10 kV電纜中間接頭內部防水分析與制作工藝的改進研究

莊則予

（吳江市力良送變電工程有限公司，江蘇 吳江 215200）

1 問題概述

在改造6～10 kV電網作業過程中，常見的問題是電纜通電正常但斷電排查故障時測試電纜的絕緣性較差，電阻值明顯偏低，無法滿足正常通電的要求。這種現象主要是因為電纜管內部滲入液體。將電纜接頭處的裝置卸掉，發現有水從電纜管道中流出。通風干燥后，電纜的電阻值升高，滿足通電要求。接好電纜接頭處的裝置進行通電測試，結果合格。

2 原因分析

2.1 電纜運行環境

在6～10 kV電網電纜的終點，一般使用并溝線夾將電纜導體和高架導線連接。施工人員在處理電纜終點處的連接裝置時，沒有根據戶外接線標準進行防水操作。電纜終點處的連接位置暴露在空氣中，經過風吹日曬（如圖1所示）的磨損，導致電纜管體內部滲入水。

圖1 戶外電纜終端

2.2 電纜導體進水原因分析

對電纜進行維修時，將電纜終點處與高架線路之間的連接裝置拆卸，常?？梢钥吹诫娎|管體內部中有液體流出。切斷電纜任一部位，兩端依然有液體流出。某個施工場地進水電纜導體切斷后兩端的剖面圖，如圖2所示。不同材質的電纜受液體侵蝕后的呈現效果不同，電纜三相主要絕緣體的顏色有差異（原圖是彩色圖片，當前可以根據顏色深淺進行辨別）。這段電纜切斷的部位與電纜終點距離80 m左右，由此可知，在長時間的自然侵蝕下，電纜整個長度都會滲入水分。

圖2 電纜導體進水剖面圖

液體進入電纜導體的主要因素是，工作人員在處理戶外電纜終點處時沒有做好防水措施，電纜長時間處于外界多變的環境中，經歷雨水的碰撞使得電纜導體外面出現坑洼，進而使雨水進入內部，久而久之，液體泛濫到電纜全部面積。

2.3 電纜絕緣降低原因分析

電纜中間部位接有裝置，水通過外部電纜接觸到中間裝置后進入電纜。這是因為電纜之間進行銜接時外部含有防水材料，但接頭的裝置不防水，因此液體會通過中間裝置進入電纜主絕緣部位，損失了電纜的絕緣特性導致電纜出現故障，降低了電網的運行效率。

3 改進措施

3.1 中間接頭制作工藝分析

咨詢廠家后得知，電纜中間連接裝置的生產工藝如下：將兩頭電纜管按比例對接后，在連接處包裹半導體材質的膜，在半導體膜外面繼續纏繞粘性較大的橡膠帶，然后涂上密度較大的硅脂膏，最后添加主絕緣層和防水層。

這種生產工藝的設計僅僅使液體不能從外面進入主絕緣處，但無法保障電纜內部不會被浸濕。液體從導體流向半導體和主絕緣，降低了中間裝置的絕緣性，甚至會破壞電纜中間裝置。

3.2 應對措施

兩頭電纜管按比例對接后，將周圍毛刺刮干凈；使用清潔設備清洗連接管道，使液體無法流進導體，最后再包裹一層半導體。完成以上措施后，進入電纜管道內的水將隔絕在半導體和主絕緣外面，避免潮濕引起電纜絕緣性下降和管體損壞，保障了電纜的運行安全[1]。

4 10 kV電纜中間接頭制作工藝常見缺陷

電纜中間裝置的生產工藝出現問題會間接導致電纜在運行時出現錯誤，從而影響電網的通電順暢。根據實際作業遇到的問題，下面將歸納總結影響工藝的相關因素。

4.1 導體連接不良

管體內外壁和電纜表面在生產和存儲過程中避免不了不明物、毛刺和潮濕產物的存在，作業人員往往不會特別重視這些雜質，從而破壞了電纜連接處的質量。

電纜內部芯線的實際橫截面大小與標示的數據不一致、連接裝置使用的模具偏差較大、連接時壓接鉗沒有完全到位等，都會造成管道連接不緊密。有時作業人員在連接管道時，甚至漏掉了壓接這一環節。

切除電纜外部絕緣層時破壞了芯線，導致芯線曲折或者斷裂，降低了導電線橫截面積，導致電纜通電時出現發熱現象。

4.2 電纜剝切損傷

主絕緣出現破損的原因大多是切除外面半導體屏蔽面的過程中刀具劃傷。主絕緣無論破損的程度如何，均會引起通電時電場強度的分布不均勻，加上日常運行，使得電纜絕緣性變差，如同樹枝般擊破絕緣。

例如，2019年5月某地區10 000 V配電室011電纜接地電路出現問題。排查障礙時發現，電纜中間接頭部位的主絕緣發生了破損，劃傷嚴重。

電纜芯線在運行時通過的工作電壓一般在10 kV以上，而絕緣本身的厚度僅有4.5 mm。主絕緣破損后，損傷部位的厚度降低，導致線路運行時電場分布不均勻，而增強的電場強度進而擊破電纜絕緣。另外，絕緣上出現的刀痕很大程度上已經產生了空間縫隙，在通電時很容易出現漏電現象，進而擊破電纜絕緣。

4.3 忽視清潔工作

電纜接頭生產過程一般都在室外進行，所以空氣中漂浮的微粒體易粘附在剛切剝的電纜主絕緣上，而切剝掉的半導層有時也會落下雜質，使得電纜連接部位不緊密出現漏電而擊破電纜絕緣。

4.4 接地線連接不實

一些銅材質或鋼材質的接地材料經?？醋鰧拥剡M行保護。承受10 kV電力的銅質和鋼質電纜在接地時保持一致，若電纜連接周圍接地的高壓電力系統出現問題，銅質和鋼質電纜會承受更大的電流；若電纜連接10 kV的電壓系統在進行單面接地時出現問題，10 kV的電壓系統中所有的銅質和鋼質電纜在與地面接觸時也會承受更大的電容電流。但是，若銅質和鋼質電纜與地面接觸不完全出現電弧，也會損壞電纜的主絕緣。

4.5 密封防水處理不完善

當前研發的電纜中間部位接頭處有規范的防水措施。該措施是根據絕緣管體兩端和電纜主絕緣的空隙加入一定量的防水膠，避免了外部液體的流入，但依然無法避免潮濕電纜芯線的液體流出。對電纜故障進行檢修時，電纜芯線內部有水已是常態。

5 電纜中間接頭制作工藝要點

（1）優質的導體接觸體系。在電纜中間接頭部位中的電纜芯線和連接管的接觸要緊密，一般規定與相同長度和截面導線比較。電阻越小越好，且新生產的電纜終點部位和中間接頭部位兩者的比值需要小于1。如果已經投入運行，電纜終點部位和中間接頭部位兩者的比值需要小于1.2。

（2）絕緣性好。電纜線褲在實際運行時總會產生一定的損耗，因此電纜絕緣性需要達到電纜線路正常且長期穩定運行的要求。強調使用的絕緣材料應該堅固穩定、不易老化，防止長時間運行減弱了絕緣強度。

（3）優質的密封性。連接材質要良好，能夠避免外部液體和其他微粒流入絕緣內部，且能夠阻止絕緣內部流出，具有優質的密封性。

（4）較高的機械強度。在復雜多變的運行環境下，能應對電纜線路正?；蚍钦＿\行時存在的機械應力。

（5）能夠適應電氣設備在連接規范下的交流耐壓測試。

（6）保證良好的電纜終點部位和中間接頭部位的接地連接。避免電纜線路中流通過高的故障電流，防止金屬保護裝置上的感應電壓擊破電纜保護套產生電弧，進而燒壞電纜金屬護套[2]。

6 10 kV電纜中間接頭制作工藝要點總結

根據總結的電力電纜生產工藝中出現的缺陷問題，需要加強施工控制和生產方面的要求，降低故障問題帶來的損失。為了有效改善電纜設備在運行中的穩定性，徹底解決電纜生產工藝造成的問題，可推行如下的防范措施。

6.1 導體連接

（1）將電纜和高壓線路連接時，先用砂紙摩擦導體外部管層，擦去表面雜質，在表面涂抹一層導電脂或者凡士林，保證連接部位的電阻較小。

（2）按照導體實際的橫截面挑選適當的壓接模具，壓接好后第一步查看完好性。若不恰當，要更換其他尺寸的模具或者在模具中添加金屬墊片保持緊密性。

（3）完成連接后，去掉多余的壓痕尖角。必要時，可利用挫刀的鋒利面去掉毛邊，使得接觸面光滑無雜質，防止運行電場的強度過大而導致絕緣層老化。

6.2 電纜剝切

剝切是電纜人員的必備工作。初學習時要強化訓練，保證環切時不損壞其他層。在對半導電層進行剝切時，需要利用小圓挫切除規定大小的槽面，然后用電工刀進行劃痕。需要注意，這個過程要認真仔細，不能破壞主絕緣。施工人員在完成半導電層剝切后，需要檢查主絕緣的表面有無劃刀痕跡。若是主絕緣表面出現了痕跡，要用砂紙將痕跡打磨掉，繼續涂抹硅脂膏或者凡士林。

6.3 清潔工作

生產電纜接頭的過程盡可能保持清潔，避免空氣中的灰塵和微粒。清洗主絕緣時，要沿著半導層推進，防止半導顆粒堆積在主絕緣外部。打磨連接部位后要及時清洗，且打磨紙不可二次利用。在連接絕緣管之前，絕緣管表面必須保證無灰塵。

6.4 接地線的連接

在采用銅質或鋼質接地線之前，需要保證表面光滑無塵。如果利用彈簧壓緊或焊接方法，密封性必須良好，避免以后表面發生氧化。

6.5 密封防水措施

在生產電纜中間接頭裝置時，要保證電纜管體中無液體。一旦發現有液體，要進行通風干燥，或者使用抽真空和充氮氣的方式去除水分。發生故障后，將設備轉移至干燥區域，然后對電纜主絕緣外部進行吹干，涂抹一層硅脂膏或凡士林，避免主絕緣的外面殘留液體。將半導電帶環繞在芯線連接管外后，需要在連接處添加防水膠，避免電纜芯線管道中的液體流出來。此外，在絕緣管的端點處和電纜主絕緣的連接處添加防水膠，避免外面的液體流進電纜。

7 結 論

6～10 kV的電纜生產技術要求低，絕大部分工作人員缺少電纜附件的專業訓練。在實際工作中，作業人員簡化工作流程，將多余的電纜導體暴露在外，且暴露的導體沒有及時做好防水措施。電纜終端長期處于潮濕環境，影響電纜今后的安全運行。此外，電纜廠家中間接頭裝置的生產規范中沒有注明電纜導體防水的要求，電纜終點部位進入液體后，液體沿著裸絞導體表面的裂隙流進中間接頭處，導致部分電纜的中間接頭裝置長時間運行后被擊破。因此，提出了6～10 kV電纜中間接頭裝置的改善方法，在電纜中間接頭部位添加防水工藝，以有效解決相關問題。