電纜終端頭故障分析與預防措施

我縣隨著(zhù)城網(wǎng)改造工程深入開(kāi)展，為施工方便、減少線(xiàn)走廊的占地面積，提高供電的可靠行，在變電站10kV線(xiàn)路出線(xiàn)段，工業(yè)園區客戶(hù)10kV供電線(xiàn)路進(jìn)線(xiàn)段，城鎮10kV配電線(xiàn)路、箱式變10kV電源進(jìn)線(xiàn)等，都設計選用了YJLV22～8.7/15kV橡塑絕緣電力電纜供電。電纜終端頭早期配用熱縮終端頭，后期配用冷縮終端頭，但電纜線(xiàn)路投入運行3～5年后，電纜終端頭每年都多次發(fā)生過(guò)故障，造成變電站或線(xiàn)路分段開(kāi)關(guān)跳閘。直接影響了10kV城網(wǎng)供電的可靠性。

為了吸取故障教訓，經(jīng)運行人員、電纜終端頭制造人員、銷(xiāo)售單位共同研究探討，分析了發(fā)生故障的原因，并提出了防止故障的技術(shù)措施，以便和大家共同探討。

一、電纜終端頭發(fā)生故障的情況

1.電纜終端頭故障情況的比較

在水泥電桿上安裝運行的戶(hù)外10kV電纜終端頭發(fā)生故障的數量較多。其中電纜終端頭距電桿和線(xiàn)路導線(xiàn)梯接點(diǎn)距離較小，使三相冷縮管彎曲受力，這樣設計安裝的電纜終端頭在冬季和初春溫度較低的情況下運行最容易發(fā)生故障，從電纜終端頭型號比較，熱縮電纜終端頭較冷縮電纜終端頭發(fā)生故障的數量較多。

在變電站10kV配電室內、電纜線(xiàn)路電纜分支箱、箱式變內，10kV戶(hù)內電纜終端頭運行中卻很少發(fā)生故障。另外，在城網(wǎng)安裝運行的電纜終端頭較農村10kV電網(wǎng)故障率也較高。

2.電纜終端頭故障損壞情況。電纜終端頭在運行中發(fā)生故障時(shí)，一般是先引起10kV系統單相接地，短時(shí)間后擴大為兩相或三相短路故障，造成線(xiàn)路斷路器跳閘。故障后經(jīng)檢查，發(fā)現電纜終端頭已燒壞。燒壞部位是從終端頭的指套起至戶(hù)外終端(防雨裙)之間，將兩相或三相的冷塑管，絕緣體燒壞，暴露出芯線(xiàn)也被燒傷，其中接地故障相燒傷最嚴重。冷縮電纜終端頭故障后損壞情況如圖所示：

二、電纜終端頭故障原因分析

1.運行環(huán)境的影響

桿上安裝運行的戶(hù)外電纜終端頭，常年受風(fēng)、雨、雪、雷電的侵襲及溫度諸因素的影響，經(jīng)多年運行后，使絕緣老化而損壞。室內，箱內安裝運行的戶(hù)內電纜終端頭不受上述環(huán)境的影響，絕緣不易老化，所以很少發(fā)生故障。桿上戶(hù)外電纜終端頭在電纜線(xiàn)路的首段。首先受到雷電過(guò)電壓的侵襲，當避雷器放電時(shí)，雷電流通過(guò)地線(xiàn)接地裝置流入大地，會(huì )在接地裝置的電阻上產(chǎn)生壓降，如果電纜接地裝置的電阻大于10Ω。產(chǎn)生的壓降較大，加上避雷器的殘壓，會(huì )加在電纜芯線(xiàn)至終端頭的絕緣體上，會(huì )使相線(xiàn)絕緣放電擊穿。而室內戶(hù)內電纜終端頭在電纜線(xiàn)路的末端，它和變壓器安裝的避雷器公用一個(gè)接地裝置，變壓器接地裝置的接地電阻一般小于4Ω。避雷器放電時(shí)，放電電流在接地裝置上產(chǎn)生的壓降小。所以戶(hù)內電纜終端頭不易因過(guò)電壓發(fā)生故障。另外，因電纜線(xiàn)路有防止雷電壓的作用，所以電纜分支箱內的戶(hù)內電纜終端頭，雖然沒(méi)有設計安裝10kV避雷器，也很少發(fā)生故障。

2.施工現場(chǎng)環(huán)境的影響

戶(hù)外電纜終端頭的制造，必須在天氣晴朗、空氣干燥，相對濕度在70%以下時(shí)進(jìn)行，更不能在雨天、雪天進(jìn)行，如果在空氣濕度大于70%的環(huán)境下制造，終端頭的配套材料和絕緣體表面都會(huì )附有水氣，冷縮管收縮后，管內部和電纜絕緣體表面凝結的水氣，在電場(chǎng)作用下就會(huì )產(chǎn)生樹(shù)枝劣化。運行中，在高溫和交流電場(chǎng)作用下逐步向電樹(shù)枝轉移，這勢必降低冷縮管冉緱婢緣強度形成內閃，直到絕緣擊穿造成故障。另外，在制造終端頭過(guò)程中，如果施工現場(chǎng)有飛揚的灰塵或紙屑，或手戴有雜質(zhì)不干凈的手套，剝電纜外護套、鎧裝、內襯套、銅屏蔽，外半導層等工作時(shí)，有害塵埃沾染到配套材料和絕緣體表面，外半導層又沒(méi)用清潔紙清潔干凈，從而在運行中使配套材料和絕緣體界面爬行放電，導致縱向擊穿電纜絕緣，造成故障。

3.制造工藝技術(shù)水平的影響

電纜終端頭制造工藝標準要求嚴格，它應由具有制造經(jīng)驗技術(shù)較高的專(zhuān)職人員進(jìn)行。否則會(huì )影響制造質(zhì)量。

剝切電纜的外護套，鋼鎧和內襯層、銅屏蔽、外半導層時(shí)，剝去和保留的尺寸不符合廠(chǎng)家要求。半導層是均勻電纜絕緣體表面電場(chǎng)的，三相保留和剝除尺寸要求一致，剝切時(shí)可能傷及絕緣體和線(xiàn)芯。制造中纏填充膠、纏自粘帶、半導電帶等層數不夠。最重要的是固定密封管，密封管和端子間有間隙時(shí)，但沒(méi)有用密封膠密封好，同時(shí)也沒(méi)用密封膠密封好冷縮指套，都會(huì )從這兩處進(jìn)潮氣、進(jìn)水，降低了終端頭的絕緣水平。電纜終端頭制造好后，有沒(méi)有做20HZ——300HZ諧振耐壓試驗，一些制造缺陷沒(méi)有發(fā)現處理。以上制造中存在的缺陷，都會(huì )給運行留下故障隱患，影響電纜終端的安全運行。

4.設計安裝不當的影響

桿上設計安裝的電纜終端頭，距桿和線(xiàn)路導線(xiàn)或刀閘接線(xiàn)點(diǎn)距離較近，接線(xiàn)后三相冷縮管?chē)乐貜澢芰?，有的幾乎接近水平，使?hù)外終端起不到防雨作用，容易從冷縮指套處進(jìn)水，冷縮管直徑有隨導線(xiàn)芯線(xiàn)直徑變化而變化的特點(diǎn)，(熱縮管不能)，但由于冷縮管?chē)乐貜澢芰?，就不能隨導線(xiàn)直徑變化而變化。長(cháng)期彎曲可能使冷縮管變形產(chǎn)生裂紋，使冷縮管和絕緣體之間形成間隙，當間隙內存有水氣時(shí)，到了冬季溫度較低時(shí)，會(huì )在絕緣體和冷縮管內部表面凝結成冰層，這樣就降低了冷縮終端頭管內絕緣強度，在交流電場(chǎng)作用下形成內閃，致使某相絕緣擊穿放電，所以這樣設計安裝的電纜終端頭在冬季和初春溫度較低的情況下運行很容易發(fā)生故障。