10kV952南瞿线电缆终端头故障原因分析及工艺改进措施

陈自强，赵中秋

国网遂宁供电公司明珠集团有限责任公司，四川遂宁 629200

10kV952南瞿线电缆终端头故障原因分析及工艺改进措施

陈自强，赵中秋

国网遂宁供电公司明珠集团有限责任公司，四川遂宁 629200

通过10kV952南瞿线电缆冷缩终端头投运时间短且在充电状态下发生相间故障的典型案例，解剖电缆冷缩终端附件，逆向检查制作工艺，判定故障原因。指出了电缆冷缩终端制作关键工序制作工艺对电缆运行的影响，同时与电缆附件生产厂家一道规范了电缆制作工艺要求。

电力电缆；冷缩终端；应力管；半导电层；搭接长度

1 故障线路电缆终端基本情况

10kV952南瞿线起于射洪县110kV城南变电站，止于35kV瞿河变电站，线路全长5.51km，是35kV瞿河变电站备用电源线。该线路属架空、电缆混合线路，其中架空线路长5.13km，电缆段位于110kV城南变电站出线10kV952开关间隔至10kV952南瞿线01#杆，电缆选用YJLV22-12/20-3×150型铝芯电缆，电缆段长0.38km。

2015年4月2日，运维人员巡视发现10kV952南瞿线110kV城南变电站侧电缆终端头有放电声，且声响较大、不均匀。运维人员立即对该处电缆终端头进行红外热成像检测，发现B相电缆头应力管位置温度异常，为34.9℃高出其他部位参照点18.9℃～21.6℃，根据《带电设备红外诊断应用规范》判定为危急缺陷，当日检修人员立即对该处电缆终端头采用冷缩户外终端进行更换。电缆头制作完成并进行了耐压试验，合格后投入运行。当日起10kV南瞿线处于充电状态，35kV瞿河变电站由35kV瞿柳线供电。

2 故障概述

2015年4月17日05:23因35kV瞿柳线351开关过流Ⅰ段保护动作跳闸，06:42，当调度启用10kV952南瞿线向35kV瞿河变电站10kV母线送电时，合10kV952南瞿线110kV城南站侧10kV952开关时电流速断保护动作跳闸。启用10kV952南瞿线不成功。

2015年4月17日，经线路运维人员故障巡视发现，110kV城南站侧10kV952南瞿线出线间隔处电缆终端头B、C相击穿；其余线路部分未见异常。

3 故障原因分析

因该处电缆终端附件于2015年4月2日重新制作投运，运行时间仅15天，且10kV952南瞿线15天运行时间内一直处于充电状态，该处电缆头故障非常特殊，查明故障原因尤为重要，为准确查明电缆终端附件故障原因，避免再次发生类似故障。检修人员现场对该电缆终端附件进行金属解剖，逆向分层检查，发现B相电缆击穿位置在应力管与半导电层搭接处。应力管下端口与半导电层端口重合，搭接长度为0。

图1　10kV952南瞿线电缆终端头应力管端部与半导电层搭接情况

电缆终端头施工时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中，且畸变非常严重，对电缆主绝缘的损害也最为集中和强烈。电缆最容易击穿的屏蔽层断口处。为分散这集中的电力线（电应力），用介电常数为20～30，体积电阻率为108Ω·cm～1 012Ω·cm材料制作的电应力控制管（简称应力管）套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆可靠运行。

图2　未使用应力管电缆屏蔽层端口电场分布情况

图3　使用应力管电缆屏蔽层端口电场分布情况

根据《电力电缆施工手册》及《额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求》要求，为尽量使电缆在屏蔽层断口处应力分散，应力管与半导电层的接触长度要求一般在20mm～25mm，短了会使应力管的接触面不足，应力管上的电力线会传导不足（因为应力管长度是一定的），长了会使电场分散区（段）减小，电场分散不足。而10kV952南瞿线110kV城南站侧电缆终端附件经解剖后发现，应力管下端口与半导电层端口重合，搭接长度为0。导致电缆头制作后重要的部件“应力管”未分散屏蔽层断口处电应力，电应力长期集中在屏蔽层断口，长时间电场作用下破坏绝缘导致电缆击穿。

4 工艺改接措施

1）加强与厂家沟通，规范《冷缩电缆终端附件安装说明书》中对应力管与半导电层的搭接长度要求。

2）为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散，应力管与半导电层的接触长度要求一般在20mm～25mm左右。

3）在制作过程中，制作人员常使用PVC粘胶带固定铜屏蔽层，在安装应力管（与之冷缩附件）时应及时清理，不要遗留影响应力管与屏蔽层接触面积。

4）加强电缆检修人员业务技能培训，熟悉电缆终端制作每一道工序的作用和意义，严格制作工艺。

2015年4月17日09:53分，检修人员采用相同厂家、相同型号的电缆冷缩终端附件重新制作10kV952南瞿线电缆终端头，因厂家的《安装说明书》未对应力管与半导电层的接触长度未作明确说明，在与厂家技术人员沟通后，在安装应力管这道关键工序时，严格按照应力管半导电层搭接要求，经测量，搭接长度为22mm。4月17日19:27分，抢修结束，电缆耐压试验合格，10kV952南瞿线一次投运成功，且经多次带负荷试验，至今电缆运行正常。

[1]李宗廷.电力电缆施工手册.北京：中国电力出版社.

[2]JB/T8144额定电压26/35kV及以下电力电缆附件基本技术要求.

[3]GB50168-92 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范[S].

TM7

A

1674-6708（2016）171-0196-01

陈自强，助理工程师，国网遂宁供电公司明珠集团有限责任公司，研究方向为输配电线路。赵中秋，助理工程师，国网遂宁供电公司明珠集团有限责任公司，研究方向为输配电线路。