110kV電纜接頭的故障分析和建議

廖嘉偉

（南方電網廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

1 電纜概況及故障情況

發生接頭故障的電纜線路為110kV良沙線電纜，全長5.8km，電纜型號為YJLW03-64/110kV-1*1200 mm2。電纜廠家是杭州電纜股份有限公司，附件廠家是江蘇安靠智能輸電工程科技股份有限公司。該電纜工程于某年3月23日完成電纜敷設，4月18日完成附件安裝，4月21日進行電纜耐壓及局放試驗。4月21日21時對110kV良沙線A相進行電纜耐壓試驗時，當電壓達到128kV的5 min后發生了跳閘；重新加壓，電壓到30kV時再次發生跳閘；23時再次對該相電纜進行加壓，仍在30kV時發生跳閘，結果證明110kV良沙線A相試驗未通過。同工程的110kV良世聯線三相、良沙線B、C相通過耐壓試驗，進行局放時未發現局放信號，試驗合格。4月22日通過對110kV良沙線A相電纜進行故障定位，發現故障點位于110kV良沙線A相#6接頭。

2 故障接頭解剖

4月27日下午，施工單位、監理單位、設計單位、附件廠家、電纜廠家以及試驗所相關人員在輸電所一樓對故障接頭進行解剖分析。如圖1所示，解剖情況如下：鉛封及絕緣環等密封良好，無受潮現象；復核各施工尺寸，與圖紙要求一致；故障放電通道在線芯壓接管上的半導電套和絕緣預制件外繞包的銅網之間；解剖絕緣預制件后發現壓接管上的半導電套位移了48 mm。

3 故障原因分析

3.1 直接原因分析

根據圖紙要求，半導電套正常安裝情況下是在壓接管處，兩端不超過主絕緣的邊緣，如圖2、圖3所示。但是，由于接頭的半導電套向電纜開線長端位移了48 mm，套的邊緣超出了預制件內半導電層的圓弧邊緣約20 mm，導致該位置電場嚴重畸變，因此在耐壓試驗過程中會出現擊穿現象。

圖1 故障接頭解剖

3.2 間接原因分析

3.2.1 導體壓接管屏蔽處理不當

經過解剖可看到，壓接管上的繞包帶高度過高，在套上半導電套后大于絕緣直徑，不滿足圖紙要求“安裝好的半導電套與絕緣直徑誤差最大為±1 mm”。據施工人員反映，廠家現場技術指導人員口頭要求施工人員繞包帶的高度要大于絕緣直徑，但這個要求與圖紙要求相矛盾，且無書面指導依據。半導電套過高使得其不能嵌套在主絕緣兩個端面之間，增大了在回拉預制件過程中被帶動位移的可能性。另外，根據圖紙要求，雖然導體上的半導電帶表面要求不能涂硅脂，但是半導電套內層涂有硅脂，也降低了半導電套水平位移的摩擦力。

圖2 半導電套位移方向

圖3 半導電套位移距離

3.2.2 預制件定位不當

據施工人員反映，電纜預制件拉出擴張管時，需把擴張的預制件超過短端電纜的定位標記帶約50 mm后才能取下擴張管；否則擴張管會被長端電纜的鋁護套頂住取不出來，這是產品設計問題，其原因是廠家設計的擴張口徑過小或是拔管空間預留不夠。雖然圖紙要求“將預制件移向A、B端電纜標記帶中心位置，用專用拉出裝置拉出擴張管，并調整預制件在A、B端電纜標記帶中心，調整時左右旋轉90°”，但是由于擴張管的設計問題，導致現場施工無法按照圖紙要求施工，現場施工人員為拔出擴張管，便擅自將預制件超出定位標記帶50 mm，初次定位達不到離電纜標記帶a=（25±5）mm控制的位置要求。

3.2.3 技術人員指導不到位

現場廠家技術指導人員在遇到擴張管拉出裕度不夠的情況下，默許施工人員不按圖施工，擅自將預制件大大偏離定位標記帶，導致預制件回縮后，需回拖50 mm左右，嚴重違反了預制件的定位要求[1]。

3.2.4 按照說明不清晰

安裝工藝圖紙對于導體屏蔽的繞包半導電帶厚度說明不清晰，只是較籠統說與電纜絕緣表面高度差約等于半導電套壁厚，沒有量化的數據要求，現場安裝難以把握分寸，現場安裝時現場施工人員對于廠家技術人員明顯與圖紙不符的口頭要求也沒有提出異議。

3.2.5 工藝設計結構不合理

壓接管上套半導電套工藝設計結構本身也存在隱患，由于不是剛性固定，半導電套若過高，在調整預制件時容易隨著滑動位移（目前這一環節的附件主流技術是使用金屬屏蔽罩，并需在電纜絕緣開槽，以卡住屏蔽罩，并防止因電纜收縮而導致接頭位移）。在這個故障接頭中，由于預制件初次定位遠離定位標記帶，又因為壓接管上的半導電套直徑過大，所以，在大幅度調整預制件時帶動了半導電套嚴重位移。這兩個問題如果不是同時發生在同一個接頭上，不會引起半導電套位移。但是兩個錯誤疊加起來，會直接導致故障的發生[2]。

根據上面的故障原因分析可知，此次電纜接頭故障的原因主要是施工人員在附件安裝時沒有按圖施工，廠家技術指導人員也沒有做好相應的指導工作，最終導致電纜附件發生擊穿故障。此次故障也暴露出了電纜工程中質量監管的問題，如果做好工程質量監管，及時發現問題并處理問題，可以避免此次電纜接頭故障。

4 預防及建議

第一，附件不能總以低價中標，導致廠家使用各種偷工減料的生產工藝。

第二，細化電纜附件采購標準，明確各項技術標準及要求，從源頭杜絕附件質量問題。

第三，電纜附件安裝前需要對施工人員及廠家技術指導人員進行安全交底，明確附件安裝時的注意點及要求。

第四，做好電纜附件檢查和附件安裝圖紙的審查工作，充分檢查附件安裝各個步驟的合理性和必要性[3]。

第五，加強電纜工程現場監管力度，做好電纜工程質量管理。特別是進行重要工序施工時，如接頭制作、附件安裝等必須安排專人進行現場監督，嚴格要求施工人員按照附件安裝圖紙進行施工，同時對附件安裝的關鍵工序進行拍照存檔。

第六，加強對施工監理的管理。電纜運行部門安排專人對接施工監理，督促施工監理的監督工作，定時要求其匯報工程情況，保障工程的施工質量。

第七，進行電纜工程驗收時，嚴格要求驗收人員按照《廣東電網35～500kV電纜線路驗收規范》進行驗收，對發現的缺陷要及時要求施工單位進行限時整改，整改完成后再次組織驗收，保障電纜工程質量。

第八，安排專人負責收集電纜工程資料，并存檔，為以后的運行維護工作提供便利。

5 結 論

高壓電纜線路是電網的重要組成部分，確保電纜線路的安全運行是電網企業的重要職責。電纜工程質量的好壞關系著電纜未來的安全運行，因此，必須做好電纜工程質量管理工作，對建設過程中的質量控制要點進行嚴格檢查、監督和糾正，確保所有工程項目順利竣工投運，為整個電力系統的穩定運行打下基礎。