淺談交聯聚乙烯電纜接頭故障原因及對策

【摘 要】從交聯聚乙烯電纜接頭的運行狀況、故障原因的分析、提高接頭質量的對策等方面闡述，提高施工人員對交聯聚乙烯電纜接頭的認識，增強對交聯聚乙烯電纜附件特性的了解，研究技術，改進工藝，加強質量控制，保證電力系統安全、經濟、可靠運行。

【關鍵詞】交聯電纜接頭附件；運行狀況；故障原因分析；接觸電阻；接頭質量

交聯電纜通常是指電纜的絕緣層采用交聯材料，它具有散熱好，載流量大，制作安裝方便等優點。近年來，電力系統、水利、化工等行業都采用交聯電纜，合陽縣交聯電纜的使用率已達8％左右，但交聯電纜由于載流能力強，電流密度大，對導體連接質量要求就更為嚴格，對交聯電纜接頭所要求機械的、電氣的條件日益從嚴，因此對電纜接頭各種故障要及時采取相應的對策和措施。

一、交聯聚乙烯電纜接頭運行狀況

電纜附件是電纜線路中各種電纜接頭和終端的總稱，電纜接頭是電纜與電纜相互連接的裝置；電纜終端是電纜線路末端用于與其他設備的電氣連接的裝置，起著電路暢通、保證相間和相對地絕緣、密封和機械保護等作用。6-10KV交聯電纜在水利、化工、電力系統中運用十分廣泛，其完好的附件對機電設備的安全、經濟、可靠運行和安全供電非常重要。交聯聚乙烯電纜由于載流能力強、電流密度大，對導體的連接質量要求也就更為嚴格，對接頭的機械和電氣條件要求也越來越高，特別是負荷較重的電纜，各種接頭將受到很大的應力和持續較長時間的大電流，而且有時因事故等原因還需要承受短路電流。所以說交聯聚乙烯電纜附件也不是附屬的，更不是次要的部件，它與電纜是同等重要、必不可少的部件，也是與安全運行密切相關的關鍵產品。

二、交聯聚乙烯電纜接頭故障原因分析

（1）工藝不佳。主要指電纜接頭施工人員在導體連接前后的施工工藝。一是連接金具接觸面處理不佳。無論是接線端子還是連接管，由于受生產或保管條件的影響，管體內壁常有雜質、毛刺和氧化層存在，這是不為人們所重視的缺陷，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麻煩不少，對工藝技術的要求也要高得多。造成發熱的主要原因除機具、材料性能因素外，關鍵是工藝技術和責任心。二是導體損傷。交聯聚乙烯電纜絕緣層強度較大，剝切困難，環切時施工人員用電工刀劃切，有時干脆用鋼鋸環切，初學者往往掌握不好力度而使導體損傷。損傷雖然不很嚴重，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，壓接完畢后難以發現，因截面積減小而引起發熱嚴重。三是導體連接線芯不到位。導體連接時絕緣剝切長度要求比壓接金具孔深增加5毫米，但因產品孔深不標準，造成剝切長度不夠，或因壓接時串位使導線端部形成空隙，僅靠連接金具壁導通，致使接觸電阻增大，發熱量增加。四是半導體屏蔽層連接不到位或連接工藝不正確。半導體屏蔽層在電纜運行中起著均衡電場的重要作用，使絕緣屏蔽層切斷處的電場分布加以改善，電場強度分布相對均勻，避免電場集中，減少氣隙局部放電，提高絕緣材料擊穿強度的作用。許多施工人員不清楚其原理，在制作電纜接頭時，先纏繞橡膠自粘帶，后纏繞半導體帶，使電纜接頭半導體屏蔽層與電纜半導體屏蔽層未進行充分連接；或者電纜的半導體屏蔽層在剝切時剝開的長度不符合要求，使電纜接頭的半導體屏蔽層與電纜的半導體屏蔽層連接面積不夠。以上幾種情況造成電場不均勻，尤其是壓接管管口附近電場強度大，增加了電暈產生的可能性，致使局部電壓過高，在大電流情況下長時間運行，就會破壞絕緣層造成短路或接地。五是電纜接頭制作時進水或進潮氣。許多施工人員為趕工期，不注意天氣的情況，在下雨或環境濕度太大時給予施工，雖然下雨時采取了防雨措施，但電纜接頭內依然會進許多潮氣，天氣變冷時便在內部形水珠，在電場的作用下，絕緣層就會產生水樹枝老化現象，導致電纜接頭擊穿。有些雖然用砂紙打磨過內外壁，但不注意用嘴吹里面的雜物，人體氣體到管內產生潮氣。我們修試班在一次交聯電纜試驗中，發現該電纜絕緣電阻很低，后經詢問制作電纜接頭的過程中，天下小雨，考慮到用戶費用等問題，最后建議重新做接頭后試驗合格。（2）壓力不夠。一是壓接機具壓力不夠。壓接機具生產廠家較多，管理混亂，沒有統一的標準，特別是近年來生產的機械壓鉗，不僅壓坑窄小，而且壓接到位后上下壓模不能吻合；還有一些廠家購買或生產國外類型壓鉗，由于執行的是國外標準，與國產導線標稱截面不適應，壓接質量難以保證。二是連接金具空隙大。現在交聯聚乙烯電纜接頭大多數單位使用的連接金具是非緊壓型的壓接管。雖然非緊壓型的和緊壓型的壓接管有效截面積一樣，但從壓接實際比較，二者的壓接效果相差甚大。由于交聯聚乙烯電纜導體是緊絞的圓形線芯，與非緊壓型的金具內徑有較大的空隙，壓接后達不到足夠的壓力，導致接觸電阻增大。三是存在假冒偽劣產品。假冒偽劣金具不僅材質不純，外觀粗糙，壓后易出現裂紋，而且規格不標準，有效截面積與正品相差很大，根本達不到壓接質量要求，在正常情況下運行發熱嚴重，負荷稍有波動必然發生故障。（3）散熱不好。熱縮繞包式接頭存在散熱難的缺點。現在各種接頭的絕緣的絕緣材料耐熱性較差，J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過75℃，J～30也僅達90℃，熱縮材料的使用條件為50℃～

100℃。當電纜在正常負荷運行時，接頭內部溫度可達100℃，當

電纜滿負荷時，電纜芯線溫度達到90℃，接頭溫度會達到

140℃左右，每當溫度再升高時，接頭處的氧化膜加厚，接觸電阻隨之增大，再通電一段時間后，接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物，導致故障發生。（4）截面不足。環境溫度為25℃時，交聯電纜與油紙電纜的允許載流量。

可見：用YJV22-3×50交聯銅芯電纜可以替代ZQ2-3×120油紙銅芯電纜，且前者的允許載流量比后者還大3A；用YJLV22-3×50可以替代ZLQ2-3×120，即50mm2交聯電纜與120m㎡油紙電纜的載流量基本相同，或者說50mm2交聯電纜應用 120m㎡的金具連接才能正常運行。所以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。

三、提高交聯聚乙烯電纜接頭質量的對策

（1）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。在剝除半導體時要特別小心，有經驗的操作者在縱向下刀，確保絕緣層不受到損傷。（2）采用材質優良，規格、截面積符合要求，能安全可靠運行連接金具。連接管應選用緊壓型的，因為這種連接管與線芯配合緊密，縫隙很小，壓接后連接效果好。（3）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。對假冒偽劣產品必須堅決抵制，對新技術、新工藝、新產品應重點試用，不斷總結提高，逐步推廣應用。（4）選用壓接力大、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。做好壓接前的界面處理，并涂敷導電膏。

在平時的運行與維護中我們要提高施工人員對交聯聚乙烯電纜接頭的認識，增強對交聯聚乙烯電纜附件特性的了解，研究技術，改進工藝，加強質量控制，保證電力系統安全運行。

參 考 文 獻

[1]楊琨超，畢榮．《電力電纜及附件生產加工工藝與質量檢測標準實用手冊》

[2]陜西省電力公司．《電力電纜（供電企業職業技能操作導則）》