìn)行施工，尤其是一些尺寸方面的問(wèn)題，因不同廠家的電纜中間頭，對(duì)剝切尺寸的要求是不同的，預(yù)留距離過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，都會(huì)影響冷縮管的搭接及相關(guān)性能，從而嚴(yán)重影響冷縮接頭對(duì)電場(chǎng)的均勻效果，導(dǎo)致場(chǎng)強(qiáng)局部集中，破壞絕緣。②施工人員的工藝粗糙，施工過(guò)程中工藝質(zhì)量控制不足，該倒角的地方，倒角參差不齊，甚至還有尖角，電纜主絕緣及半導(dǎo)層斷口處，會(huì)產(chǎn)生電應(yīng)力集中現(xiàn)象，電場(chǎng)強(qiáng)度很大，是整個(gè)電纜的薄弱環(huán)節(jié)，壓接連接管時(shí)，沒(méi)有打磨，表面有毛刺。安裝冷縮套管時(shí)，距離控制不到位，甚至出現(xiàn)主絕緣表面被劃傷的情況，極易形成絕緣薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)展成為放電通道。③電纜中間接頭運(yùn)行環(huán)境較差，部分地區(qū)的平均降水天數(shù)較多，很多電纜溝內(nèi)積水較為嚴(yán)重，電纜長(zhǎng)期運(yùn)行在潮濕環(huán)境下，如果防水不到位，則易使水汽侵入，主絕緣易于產(chǎn)生水樹(shù)，最終破壞絕緣。

2　應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)電纜中間接頭的故障問(wèn)題，目前主要的措施是：①驗(yàn)收單位人員提高自身技術(shù)水平，熟悉電纜頭的制作流程及關(guān)鍵要點(diǎn)，嚴(yán)把驗(yàn)收關(guān)；②要求施工單位人員加強(qiáng)培訓(xùn)，必須持證上崗，并在施工過(guò)程中做好質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照電纜中間接頭制作說(shuō)明書(shū)來(lái)進(jìn)行施工；③改善電纜的運(yùn)行環(huán)境；④做好線路設(shè)備工程的資料管理，特別是驗(yàn)收過(guò)程中，要求其提供的資料齊全，并做好臺(tái)賬的及時(shí)更新以及相關(guān)資料的存儲(chǔ)保管工作。

針對(duì)電纜頭制作的相關(guān)工程驗(yàn)收工作，主要還是要抓好該類(lèi)工程的中間驗(yàn)收，因?yàn)殡娎|中間接頭在制作完成后是完全封閉的，最終驗(yàn)收時(shí)，驗(yàn)收人員無(wú)法看到內(nèi)部的工藝情況。因此，驗(yàn)收人員在中間驗(yàn)收的過(guò)程中，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：①要求電纜頭制作人員做好電纜頭制作前的準(zhǔn)備工作，在制作電纜頭前應(yīng)認(rèn)真閱讀電纜頭制作說(shuō)明書(shū)；②嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的質(zhì)量，施工人員在剝切電纜頭完成后，驗(yàn)收人員應(yīng)檢查主絕緣表面是否有劃痕，電纜主絕緣及半導(dǎo)層切斷處過(guò)渡面是否平滑，無(wú)明顯尖角，并用卷尺測(cè)量一下各段的尺寸與說(shuō)明書(shū)要求的實(shí)際尺寸是否一致；③做好施工過(guò)程中的細(xì)節(jié)處理，檢查施工人員是否對(duì)電纜中間接頭進(jìn)行清潔，是否涂抹硅脂，壓接連接管后是否打磨，冷縮管是否正確定位等等。

此外，部分配網(wǎng)電纜工程時(shí)間較久遠(yuǎn)，運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，且當(dāng)時(shí)對(duì)施工人員的施工資質(zhì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)不規(guī)范，故對(duì)配網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行存在一定的隱患，同時(shí)，電纜線路敷設(shè)隱蔽性強(qiáng)，一般的日常巡視較難發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷，所以要從源頭上來(lái)把關(guān)，提前對(duì)電纜進(jìn)行診斷，開(kāi)展電纜相關(guān)試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜相關(guān)缺陷，對(duì)潛在的缺陷進(jìn)行檢修和維護(hù)，從而改變以前的故障搶修模式。

目前，應(yīng)用的比較廣泛的是OWTS振蕩波電纜局部放電檢測(cè)和定位技術(shù)，該套系統(tǒng)具有操作方便、易于攜帶，可有效檢測(cè)的特點(diǎn)，對(duì)于電力電纜缺陷的檢測(cè)有較好的效果。

電纜局部放電振蕩波檢測(cè)系統(tǒng)首先通過(guò)直流高壓源對(duì)測(cè)試電纜進(jìn)行充電（電纜芯與屏蔽形成電容特性），然后通過(guò)快速關(guān)斷高壓開(kāi)關(guān)形成電纜電容與外加電感之間的LC阻尼振蕩（振蕩頻率20~50Hz），在電纜芯線和接地層之間產(chǎn)生近似工頻的振蕩電壓波，激發(fā)出絕緣薄弱處的局部放電。在不損壞電纜絕緣的前提下通過(guò)脈沖電流法檢測(cè)電纜局部放電，并對(duì)視在放電量進(jìn)行標(biāo)定，在此基礎(chǔ)上基于行波定位原理進(jìn)行電纜故障源的定位（如圖3）。

圖3　

這種方法能對(duì)局放部位進(jìn)行定位，且檢測(cè)不會(huì)對(duì)電纜本體造成傷害，振蕩波試驗(yàn)的開(kāi)展能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)的線路存在的缺陷，消除了安全隱患，提高了供電可靠性，同時(shí)，隨著配網(wǎng)電纜線路的不斷普及和振蕩波電纜局部放電檢測(cè)和定位技術(shù)的不斷發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)也會(huì)得到越來(lái)越廣的應(yīng)用。

綜上所述，在做好日常運(yùn)維工作的基礎(chǔ)上，要降低電纜中間接頭故障對(duì)配電網(wǎng)的影響，需從源頭抓起，重點(diǎn)抓好中間驗(yàn)收，按照說(shuō)明書(shū)的要求，嚴(yán)格把關(guān)，跟進(jìn)電纜中間接頭制作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，將問(wèn)題消滅在源頭上，同時(shí)，要積極開(kāi)展振蕩波電纜局放試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位和更換存在缺陷的電纜中間接頭，切實(shí)提高供電可靠性。

[1]馮建強(qiáng).淺析電纜振蕩局部放電試驗(yàn)的原理和方法[J].應(yīng)用科技，2012 （7）：71~72.

[2]于景豐，趙 鋒.電力電纜實(shí)用技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社2003：21~23.

[3]潘威，陳忠文，屈少宏，林永峰.10kV電纜中間頭故障原因分析[J].廣西電力，2012（2）：71~72.

[4]王琪，劉曉飛，閆杰.基于OWTS技術(shù)的電纜局放檢測(cè)應(yīng)用分析[J].山西電力，2014（10）：14~17.

TM755

A

1673-0038（2015）52-0234-02

2015-12-10