10kV冷缩电缆终端故障原因分析与防范措施

黄 祥

（广东电网公司江门新会供电局,广东 江门 529100）

10kV冷缩电缆终端故障原因分析与防范措施

黄 祥

（广东电网公司江门新会供电局,广东 江门 529100）

随着社会市场经济的发展，电力需求不断增大，对于供电质量提出了更高的要求，作为变电站中的重要组成部分，10kV冷缩电缆终端在其运行过程中，由于受到各种因素的影响，出现各种各样的故障是难以完全避免的，本文就主要对其常见故障的故障原因进行简单分析，并提出相应的防范措施，对于其运行安全稳定性的提升具有积极的作用。

10kV；冷缩电缆终端；故障原因分析；防范措施

0 引言

10kV冷缩电缆终端运行过程中，很容易出现击穿短路事故等事故，对于装置停车、变压器馈电柜零序保护动作跳闸、电缆终端着火损坏等都具有严重的影响，对其故障原因予以分析，并提出相应的防范措施是非常必要的，本文就主要针对此予以简单分析。

1 10kV冷缩电缆终端故障原因分析

对10kV冷缩电缆终端的故障原因进行简单分析，总体上可以归结为这样几类：系统过电压击穿、机械损伤、高压电缆终端制作工艺及厂家制造原因。对我公司近期出现的几次冷缩电缆终端故障原因进行分析，通过对变电站自动化系统监控后台的曲线记录进行分析发现，在变压器投运之后，其系统并没有出现过电压现象。另一方面，通过对冷缩电缆终端实施电力技术检验，能够将外机械损伤及电缆终端质量等故障原因排除，所以在对其故障原因进行分析时，主要是从制作工艺的角度进行分析。电缆终端事故电缆的正常相解剖图如图1所示：

图1 电缆终端事故电缆的正常相解剖图

从图中可以看出，在非故障相及故障相的铜屏蔽层的断口处存在尖角毛刺，很容易出现放电现象，并且其铜屏蔽层末端PVC胶带没有及时拆除，在其铜屏蔽层与外半导体的搭接处没有用半导电带实施缠绕搭接过渡处理，而在实际应用中，通过实施缠绕半导电能够有效的消除其搭接处的间隙，并且能够保证其连接处的等电位，以此来有效的避免在铜屏蔽层与绝缘层之间存在的局部放电。

并且其电缆外半导体层的圆整度不够，其断口处有尖角，没有对电缆绝缘半导体层断口处气隙应用硅脂填充，以便于有效的消除电晕。并且其电缆外半导体层与铜屏蔽层过渡的间距达到200毫米，这与相关规定中所要求的15～20毫米的过渡相比，具有很大差距，这会导致铜屏蔽层的切断过长。另一方面，其存在安装限位线定位错误的问题，依据冷缩终端的安装说明，其要求从电缆的外半导体层断口往下500毫米作为冷缩终端的收缩基准，但是实际测量发现，其从电缆外半导体层端口往下10毫米作为施工的收缩基准，这与安装说明中的相关要求不相符。

上图中还存在施工人员在剥切电缆半导体层的过程中用力不当的问题，该问题的存在，会导致电缆的主绝缘层的表面存在伤痕，就会导致其表层出现气隙，并且在电缆主绝缘层的表明没有实施打磨清洗处理。另一方面，在其应力管与电缆的外半导体层及铜屏蔽层没有形成任何形式的搭接，这种制作方式是与电缆终端的制作工艺的要求不相符的。在冷缩电缆终端的制作过程中，一个非常重要的步骤就是要在应力管与铜屏蔽层连接的过程中，制作一个10～20毫米的搭接，在此过程中，要想保证电缆运行的可靠性，保证应力管的质量是非常必要的，而在实际应用中，应力管只有在主绝缘层没有受到破坏的基础上，才能达到良好的电应力分散效果。综合考虑各种因素，发现导致本次电缆终端故障的主要原因表现为：铜屏蔽层的切断过长，再加上应力管的安装位置错误，使得其运行过程中出现应力管的失效，难以起到疏散外半导体层断口集中应力的作用，从而引发电缆终端的绝缘老化，出现放电击穿。对于这种由于没有严格按照制作工艺要求制作的电缆终端，如果不对其实施及时的处理，很容易导致其随着时间的推移导致其非故障相也出现电缆外屏蔽层切断处的绝缘击穿。在新型的冷缩应力管的设计过程中，为了实现电应力的控制，通过直接嵌入冷缩终端内部的方式来实现，其设计图如图2所示：

图2 电缆冷缩终端内设计嵌入应力管示意图

上文中的分析，主要总结了10kV冷缩电缆终端制作过程中常见的几种制作错误，在实际应用中，如果同时存在以上几种错误，主要是因为施工人员在终端制作的过程中，没有严格按照相关说明来进行制作，这也直接反映出了，在冷缩电缆终端制作过程中，施工人员对于其制作工艺中的防范对策及相关注意事项认识不清的问题，如果将应用这种方式制作的电缆终端投入到使用中，其运行质量得不到任何保障，对于其运行安全具有严重威胁。另外，在其制作过程中，还有一种常见错误，就是直接将应力管搭接到三指套根部或者是压接端子处，这种错误的制作方式会导致应力管的有效电应力扩散距离变小，导致铜屏蔽层断口处的电应力值增大，容易引发绝缘击穿事故。

2 10kV冷缩电缆终端故障的防范措施

对于上文中分析的10kV冷缩电缆终端制作与运行过程中的各种故障原因，在新的电缆终端的制作过程中，积极采取有效的措施防止各类故障的发生是非常必要的，主要表现为：

（1）在开展冷缩电缆终端施工之前，需要对相关的安装工艺说明书予以仔细阅读，并要对电缆冷缩终端附件清单予以仔细核对，在开展实际施工的过程中，严格依据相关的标尺尺寸开展施工。

（2）对电缆的剥切尺寸予以严格控制，在剥除的过程中，一定要注意不能伤及其内层结构。

（3）在铜屏蔽层的剥切过程中，应该应用扎带或者是细扎丝将其扎好，以便于防止断口处出现尖角毛刺，在其绝缘层剥切完成之后，应该对主绝缘层表面用细砂纸进行仔细的打磨，防止其表面出现半导体残留颗粒及刀痕。

（4）应该保证外半导体层断面的光滑平整性，使其与绝缘层之间保持光滑的过渡，其断口处最好应用倒角，为了防止搭接处产生电位差及间隙，从而引发局部放电，在其外半导体层与铜屏蔽带的搭接处应用半导体导电带实施缠绕搭接处理。

（5）结合相关的现场施工经验，在其冷缩终端、冷缩管及冷缩指套前建议应用绝缘自粘带进行缠绕，避免在抽出塑料支撑条的过程中，将绝缘层、外半导体层及铜屏蔽层划伤。

（6）相关附件的尺寸要能够与待安装的电缆的尺寸的配合要求严格统一。

3 10kV冷缩电缆终端的巡查检测

在10kV变压器馈线电缆冷缩终端的检测过程中，要对其实施全面的巡查，在对本次研究中的变电站的电缆终端实施检查的过程中，发现其铜屏蔽层断口处对应于冷缩直管外表面处已经出现了放电痕迹，为了从源头上消除可能出现的安全隐患，选择对这一批电缆终端全部进行更换。在对全厂其他区域的电缆终端的合格性实施检测时，在应用交流试验方法的基础上，引入在线局部放电检测，通过应用这种检测方式，能够及时发现制作过程中出现的微小气隙，并且能够及时发现安装过程中存在的微小绝缘挤压受损缺陷，并能够采取相关措施予以有效解决，这对于提升系统运行过程中的安全稳定性能具有非常重要的作用。

4 结束语

10kV冷缩电缆终端的安全、可靠运行，对于整个变电站的安全稳定运行都具有非常重要的作用，本文就主要结合我公司冷缩电缆终端出现的相关故障，对其常见故障原因进行了简单分析，并提出了相应的防范措施，对于保证10kV冷缩电缆终端的安全、可靠运行具有一定的参考价值。

[1]于洪乾，岳建宁，王夫光.10kV冷缩电缆终端故障原因分析及防范措施[J].电气技术，2013(09).

[2]冯顺法.浅谈35kV冷缩电缆终端头故障原因分析和防范措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2013(03).

[3]陈腾彪，邬韬，曾南华，魏前虎.一起干式110 kV户外电缆终端故障分析及防范措施[J].企业科技与发展，2012(04).