國網(wǎng)青島市黃島區(qū)供電公司 柳敘賢

高壓電纜是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運行狀態(tài)直接影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。而高壓電纜中間接頭作為電纜連接的關(guān)鍵部位，其對電纜線路的正常運行具有重要意義。然而，高壓電纜中間接頭在實際運行中易出現(xiàn)各種故障，如漏氣、漏油、過熱等，這些故障不僅會導(dǎo)致電纜線路的停運，嚴(yán)重時還會引起電力事故[1]。高壓電纜中間接頭的故障可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)中斷，影響其穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而對供電區(qū)域用戶造成影響，導(dǎo)致重大的生產(chǎn)和生活損失。此類故障還可能引起電壓波動和過電流，損害變壓器和電動機(jī)等設(shè)備，增加維修成本，并對生產(chǎn)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。

1 高壓電纜結(jié)構(gòu)及中間接頭概述

1.1 高壓電纜結(jié)構(gòu)

高壓電纜通常由導(dǎo)體、絕緣層、金屬護(hù)套、保護(hù)層等部分組成。其中，導(dǎo)體是傳輸電流的主要元件，一般由銅、鋁等導(dǎo)電材料制成。絕緣層是保護(hù)導(dǎo)體免受外界干擾和防止短路的重要元件[2]，一般由聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯等材料制成。金屬護(hù)套主要用于保護(hù)電纜免受機(jī)械損傷和電磁干擾，一般由鉛、鋁等金屬材料制成。保護(hù)層是用于保護(hù)電纜免受環(huán)境影響和外部損傷的外部保護(hù)層，一般由塑料、橡膠等材料制成。

1.2 高壓電纜中間接頭

高壓電纜中間接頭是將兩根高壓電纜連接在一起的重要元件，通常由導(dǎo)體連接管、絕緣層、金屬護(hù)套、密封材料等部分組成。其中，導(dǎo)體連接管主要用于連接兩根電纜的導(dǎo)體，一般由銅、鋁等導(dǎo)電材料制成。絕緣層是用于保護(hù)導(dǎo)體連接管免受外界干擾和防止短路的重要元件，一般由聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯等材料制成。金屬護(hù)套主要用于保護(hù)電纜免受機(jī)械損傷和電磁干擾，一般由鉛、鋁等金屬材料制成[3]。密封材料主要用于保護(hù)中間接頭免受水分、氣體的侵入，保證電性能的穩(wěn)定性和可靠性。在高壓電纜中間接頭中，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途的不同，可以分為以下幾種類型。

1.2.1 繞接式中間接頭

繞接式中間接頭是采用繞接技術(shù)將兩根電纜的導(dǎo)體連接在一起的一種接頭。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、連接可靠、成本低，但制作工藝要求較高，需要保證繞接部分的導(dǎo)電性能和機(jī)械強(qiáng)度。

1.2.2 壓接式中間接頭

壓接式中間接頭是采用壓接技術(shù)將兩根電纜的導(dǎo)體連接在一起的一種接頭。其優(yōu)點是連接可靠、電性能好，但制作工藝要求較高，需要保證壓接部分的導(dǎo)電性能和機(jī)械強(qiáng)度。

1.2.3 熱縮式中間接頭

熱縮式中間接頭是采用熱縮材料將兩根電纜的導(dǎo)體連接在一起的一種接頭。其優(yōu)點是連接可靠、電性能好、密封性好，但制作工藝要求較高，需要控制熱縮過程中的溫度和壓力。

1.2.4 澆注式中間接頭

澆注式中間接頭是采用澆注技術(shù)將兩根電纜的導(dǎo)體連接在一起的一種接頭。其優(yōu)點是連接可靠、電性能好、密封性好，但制作工藝要求較高，需要控制澆注過程中的溫度和壓力。

2 高壓電纜中間接頭故障原因分析

2.1 設(shè)計和制作問題

高壓電纜中間接頭的設(shè)計和制作過程中，由于設(shè)計不合理、制作工藝不當(dāng)?shù)瓤赡軐?dǎo)致接頭在制作過程中存在缺陷和隱患，如導(dǎo)體連接不緊密、絕緣層厚度不均等，進(jìn)而引起故障。

2.2 運行環(huán)境影響

高壓電纜中間接頭在運行過程中，受到環(huán)境因素的影響，如溫度、濕度、化學(xué)腐蝕等，可能導(dǎo)致接頭處的材料性能發(fā)生變化，如絕緣層老化、金屬護(hù)套腐蝕等，進(jìn)而引起故障。

2.3 過載操作

高壓電纜在過載情況下運行，由于電流過大，產(chǎn)生大量的熱量，可能導(dǎo)致接頭處的材料進(jìn)一步老化和性能下降，進(jìn)而引起故障。

2.4 安裝和維護(hù)問題

高壓電纜中間接頭的安裝和維護(hù)過程中，由于安裝不當(dāng)、維護(hù)不及時等因素可能導(dǎo)致接頭在使用過程中受到外力損傷、振動、松動等情況，進(jìn)而引起故障。

2.5 絕緣擊穿

高壓電纜中間接頭處的絕緣層在受到過電壓、絕緣老化、材料缺陷等影響時，可能導(dǎo)致絕緣擊穿，引起短路故障。

2.6 電纜頭接地問題

高壓電纜中間接頭處的金屬護(hù)套和導(dǎo)體連接管在接地過程中，由于接地不良或未正確接地等可能導(dǎo)致接地電阻過大或出現(xiàn)懸浮電位等問題，進(jìn)而引起故障。

2.7 老化問題

高壓電纜中間接頭處的材料在長時間使用后，由于高溫、氧化等的影響，可能導(dǎo)致材料逐漸老化、變硬、龜裂等現(xiàn)象，進(jìn)而引起故障。

3 高壓電纜中間接頭故障對策分析

3.1 優(yōu)化設(shè)計和制作工藝

在高壓電纜中間接頭的設(shè)計和制作過程中，需要優(yōu)化設(shè)計和制作工藝，確保接頭結(jié)構(gòu)合理、材料質(zhì)量可靠、制作工藝規(guī)范，例如采用先進(jìn)的繞接、壓接、熱縮等技術(shù)，保證接頭連接可靠、電性能穩(wěn)定[4]。

3.2 加強(qiáng)運行環(huán)境監(jiān)測和維護(hù)

在高壓電纜中間接頭運行過程中，需要加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測和維護(hù)，定期檢查接頭的溫度、濕度、腐蝕情況等，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的故障隱患。同時，建立完善維護(hù)保養(yǎng)制度，定期進(jìn)行中間接頭的維護(hù)和保養(yǎng)工作。

3.3 規(guī)范操作和過載保護(hù)

在高壓電纜操作過程中，需要遵守相應(yīng)的操作規(guī)程，避免操作不當(dāng)導(dǎo)致接頭故障。同時，為電纜設(shè)置合適的保護(hù)裝置，防止過載電流對中間接頭造成損壞。

3.4 提高安裝質(zhì)量和技術(shù)水平

在高壓電纜中間接頭安裝過程中，需要提高安裝質(zhì)量和技術(shù)水平，確保安裝位置正確、連接緊固、密封良好[5]。

3.5 加強(qiáng)絕緣保護(hù)和絕緣材料研究

在高壓電纜中間接頭處，加強(qiáng)絕緣保護(hù)，如采用高性能的絕緣材料、增加絕緣保護(hù)層等措施，提高接頭的絕緣性能。同時，加強(qiáng)絕緣材料的研究和開發(fā)，提高材料的耐高溫、抗氧化等性能，降低絕緣故障的風(fēng)險。

3.6 確保正確接地和降低接地電阻

在高壓電纜中間接頭處的金屬護(hù)套和導(dǎo)體連接管接地過程中，確保正確的接地方式和接地電阻，避免接地不良導(dǎo)致故障。

3.7 建立定期檢測和故障處理機(jī)制

建立定期檢測和故障處理機(jī)制，對高壓電纜中間接頭進(jìn)行定期的電性能、機(jī)械性能等檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的故障問題。

3.8 應(yīng)用智能監(jiān)測技術(shù)

引入智能監(jiān)測技術(shù)，如傳感器、監(jiān)測系統(tǒng)等，實現(xiàn)對高壓電纜中間接頭的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集[6]，能夠及時發(fā)現(xiàn)異常情況并發(fā)出報警信號，有助于快速定位和處理故障問題。

3.9 強(qiáng)化安全管理措施

加強(qiáng)高壓電纜的安全管理措施，制定應(yīng)急預(yù)案和防范措施，增強(qiáng)相關(guān)人員的安全意識和應(yīng)急處理能力。在發(fā)生故障時能夠迅速響應(yīng)并采取有效措施，確保人員安全和電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

3.10 推廣先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗

在行業(yè)內(nèi)推廣先進(jìn)的中間接頭制造技術(shù)和維護(hù)經(jīng)驗，促進(jìn)高壓電纜中間接頭技術(shù)的不斷提升和發(fā)展。通過加強(qiáng)技術(shù)交流和培訓(xùn)[7]，提高相關(guān)人員的技能水平，為故障預(yù)防和處理提供更加有效的支持和保障。

4 案例分析

某城市電力系統(tǒng)發(fā)生了一起高壓電纜中間接頭故障，導(dǎo)致城市中心區(qū)域停電。搶修人員對故障進(jìn)行了檢查和分析，具體情況如下。

4.1 故障現(xiàn)象

搶修人員到達(dá)現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的高壓電纜中間接頭處有煙霧冒出，同時電纜井內(nèi)也存在明顯的燒焦氣味。

4.2 故障原因

通過對故障現(xiàn)場的進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)高壓電纜中間接頭處的導(dǎo)體連接不良是導(dǎo)致故障的主要原因。具體來說，由于導(dǎo)體連接處的緊固螺絲松動，使導(dǎo)體接觸電阻增加，長時間運行導(dǎo)致該處發(fā)熱嚴(yán)重，最終引起了絕緣燒毀和煙霧冒出現(xiàn)象。

4.3 故障影響

由于故障發(fā)生在城市中心區(qū)域，停電對周圍居民和企事業(yè)單位的生產(chǎn)生活造成了較大影響。電力部門啟動了應(yīng)急預(yù)案，調(diào)集了搶修人員和設(shè)備進(jìn)行修復(fù)。

4.4 搶修過程

在明確了故障原因后，搶修人員立即采取了相應(yīng)的處理措施。對高壓電纜中間接頭處的導(dǎo)體進(jìn)行了重新連接處理，確保導(dǎo)體接觸電阻符合要求。

4.5 修復(fù)效果

經(jīng)過搶修人員緊張地修復(fù)，該高壓電纜中間接頭故障得到了成功修復(fù)，電力供應(yīng)逐漸恢復(fù)。在修復(fù)過程中，電力部門還加強(qiáng)了對周圍區(qū)域的監(jiān)控和安全措施，確保修復(fù)過程中沒有發(fā)生新的故障和安全事故。

4.6 預(yù)防措施

目前高壓電纜附件中間接頭運行中出現(xiàn)了漏油、炸頭事故，保證線路安全、穩(wěn)定運行，對高壓電纜附件接頭進(jìn)行一對一更換，消除安全隱患?！耙粨Q一”方案：將原電纜線路中的中間接頭、戶外終端進(jìn)行拆除并重新在原位置安裝新接頭進(jìn)行替換，不增加電纜或更換電纜。考慮到原線路中的電纜長度沒有預(yù)留，且存在電纜無法拖動和提升的情況，因此考慮采用 “一換一”的方案。在拆除具有安全隱患的中間接頭和套管終端時，需盡可能保證原電纜的完整性，并在此基礎(chǔ)上使用常規(guī)110kV 整體預(yù)制式中間接頭，對原中間接頭采取“一換一”方案。

通過這個案例可以看出，高壓電纜中間接頭故障對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有重要影響。為了預(yù)防和減少這類故障的發(fā)生，電力部門應(yīng)加強(qiáng)對高壓電纜中間接頭的定期檢查和維護(hù)工作，提高設(shè)備運行的安全性和可靠性。

5 結(jié)語

本文深入分析了高壓電纜中間接頭的故障原因及應(yīng)對措施。明確指出，中間接頭的正常運行對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。故障受多種內(nèi)外因素影響，需全面考量。通過加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)、提高施工質(zhì)量、優(yōu)化環(huán)境管理、選用適宜材料及改進(jìn)安裝方法，可有效降低故障風(fēng)險。為有效預(yù)防和解決故障，建議從以下幾方面著手：一是增強(qiáng)設(shè)備巡查和檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題；二是嚴(yán)格控制施工和材料質(zhì)量，確保各環(huán)節(jié)達(dá)標(biāo)；三是深入研究并應(yīng)用新技術(shù)、新材料，提升設(shè)備性能和可靠性。通過這些措施，可顯著降低中間接頭故障率，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。