10kV电缆中间接头故障综述及对策分析

戴伟力（广州供电局有限公司番禺供电局　广东广州　511400）

10kV电缆中间接头故障综述及对策分析

戴伟力
（广州供电局有限公司番禺供电局广东广州511400）

本文对两单典型的故障电缆中间接头进行了解剖分析，得出造成电缆中间接头故障的主要原因为施工工艺，提出了相应的对策，并对对策中的电缆工程的中间验收的要点与基于OWTS的振荡波电缆局部放电检测和定位技术的原理进行了详细的阐述。

电缆中间接头；施工工艺；中间验收；OWTS

随着经济的发展，人们对供电可靠性的要求也越来越高，对运维单位的日常运行维护也出现了新的变化和新的要求。目前，城市配网的电缆化率越来越高，电缆中间头从而也大量运用。其中，电缆冷缩中间接头，因其安装便利，绝缘性能好，耐高温及酸碱性能的特点，在配网当中得到了广泛的应用。但随之而来的电缆中间接头故障问题也在上升，严重的威胁电网的安全、稳定运行，甚至造成馈线跳闸。经过对多起故障电缆中间接头的原因归纳总结，发现施工工艺等方面的问题，是造成运行中的电缆中间接头绝缘击穿的主要原因。因此，对因施工工艺问题造成电缆中间头故障的分析，以及相应策略的提出和实施，具有重要的意义。

本文选取了比较典型的两个故障电缆中间接头作为例子，通过解剖故障电缆中间头，检查电缆故障中间接头内部的情况，分析造成绝缘击穿的原因，并提出了相应的验收及日常运维策略。

1　典型故障电缆中间头分析

1.1故障电缆中间接头A

观察故障电缆中间接头A，发现装甲带已烧穿，并有明显烧穿点，解除装甲带及防水层，防水层内无明显水渍，除去应力弹簧，解除铜编织网，故障相冷缩管有明显击穿点。剖开故障相冷缩管，发现该冷缩管的一侧主绝缘严重烧损，主绝缘表面碳化严重，烧损严重处已露出线芯。仔细检查该故障电缆，发现有如下情况：①压接管与主绝缘的预留距离控制不足，一般的要求为5mm，但发现故障相一侧的预留距离几乎没有，另一侧的预留距离接近20mm，左右两侧严重不对称。②主绝缘与半导层过渡面参差不齐，主绝缘与半导层过渡面有明显缺口，主绝缘的过渡面也比较粗糙。③主绝缘表面有明显划痕，在电缆中间头制作过程中并未进行处理，已形成明显的放电通道。

图1　

1.2故障电缆中间接头B

观察故障电缆中间接头B，同样发现装甲带已烧穿，并有明显烧穿点，解除装甲带，发现防水层有明显破损，解除防水层时发现防水层内有明显水渍，说明有水气侵入。除去应力弹簧，解除铜编织网，故障相冷缩管有明显击穿点。剖开故障相冷缩管，发现主绝缘表面有明显的放电通道。仔细检查该故障电缆，发现有如下情况：①冷缩管中心标记点位置与压接管中心点位置不一致，用卷尺量取两者存在约10mm的偏差；②量取该压接管中心位置距主绝缘断面位置的长度为165mm，与该种品牌电缆说明书要求的剥切尺寸157mm存在8mm的偏差；③连接压接管表面不平滑，并有毛刺的痕迹；④故障电缆中间接头B也存在故障电缆中间头A类似的问题，主绝缘与半导层过渡面参差不齐、预留尺寸存在一定偏差等施工工艺方面的问题。

图2　

通过对上面两单典型故障电缆中间接头的检查，总结发现主要存在以下问题：

①施工人员不按说明书要求进行施工。施工人员在电缆中间接头的制作过程中，往往凭借着个人经验进行制作，而不按照说明书上的要求进行施工，尤其是一些尺寸方面的问题，因不同厂家的电缆中间头，对剥切尺寸的要求是不同的，预留距离过长或过短，都会影响冷缩管的搭接及相关性能，从而严重影响冷缩接头对电场的均匀效果，导致场强局部集中，破坏绝缘。②施工人员的工艺粗糙，施工过程中工艺质量控制不足，该倒角的地方，倒角参差不齐，甚至还有尖角，电缆主绝缘及半导层断口处，会产生电应力集中现象，电场强度很大，是整个电缆的薄弱环节，压接连接管时，没有打磨，表面有毛刺。安装冷缩套管时，距离控制不到位，甚至出现主绝缘表面被划伤的情况，极易形成绝缘薄弱环节，发展成为放电通道。③电缆中间接头运行环境较差，部分地区的平均降水天数较多，很多电缆沟内积水较为严重，电缆长期运行在潮湿环境下，如果防水不到位，则易使水汽侵入，主绝缘易于产生水树，最终破坏绝缘。

2　应对措施

针对电缆中间接头的故障问题，目前主要的措施是：①验收单位人员提高自身技术水平，熟悉电缆头的制作流程及关键要点，严把验收关；②要求施工单位人员加强培训，必须持证上岗，并在施工过程中做好质量控制，严格按照电缆中间接头制作说明书来进行施工；③改善电缆的运行环境；④做好线路设备工程的资料管理，特别是验收过程中，要求其提供的资料齐全，并做好台账的及时更新以及相关资料的存储保管工作。

针对电缆头制作的相关工程验收工作，主要还是要抓好该类工程的中间验收，因为电缆中间接头在制作完成后是完全封闭的，最终验收时，验收人员无法看到内部的工艺情况。因此，验收人员在中间验收的过程中，应做到以下几点：①要求电缆头制作人员做好电缆头制作前的准备工作，在制作电缆头前应认真阅读电缆头制作说明书；②严格控制施工过程中的质量，施工人员在剥切电缆头完成后，验收人员应检查主绝缘表面是否有划痕，电缆主绝缘及半导层切断处过渡面是否平滑，无明显尖角，并用卷尺测量一下各段的尺寸与说明书要求的实际尺寸是否一致；③做好施工过程中的细节处理，检查施工人员是否对电缆中间接头进行清洁，是否涂抹硅脂，压接连接管后是否打磨，冷缩管是否正确定位等等。

此外，部分配网电缆工程时间较久远，运行时间相对较长，且当时对施工人员的施工资质及验收标准相对不规范，故对配网的稳定运行存在一定的隐患，同时，电缆线路敷设隐蔽性强，一般的日常巡视较难发现其存在的缺陷，所以要从源头上来把关，提前对电缆进行诊断，开展电缆相关试验，及时发现电缆相关缺陷，对潜在的缺陷进行检修和维护，从而改变以前的故障抢修模式。

目前，应用的比较广泛的是OWTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术，该套系统具有操作方便、易于携带，可有效检测的特点，对于电力电缆缺陷的检测有较好的效果。

电缆局部放电振荡波检测系统首先通过直流高压源对测试电缆进行充电（电缆芯与屏蔽形成电容特性），然后通过快速关断高压开关形成电缆电容与外加电感之间的LC阻尼振荡（振荡频率20~50Hz），在电缆芯线和接地层之间产生近似工频的振荡电压波，激发出绝缘薄弱处的局部放电。在不损坏电缆绝缘的前提下通过脉冲电流法检测电缆局部放电，并对视在放电量进行标定，在此基础上基于行波定位原理进行电缆故障源的定位（如图3）。

图3　

这种方法能对局放部位进行定位，且检测不会对电缆本体造成伤害，振荡波试验的开展能及时的发现的线路存在的缺陷，消除了安全隐患，提高了供电可靠性，同时，随着配网电缆线路的不断普及和振荡波电缆局部放电检测和定位技术的不断发展，该项技术也会得到越来越广的应用。

综上所述，在做好日常运维工作的基础上，要降低电缆中间接头故障对配电网的影响，需从源头抓起，重点抓好中间验收，按照说明书的要求，严格把关，跟进电缆中间接头制作的每一个环节，将问题消灭在源头上，同时，要积极开展振荡波电缆局放试验，及时发现、定位和更换存在缺陷的电缆中间接头，切实提高供电可靠性。

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2015-12-10