電力電纜中間接頭故障原因分析及制作工藝改進

袁建強

文章編號：2095-6835（2016）13-0141-02

摘 要：電力電纜的安全運行是提高供電企業可靠性和其經濟效益的保障。通過對10 kV電纜中間接頭制作要點進行分析，并針對10 kV電纜中間接頭制作工藝常見缺陷，提出了10 kV電纜中間接頭制作工藝的優化措施，以提高電纜中間接頭制作的安全性和質量，保證電纜的安全運行。

關鍵詞：電力電纜；中間接頭；施工環境；接地線

中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.141

我國經濟的快速發展對電力的需求日顯明顯，眾多城市和電力需求較多的企業在供電系統的應用上都采用10 kV 電力電纜進行配電，逐步向電纜化邁進。電纜的主體雖然由生產廠家制造完成，但中間接頭附件必須在施工現場制作安裝。但10 kV 電纜中間接頭制作是一項比較復雜的工藝，對施工環境、工藝質量要求嚴苛，常常因施工者的一些不規范施工習慣、制作工藝質量不過關、施工現場的質量問題而導致運行中電纜發生故障，造成客戶停電事故，阻礙電纜安全運行，從而造成嚴重的經濟損失以及惡劣的社會影響。因此，加強電纜中間接頭的制作工藝質量控制也就顯得非常重要。為了提高電纜中間接頭制作工藝質量，減少10 kV 電纜中間接頭的故障，并預防和提高電纜中間接頭施工質量和運行的可靠性，筆者現將在實踐中總結出的10 kV電纜中間接頭制作工藝、制作過程中應注意事項和制作工藝優化措施作簡要介紹，供同行參考。

1 電纜中間接頭制作工藝要點

電纜中間接頭制作工藝要點有：①導體連接良好。對于電纜中間接頭，電纜芯線要與連接管之間連接良好，要求接觸電阻小且穩定，與同長度同截面導線相比，對于新制作的電纜終端頭和中間接頭，其比值應不大于1；對于已運行的電纜終端頭和中間接頭，其比值應不大于1.2.②絕緣可靠。要有能滿足電纜線路在各種狀況下長期安全運行的絕緣結構，所使用的絕緣材料不會在運行條件下加速老化而導致絕緣強度降低。③密封良好。結構上要能有效地防止外界水分和雜質侵入到絕緣中去，并能防止內部絕緣劑向外流失，保持密封性。④有足夠的機械強度。能適應各種運行條件，能承受電纜線路在正常運行中或外部故障情況下產生的機械應力。⑤能夠經受電氣設備交接試驗標準規定的交流耐壓試驗。⑥焊好電纜終端頭和中間接頭的接地線。防止電纜線路流過較大故障電流時，在金屬護套上產生的感應電壓可能擊穿電纜內護套，引起電弧甚至將電纜金屬護套燒熔成洞。

2 10 kV電纜中間接頭制作工藝常見缺陷

2.1 導體連接不良

導體連接不良的具體原因有以下幾個：①受生產或保管時的條件影響，連接管內壁和電纜芯線表層難免會有雜質、毛刺和氧化物存在。這常常不會引起一般施工人員的重視，但對連接質量影響是非常嚴重的。②電纜芯線實際截面積與標稱不符，壓接模具選擇不當，壓接鉗沒有壓到底，都會導致連接管壓接不實。曾發現，甚至有的施工人員對連接管根本就沒有實施壓接。③在去除絕緣層而進行環切時傷及芯線。雖然不是很嚴重，但線芯彎曲或蠕動時，會加劇損傷處斷裂，從而造成導電截面減小，而引起電纜運行發熱缺陷。

2.2 電纜剝切損傷

主絕緣損傷多是由于在剝除外半導屏蔽層時下刀太深所致。主絕緣損傷，即使是很小的損傷，也會導致電場強度分布局部畸變，在運行中加速絕緣老化，逐漸形成電樹枝，最終將絕緣擊穿。例如，某小區10 kV配電室011電纜，在2014-04-27發生接地故障。通過剖析故障的中間接頭發現，在中間接頭主絕緣上有明顯的劃傷痕跡。由于電纜線芯正常工作電壓在10 kV，絕緣設計的厚度只有4.5 mm。當主絕緣損傷后，局部厚度減薄，電場分布不平衡，電場強度增大，將電纜絕緣擊穿。同時，在絕緣上留下的刀痕在微觀上有很大的間隙，更容易在絕緣中發生空隙放電，形成的電樹枝將絕緣擊穿。

2.3 忽視清潔工作

電纜接頭制作時，往往是在露天條件下進行，空氣中的塵霧極易沾染到剝切好的電纜主絕緣表面上，剝除半導電層也會在主絕緣表面遺留雜質顆粒，從而造成電纜附件界面爬行放電，導致電纜絕緣擊穿。

2.4 接地線連接不實

對于銅屏蔽或鋼鎧的接地，常常會被認為是單純的保護接地，而不引起足夠的重視。由于10 kV電力電纜的銅屏蔽和鋼鎧是在電纜兩端同時接地的，當電纜所在區域高壓電力系統發生接地故障時，會在銅屏蔽層和鋼鎧護層中流過較大的故障電流；當電纜所在的10 kV系統發生單相接地故障時，則該10 kV系統中的全部電纜的銅屏蔽和鋼鎧與大地之間都會流過一定量的電容電流。如果銅屏蔽或鋼鎧與接地線之間接觸不良，將會引起電弧，甚至燒損電纜的主絕緣。

2.5 密封防水處理不完善

在日常施工中，特別是在電纜故障搶修中，電纜芯線進水經常發生。目前，制作電纜中間接頭的標準防水工藝，都是在絕緣管兩端與電纜主絕緣之間使用防水膠。這樣做雖然防止了外界水分的侵入，但不能有效防止已經受潮的電纜芯線中的水分向外界溢出。

3 10 kV電纜中間接頭制作工藝的改進

針對電力電纜在制作過程中常見的幾種類型缺陷，應在施工管理及制作工藝方面采取相應的措施，以消除或減輕故障帶來的影響。為了提高電纜設備的運行可靠性，消除電纜工藝缺陷危害，采取以下防范措施。

3.1 導體連接

導體連接的具體步驟是：①在連接管壓接前，應用砂紙打磨導體表層和連接管內壁以去除表面氧化物，并在接觸面上涂以導電脂或凡士林，確保連接點的接觸電阻小且穩定。②根據導體截面選擇合適的壓接模具。壓完第一道后，要檢查是否壓接可靠。必要時，更換小一號的模具或在模具間增加金屬墊片繼續進行壓接。③在連接管壓接完成后，應去除壓痕尖角，并用挫刀將毛邊打磨光滑，使連接管表面過渡連續、光滑、無毛刺，以避免運行中由于某處電場強度過于集中導致該處絕緣層老化加速。

3.2 電纜剝切

電纜剝切的操作步驟是：①剝切是電纜專業人員的基本功，需要施工人員在平時多練習，注重掌握環切上一層而不傷及下一層的工藝手法。②在剝切半導電層時，應使用小圓挫在其規定尺寸沿圓周挫出一道槽，再使用電工刀沿軸線劃幾道痕，挫槽和劃痕時要認真、仔細，不可傷及主絕緣。③施工人員在去除完半導電層后，應仔細查看主絕緣表面是否有刀痕。如果主絕緣表面存在刀痕，應使用砂紙打磨主絕緣表面以去除刀痕，而后在主絕緣表面均勻涂抹硅脂膏，以修復主絕緣。

3.3 清潔工作

清潔工作包括以下幾點：①制作電纜接頭盡量改善作業環境，防止地面起塵或空中落塵。②清洗主絕緣要沿絕緣表面向半導層方向進行，以免半導顆粒污染主絕緣表面。③連接管打磨后要單獨清洗，千萬不能用接觸過連接管或半導層的清洗紙清洗主絕緣。④在收縮絕緣管前，要保證主絕緣表面干燥無雜質。

3.4 接地線的連接

使用接地線在連接銅屏蔽或鋼鎧時，先要清除表面氧化層，使用恒力彈簧壓緊或采用焊接工藝，還要做好密封措施，以防日后氧化造成接觸不良。

3.5 密封防水措施

密封防水措施有以下幾種：①在制作電纜中間接頭前，應先檢查電纜本體內有無水分。若有水分，應先進行排潮處理，可以對電纜進行抽真空充氮氣驅除潮氣。②故障搶修有時不得不在濕度較大的環境中進行，在縮絕緣管前，應烘干電纜主絕緣表面，并均勻涂抹硅脂膏，防止主絕緣表面遺留水分。③在芯線連接管外表面包繞半導電帶后，應在半導電帶與電纜主絕緣結合部位纏繞一道防水膠，以防止電纜芯線內部殘存的水分向外界溢出。在絕緣管的兩端與電纜主絕緣之間纏繞一道防水膠，以防止外界的水分向電纜內部侵入。

4 結束語

綜上所述，電纜中間接頭的制作工藝比較復雜，要想使中間接頭達到質量最優的效果，中間接頭制作工藝的質量控制非常重要。然而，在10 kV電力電纜中間接頭制作的過程中，有很多注意事項，這些注意事項必須嚴格遵守。同時，由專業技術人員操作，而且這些電纜制作的相關技術人員也應不斷提高自己的技術水平和責任心，從而提高電纜中間接頭的制作質量。還有一個不可忽略的問題是：由于絕緣電阻測試和交流耐壓試驗不能有效地發現電纜附件的制作工藝缺陷，所以，還應該開展電力電纜的局部放電測量試驗項目。只有這樣多管齊下，才能切實保障10 kV電纜中間接頭制作的安全性和質量，從而提高電纜線路高供電的可靠性，為相關使用者提供最為穩定、安全、經濟的服務。

參考文獻

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〔編輯：胡雪飛〕