淺談交聯聚乙烯電纜戶外電纜頭故障原因分析

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O8-0102-01

摘要：電纜終端是電纜線路中的關鍵部位，也是整條線路中的絕緣薄弱環節，是電纜運行故障的多發點。本文分析了電纜終端故障的原因，通過故障設備的解剖與現場分析，就如何預防電纜終端故障提出了對策。

關鍵詞：戶外電纜頭 故障 原因分析

交聯聚乙烯電纜以其施工工藝簡單，制造便捷，運行穩定得到了越來越廣泛的應用。隨著時間的推移，交聯聚乙烯電纜在運行中也出現了許多問題，而戶外電纜終端在電纜故障中占有相當大的比例。電纜終端是安裝在電纜線路末端，具有一定絕緣和密封性能，用以將電纜和其他電氣設備相連接的電纜附件。早期的戶外電纜終端多以瓷套型為主。運行中的戶外電纜終端常見故障主要有：機械損傷、絕緣受潮、絕緣老化、過電壓、過熱等。

1、故障例證分析

2012年1月，我市平中大街分接箱10kV線路交聯電纜分支電纜終端頭在運行中分接箱質量問題。該電纜是由環網柜分支電纜頭至分接箱電纜頭，長度越160m，電纜型號YJLV22-3×120mm2 10kV交聯聚乙烯鉛護套電纜，2007年投入運行，事故前無異常情況。事故時附近人員聽到一聲巨響，周圍可見燒黑的碳質，故障相（B相）電纜終端頭僅剩上下金屬固定部分，其他兩相電纜終端無異常。

1.1交聯電纜接頭故障原因分析

由于電纜附件種類、形式、規格較多;質量參差不齊;施工人員技術水平高低不等;電纜接頭運行方式和條件各異，致使交聯電纜接頭發生故障的原因各不相同。由于交聯電纜與油紙電纜的介質不同，接頭發生故障的原因有很大的差異，油紙電纜接頭發生故障主要是絕緣影響，而交聯電纜接頭發生故障主要是導體連接。交聯電纜允許運行溫度高，對電纜接頭就提出了更高的要求，使接頭發熱問題就顯得更為突出。接觸電阻過大、溫升加快、發熱大于散熱促使接頭的氧化膜加厚，又使接觸電阻更大，溫升更快。如此惡性循環，使接頭的絕緣層破壞，形成相間短路，引起爆炸燒毀。造成接觸電阻增大的原因有以下幾點。

1.1.1工藝不佳。主要是指電纜接頭施工人員在導體連接前后的施工工藝。連接金具接觸面處理不佳。無論是接線端子或連接管，由于生產或保管的條件影響，管體內壁常有雜質、毛刺和氧化層存在，這是不為人們重視的缺陷，但對導體連接質量的影響，頗為嚴重。特別是鋁表面極易生成一層堅硬而又絕緣的氧化鋁薄膜，使鋁導體的連接要比銅導體的連接增加不少麻煩，工藝技術的嚴格性也要高得多。運行證明當壓接金具與導線的接觸表面愈清潔，在接頭溫度升高時，所產生的氧化膜就愈薄，接觸電阻就愈小。

1.1.2導體損傷。交聯絕緣層強度較大剝切困難，環切時施工人員用電工刀左劃右切，有時干脆用鋼鋸環切深痕，往往掌握不好而使導線損傷。剝切完畢雖然不很嚴重，但在線芯彎曲和壓接蠕動時，會造成受傷處導體損傷加劇或斷裂，壓接完畢不易發現，因截面減小而引起發熱嚴重。

1.1.3導體連接時線芯不到位。導體連接時絕緣剝切長度要求壓接金具孔深加5mm，但因產品孔深不標準，易造成剝切長度不夠，或因壓接時串位使導線端部形成空隙，僅靠金具壁厚導通，致使接觸電阻增大，發熱量增加。

1.1.4壓力不夠?，F今有關資料在制作接頭工藝及標準圖中只提到電纜連接時每端的壓坑數量，而沒有詳述壓接面積和壓接深度。造成導體連接壓力不夠有的主要原因壓接機具壓力不足、連接金具空隙大、假冒偽劣產品質量差。

1.1.5截面不足：將交聯電纜連接金具截面不足將是交聯電纜接頭發熱嚴重的一個重要原因。

1.1.6散熱不好。繞包式接頭和各種澆鑄式接頭，不僅繞包絕緣較電纜交聯絕緣層為厚，而且外殼內還注有混合物，就是最小型式的熱縮接頭，其絕緣和保護層還比電纜本體增加一倍多。當電纜滿負荷時，電纜芯線溫度達到90℃，接頭溫度會達140℃左右，當溫度再升高時，接頭處的氧化膜加厚，接觸電阻隨之加大，在一定通電時間的作用下，接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物，導致故障發生。綜上所述增加連接金具接點的壓力、降低運行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進連接金具的結構尺寸、選用優質標準的附件、嚴格施工工藝是降低接觸電阻的幾個關鍵因素。

1.2 提高交聯電纜接頭質量的對策

由于交聯電纜接頭所處的環境和運行方式不同，所連接的電氣設備及位置不同，電纜附件在材質，結構及安裝工藝方面有很大的選擇余地，但各類附件所具備的基本性能是一致的，所以應加強以下幾點措施來提高接頭質量。(1)必須選用技術先進、工藝成熟、質量可靠、能適應所使用的環境和條件的電纜附件。(2)采用材質優良、規格、截面符合要求，能安全可靠運行的連接金具。(3)選用壓接噸位大、模具吻合好，壓坑面積足，壓接效果能滿足技術要求的壓接機具。(4)培訓技術有素、工藝熟練、工作認真負責，能勝任電纜施工安裝和運行維護的電纜技工。交聯電纜各種接頭發生故障的原因也就各不相同，除發熱問題外，對于密封問題、應力問題、聯接問題、接地問題等引起的接頭故障也應予以重視。

1.3 預防措施

電纜終端與中間接頭是線路中關鍵部位，也是整條線路中的絕緣薄弱環節，是電纜運行故障的多發點。因此對電纜終端要加強監視和巡查，及時發現異常情況，避免事故的發生。

1.3.1施工工藝方面：對電纜頭的制作、絕緣密封與設備的連接等工藝技術性要求很強的工作，要求施工人員必須嚴格按規定的工藝要求進行施工，并須由經過電纜專業技術培訓和熟悉工藝的人員進行施工。其次在進行電纜頭制作或與電纜設備連接過程中，必須嚴格按施工工藝要求加強檢查監督，根據不同安置環境、作業條件進行檢查，保證密封良好，防止外界水分和有害物質侵入到絕緣內部中，保持密封性。嚴禁在雨霧中進行施工。

1.3.2 電纜巡視、檢查與試驗：按《電力電纜運行規程》要求，對電纜線路及終端電纜井溝進行定期巡查；對電纜中間頭、戶內頭、戶外頭和電纜連接設備，應按電纜(試驗規程、運行規程)的要求進行試驗、巡視檢查，并進行不定期的測溫；檢修或新建電纜制作電纜頭等時，應嚴格按工藝要求施工和檢查，確保施工質量。

1.3.3 電纜運行管理：在每次故障發生后，應注意收集第一手資料，及時分析，吸取教訓，以便于故障分析和采取措施。對電纜要建立運行檔案，特別是對運行時間長、環境惡劣的電纜及終端設備要根據設備及試驗數據及時調整試驗周期，加強巡視檢查。對發生過故障的同期設備進行重點檢查，利用新的監測手段控制和掌握設備運行情況和狀態，做到防患于未然，保證設備安全健康運行。