10kV952南瞿線電纜終端頭故障原因分析及工藝改進措施

陳自強，趙中秋

國網遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，四川遂寧 629200

10kV952南瞿線電纜終端頭故障原因分析及工藝改進措施

陳自強，趙中秋

國網遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，四川遂寧 629200

通過10kV952南瞿線電纜冷縮終端頭投運時間短且在充電狀態下發生相間故障的典型案例，解剖電纜冷縮終端附件，逆向檢查制作工藝，判定故障原因。指出了電纜冷縮終端制作關鍵工序制作工藝對電纜運行的影響，同時與電纜附件生產廠家一道規范了電纜制作工藝要求。

電力電纜；冷縮終端；應力管；半導電層；搭接長度

1 故障線路電纜終端基本情況

10kV952南瞿線起于射洪縣110kV城南變電站，止于35kV瞿河變電站，線路全長5.51km，是35kV瞿河變電站備用電源線。該線路屬架空、電纜混合線路，其中架空線路長5.13km，電纜段位于110kV城南變電站出線10kV952開關間隔至10kV952南瞿線01#桿，電纜選用YJLV22-12/20-3×150型鋁芯電纜，電纜段長0.38km。

2015年4月2日，運維人員巡視發現10kV952南瞿線110kV城南變電站側電纜終端頭有放電聲，且聲響較大、不均勻。運維人員立即對該處電纜終端頭進行紅外熱成像檢測，發現B相電纜頭應力管位置溫度異常，為34.9℃高出其他部位參照點18.9℃～21.6℃，根據《帶電設備紅外診斷應用規范》判定為危急缺陷，當日檢修人員立即對該處電纜終端頭采用冷縮戶外終端進行更換。電纜頭制作完成并進行了耐壓試驗，合格后投入運行。當日起10kV南瞿線處于充電狀態，35kV瞿河變電站由35kV瞿柳線供電。

2 故障概述

2015年4月17日05:23因35kV瞿柳線351開關過流Ⅰ段保護動作跳閘，06:42，當調度啟用10kV952南瞿線向35kV瞿河變電站10kV母線送電時，合10kV952南瞿線110kV城南站側10kV952開關時電流速斷保護動作跳閘。啟用10kV952南瞿線不成功。

2015年4月17日，經線路運維人員故障巡視發現，110kV城南站側10kV952南瞿線出線間隔處電纜終端頭B、C相擊穿；其余線路部分未見異常。

3 故障原因分析

因該處電纜終端附件于2015年4月2日重新制作投運，運行時間僅15天，且10kV952南瞿線15天運行時間內一直處于充電狀態，該處電纜頭故障非常特殊，查明故障原因尤為重要，為準確查明電纜終端附件故障原因，避免再次發生類似故障。檢修人員現場對該電纜終端附件進行金屬解剖，逆向分層檢查，發現B相電纜擊穿位置在應力管與半導電層搭接處。應力管下端口與半導電層端口重合，搭接長度為0。

圖1　10kV952南瞿線電纜終端頭應力管端部與半導電層搭接情況

電纜終端頭施工時，剝去了屏蔽層，改變了電纜原有的電場分布，將產生對絕緣極為不利的切向電場（沿導線軸向的電力線）。在剝去屏蔽層芯線的電力線向屏蔽層斷口處集中，且畸變非常嚴重，對電纜主絕緣的損害也最為集中和強烈。電纜最容易擊穿的屏蔽層斷口處。為分散這集中的電力線（電應力），用介電常數為20～30，體積電阻率為108Ω·cm～1 012Ω·cm材料制作的電應力控制管（簡稱應力管）套在屏蔽層斷口處，以分散斷口處的電場應力（電力線），保證電纜可靠運行。

圖2　未使用應力管電纜屏蔽層端口電場分布情況

圖3　使用應力管電纜屏蔽層端口電場分布情況

根據《電力電纜施工手冊》及《額定電壓26/35kV及以下電力電纜附件基本技術要求》要求，為盡量使電纜在屏蔽層斷口處應力分散，應力管與半導電層的接觸長度要求一般在20mm～25mm，短了會使應力管的接觸面不足，應力管上的電力線會傳導不足（因為應力管長度是一定的），長了會使電場分散區（段）減小，電場分散不足。而10kV952南瞿線110kV城南站側電纜終端附件經解剖后發現，應力管下端口與半導電層端口重合，搭接長度為0。導致電纜頭制作后重要的部件“應力管”未分散屏蔽層斷口處電應力，電應力長期集中在屏蔽層斷口，長時間電場作用下破壞絕緣導致電纜擊穿。

4 工藝改接措施

1）加強與廠家溝通，規范《冷縮電纜終端附件安裝說明書》中對應力管與半導電層的搭接長度要求。

2）為盡量使電纜在屏蔽層斷口處電場應力分散，應力管與半導電層的接觸長度要求一般在20mm～25mm左右。

3）在制作過程中，制作人員常使用PVC粘膠帶固定銅屏蔽層，在安裝應力管（與之冷縮附件）時應及時清理，不要遺留影響應力管與屏蔽層接觸面積。

4）加強電纜檢修人員業務技能培訓，熟悉電纜終端制作每一道工序的作用和意義，嚴格制作工藝。

2015年4月17日09:53分，檢修人員采用相同廠家、相同型號的電纜冷縮終端附件重新制作10kV952南瞿線電纜終端頭，因廠家的《安裝說明書》未對應力管與半導電層的接觸長度未作明確說明，在與廠家技術人員溝通后，在安裝應力管這道關鍵工序時，嚴格按照應力管半導電層搭接要求，經測量，搭接長度為22mm。4月17日19:27分，搶修結束，電纜耐壓試驗合格，10kV952南瞿線一次投運成功，且經多次帶負荷試驗，至今電纜運行正常。

[1]李宗廷.電力電纜施工手冊.北京：中國電力出版社.

[2]JB/T8144額定電壓26/35kV及以下電力電纜附件基本技術要求.

[3]GB50168-92 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范[S].

TM7

A

1674-6708（2016）171-0196-01

陳自強，助理工程師，國網遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，研究方向為輸配電線路。趙中秋，助理工程師，國網遂寧供電公司明珠集團有限責任公司，研究方向為輸配電線路。